誰能動用一筆比特幣？——使用權的驗證過程
當你持有比特幣時，實際上你持有的是一組能夠「解鎖」某些 UTXO 的私鑰。這些尚未花費的交易輸出（UTXO），會受到一段「鎖頭腳本」（scriptPubKey）的保護。只有當你能提供正確的「解鎖腳本」（scriptSig），例如有效的簽名與對應的公鑰，才能成功花費這筆 UTXO。
scriptPubKey（鎖頭腳本）：由 Alice 寫下的條件，也就是「誰能動用這筆 2.5 BTC」。常見的條件是：「提供與這個地址對應的公鑰，並用該公鑰的私鑰簽名交易」。
scriptSig（解鎖腳本）：由 Bob 提交的解答，也就是他的公鑰與簽名。
簡單來說，這就像是一道題目（鎖頭腳本），你需要提供正確的答案（解鎖腳本），才能通過驗證。
交易驗證範例：Alice 轉帳給 Bob，Bob 如何使用？
假設 Alice 在交易 Tx2 中轉了 2.5 BTC 給 Bob，這筆比特幣就成為 Bob 所持有的一筆 UTXO。若 Bob 想在 Tx3 中使用這筆錢支付 0.3 BTC 給 Charlie，他就必須在交易中提供以下內容：
- 自己的公鑰
- 使用自己私鑰對 Tx3 的簽名
礦工收到這筆交易後，會根據原本 Alice 的交易（Tx2）中設定的 scriptPubKey 對Tx3進行驗證：
- 公鑰經過哈希後是否對應到指定的地址？
- 簽名是否由該公鑰對應的私鑰簽出？
只要這兩項都通過驗證，這筆交易就會被視為合法，礦工便可將其打包進區塊中。
🔁 如果忘了助記詞、公私鑰如何產生，可以回顧第一篇的介紹（助記詞 → 私鑰 → 公鑰 → 地址）。
腳本語言解析：從鎖到解鎖的執行流程
比特幣使用一種堆疊式的指令語言來驗證交易，以下是常見的驗證腳本流程：
scriptSig: 公鑰、簽章（用私鑰簽的）
scriptPubKey: OP_DUP OP_HASH160 <地址> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
操作順序如下：
OP_DUP：複製公鑰，保留一份做後續驗證OP_HASH160：對複製出來的公鑰進行 HASH，產生地址OP_EQUALVERIFY：將雜湊結果與原本交易中指定的地址比較，若不一致則終止OP_CHECKSIG：這是驗證簽章的步驟，會檢查 scriptSig 中的簽章是否真的是使用對應私鑰（一個私鑰對應一個公鑰）對這筆交易進行的簽名。
如果這整串腳本運行成功，礦工就會認定這筆交易有效。
最後我們分別以錢包和礦工的視角來看一筆交易是怎麼發生的
錢包視角：發送交易流程
假設 A 要轉 5 BTC 給 B，錢包會執行以下流程：
- 湊出 5 BTC：
- 從 UTXO 池搜尋屬於 A 地址的 UTXO
- 確認這些 UTXO 加總可達到 5 BTC
- 建立交易（Tx）：
- 指定 B 為收款人，輸出 5 BTC 給他
- 將剩餘找零金額輸出回 A 自己的地址
- 簽名與廣播：
- 使用 A 的私鑰對這筆交易簽名，形成解鎖腳本（scriptSig）
- 將完成的交易廣播到比特幣網路，流入礦工的 Tx 池
礦工視角：挖礦與交易驗證流程
當礦工收到來自 Tx 池的交易後，流程如下：
- 驗證交易是否合法：
- 對每個輸入的 UTXO，從 UTXO 池中找出對應鎖定腳本（scriptPubKey）
- 結合 scriptSig 驗證其擁有權（執行交易腳本）
- 若交易驗證通過，礦工就可以將其放入新的區塊中。
- 接著進行挖礦：
- 計算符合難度條件的 Nonce 值，完成 Proof-of-Work 並將區塊寫入區塊鏈中。
線上模擬與區塊鏈瀏覽器工具
模擬交易簽名與驗證：
📎 https://defintek.io/public-private-key-demo/transaction
你可以在這個互動網站上：
- 生成公鑰與私鑰
- 對交易簽名並進行驗證
- 模擬整個簽名驗證流程，從而實際理解細節
查看區塊與交易細節：
以區塊 893783 為例：
- 哈希值：區塊雜湊為 000000...6318180，代表它通過了工作量證明的計算門檻
- 時間戳：生成時間為 2025-04-24 23:34:25，這是該區塊被加入鏈上的時間
- 大小：1.33 MB，表示該區塊中交易資料的總大小
- 權重：3.99 MWU
- 健康度：100%，表示該區塊資料完整並被網路共識認可
- 費用範圍：2 - 709 聰/位元組，反映此區塊中最低與最高交易手續費的分布
- 中位數手續費：~2 聰/位元組，代表半數交易手續費低於此值。
- 總手續費：0.032 BTC，為所有交易支付給礦工的費用總額
- 補貼+費用：3.157 BTC，包含挖礦獎勵與手續費總收入
- 礦工：由 ViaBTC 礦池所挖出
點擊任意一個區塊後往下滑，可以檢視所有交易（Tx）細節，幫助你理解交易是如何被打包與確認的。
透過第四第五篇的內容，我們不僅學會了比特幣是如何藉由 UTXO 管理資產；scriptSig 與 scriptPubKey 的交互作用，體現了比特幣世界裡最核心的原則——只有真正擁有私鑰的人，才能使用對應的資產。
📚 本文出處：DeFintek.io
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