比特幣腳本 Bitcoin script

比特幣腳本 Bitcoin script，是一堆棧式腳本語言，設計風格類似於 Forth 語言，用以定義比特幣交易的驗證邏輯。

每一筆比特幣交易的輸出，都包含一段鎖定腳本 ScriptPubKey，用以規定該輸出在被花費時必須滿足的條件。以及交易輸入時，提供解鎖腳本 ScriptSig 或資料 witness，與鎖定腳本一同執行，驗證是否符合可花費條件。

所有的腳本語言均以是一系列可執行的操作碼 OPcode 指令，用於實現自動化和特定功能，主要設計理念為應用於通用化、簡易化的場景。

Bitcoin script 基本概念

• UTXO 驗證機制 Bitcoin script 不是計算數值，而是驗證是否滿足得以使用 UTXO 未花費支出的條件。每個交易輸出都有一段鎖定腳本，花費時提供解鎖腳本，驗證兩段腳本合併執行是否條件成立。

• 堆棧式運算 比特幣腳本語言是一種堆棧式語言，操作碼 OPcode 遵守著後進先出的原則，將數據資料進行操作．以不同的操作碼指令組成，完成交易、多重簽名、多重付款等目的。

• 非圖靈完備 因圖靈完備的語言可調用函式自身數據計算的遞歸性、可分支性處理多任務等特性，但也產生了無限循環與無法收斂，等可能的漏洞風險成本，所以比特幣腳本刻意設計為非圖靈完備。

Bitcoin script 運作方式

• 腳本建立 交易輸出會先定義鎖定腳本條件，決定這筆 UTXO 未來要如何被花費，如簽章、特定雜湊或時間條件。同時花費方會提供對應的解鎖腳本資料，作為滿足條件的證明。

• 拼接腳本 實際驗證時，系統將解鎖腳本放在前，鎖定腳本拼接在後，合併成完整的序列。

• 線性讀取 合併後的腳本會由左至右逐條執行，每一個操作碼或資料，依序被讀取以及處理，不存在跳躍、迴圈或分支控制。

• 堆棧運算 執行使用堆棧 stack 結構運作。資料會被 push 進堆疊，OPcode 則從堆疊取出資料進行計算或驗證，再將結果推回堆疊。

• 條件判定 執行完成後，系統檢查堆疊最終結果，條件成立則解鎖成功，UTXO 可以被花費，若失敗則交易無效

Bitcoin script 應用

• 資金控制 Bitcoin script 可以定義不同的資金花費條件藉由組合不同的操作碼 OPcode，可建立簽章授權、時間鎖定、條件式支付等各種資金控制機制。

• 拓展協議基礎 許多比特幣擴展協議，Segwit、閃電網路、Taproot，皆建立於 Bitcoin script 之上