导致比特币再次爆发的新技术发展总结

原文作者：付少庆，SatoshiLab，万物岛 BTC 工作室

1. 比特币原有技术的主要探索与冲突

比特币的原有技术一直存在大规模应用与比特币应该具有的能力的冲突问题。大规模应用和交易规模是否意味着更复杂的交易指令和更大的交易空间？是否意味着一定要在比特币单一系统上实现所有的功能？在早期，比特币生态技术发展不完善的情况下，这些现象似乎都是比特币本身的问题。随着技术的发展，很多问题会得到更清晰的答案。

在本文中列出一些相关问题，以及对这些问题的产生与解决过程。通过这篇文章，可以看到这些问题与技术之间的关联性，以及比特币主链与相关“测试链”的变化过程。比特币的技术一直被不同的项目与团队在探索中（包括以太坊都是对比特币不完善的一种探索），只是在比特币主网上产生的变化一直不够明显，直到 Taproot 等技术的产生，推动了 Ordinals 协议等协议产生之后，重新进入了一个新的发展高潮。

从整体看这些发展过程与产生的相关技术，我们能够看到他们之间的联系，可以推测出更多发展方向与整体架构。

1.1. 比特币的脚本语言与几次删减指令

比特币的编程语言是一种逆波兰范式的脚本语言，没有循环语句和条件控制语句（稍后看 TaprootTaproot Script 扩充了这块能力）。因此，人们常说：比特币脚本语言不是图灵完备的，这导致比特币脚本语言，有一定的局限性。

当然，由于这些局限性，黑客就没办法使用这种脚本语言写一些死循环（会造成网络瘫痪），或者一些能导致 DOS 攻击的恶意代码，也就避免了比特币网络受到 DOS 攻击。比特币的开发者，也认为核心区块链，不应该具备图灵完整性，来避免一些攻击和网络堵塞。

但是，也正是由于这些局限性，比特币网络，没有办法运行其他复杂的程序了，没办法完成一些“有用”的功能。而后面发展的一些区块链系统，为了解决具体问题，满足用户的需求，直接改变了这点。如，以太坊使用的语言就具备了图灵完备。

比特币脚本指令常见的类型：

关键字：

1. 常数。 如：OP_ 0 ，OP_FALSE

2. 流程控制。 如： OP_IF，OP_NOTIF，OP_ELSE，……

3. 堆栈。 如：OP_TOALTSTACK（把输入压入辅堆栈的项部，从主堆栈删除），……

4. 字符串。 如：OP_CAT（连接两个字符串，已禁用），OP_SIZE（把栈顶元素的字符串长度压入堆栈（无需弹出元素））

5. 位逻辑。 如：OP_AND，OP_OR，OP_XOR

6. 算术逻辑。 如：OP_ 1 ADD（输入值加 1），OP_ 1 SUB（输入值减 1）

7. 加密。如：OP_SHA 1 （输入用 SHA-1 算法 HASH.），OP_CHECKSIG（）

8. 伪关键字

9. 保留关键字

比特币脚本指令常见的类型：

脚本：

1. 支付到比特币地址的标准交易（pay-to-pubkey-hash）

2. 标准比特币产生交易（pay-to-pubkey）

3. 可证明的无法花掉/可删除的输出

4. Anyone-Can-Spend 输出

5. 猜谜交易

五个标准类型的交易脚本包括：支付到公钥哈希（P2P KH）、支付到公钥、多重签名（限定最多 15 个密钥）、支付到脚本哈希（P 2 SH），以及数据输出（OP_RETURN）。

在网页：https://en.bitcoin.it/wiki/Script中有详细的说明。

删减比特币支持的指令

比特币历史上有多次删减指令的事情发生。下面的图表中，红色部分是已经删减掉的指令。

（1）字符串操作

（2）

（3）算术操作

为什么要删减指令？安全性只是一方面的考虑，如果我们用分层设计的思想看待删减指令会理解其合理性，这样做能让底层协议更基础更稳定。也许中本聪一开始就意识到了这个问题，不然不会主动的删减指令。我们常人的思维是建造一个直接满足用户的需求，具有完善指令和系统功能的小系统，而不是一个需要协作的大型协议。

这样也就造成了一种事实，只有比特币适合作为一层网络。我在《比特币价格过高会促生一个新的替代链产生》文章中分析过这种现象，从经济学视角和技术视角分析，有产生比特币替代链的可能性。但从比特币的基本特点和分层设计的角度，几乎只有比特币能够作为一层网络基础设施，即使有替代链也是一个 1.5 层的产物。在一层网络这个层面，真品只有比特币，能有一些替代作用的链最多是 A 货。

1.2. 比特币分叉历史、原因与意义

在比特币的发展历史，除了删减指令问题，另一方面是区块大小之争，这经常造成比特币的硬分叉。