比特币（BTC）契约首部曲：解锁比特币网络复杂支付新玩法

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《比特币契约》第一部分聚焦比特币网络支付条件的革新。传统支付模式单一，而此部分深入挖掘复杂支付条件潜力，如基于时间、事件等多因素触发的支付，为比特币应用开辟新路径，拓展其在金融、智能合约等领域的应用边界与可能性。

近期，随着比特币开发与协议讨论迎来新一轮热潮，所谓“契约”这一概念再度受到广泛关注。契约有望赋能并推动多种应用场景，包括新型无需信任且可扩展的第二层网络、具备更复杂支出逻辑的完全非托管式保险库，以及更加高效的支付通道等。然而，实现这一功能的大多数路径都需要对比特币的共识规则进行一次软分叉,而这一过程很可能会在社区内引发激烈争论。

随着共识客户端近期分化为 Core 节点与 Knots 节点，就此类变更达成共识的可能性已大为降低。尽管 Knots 方面近期力推一项名为BIP-110的软分叉，但他们更倾向于主张协议的固化，并且似乎不太支持在基础层上推动扩容方案。比特币核心近期引发的争议，无论是在技术层面的辩论还是在治理层面，都在短期内削弱了在比特币上实现契约机制的可能性。

诸如迈克尔·塞勒等知名人士也公开倡导协议的固化,并将那些热情高涨、资金充裕的开发者描绘成对协议的最大威胁。尽管如此，某种最低限度的契约式实现或许仍能为实现信任最小化的第二层方案提供最为稳妥的路径，从而将自我托管的权益带给下一亿用户。倘若未来主网费用再次飙升，且垃圾交易之战得以化解，围绕这些提案的讨论很可能会重新升温。在本文中，我们将为读者奠定理解契约机制的一些基础；在后续文章中，我们将深入剖析各项具体提案。

要理解契约提案，有必要先掌握比特币交易的基本验证流程。比特币的锁定条件以一种基于栈、非图灵完备的语言来表达，这种语言被称为比特币脚本。比特币交易的发送方通过创建所谓的锁定脚本（也称为scriptPubKey）来用这种语言指定支出条件。当资金的接收方日后想要花费这些输出时，必须提供相应的解锁脚本（也称为scriptSig），以满足这些条件。比特币的脚本语言能够表达多种验证条件。它能够验证公钥签名、强制执行时间锁、验证哈希预像，并将支付条件与命题逻辑相结合。拥有正确解锁脚本的实体可以将比特币转移到任意地址，即为其施加任意的scriptPubKey。 然而，在提供了正确的脚本签名之后，它无法对资金的流向施加任何限制。

正是这一特性使契约得以实现。契约允许用户对未来如何使用比特币施加限制。这一概念早在2013年便由格雷戈里·麦克斯韦提出，旨在提升比特币的可扩展性和灵活性。此后于2016年被莫泽尔、埃亚尔和西雷尔广为推广。麦克斯韦最初提出利用zk-SNARKs来施加支出限制。自那以来，相关讨论涌现出大量不同方案，其中一些甚至有望绕过对软分叉的需求。

基本（或预计算）契约与通用（或递归）契约

在契约提案中，一个关键的区分在于基本型（或预计算型）契约与通用型（或递归型）契约之间。原则上，基本型契约仅对排队中的下一笔交易施加限制。然而，通过将被设限的地址串联起来，基本型契约亦可用于预先定义一段有限的交易序列。尽管这一系列允许的交易可以任意长或复杂，但必须事先予以明确说明。

通用契约能够在比特币脚本中直接表达递归的支出规则。这使得某一支出条件可以被无限次地重复适用。例如，如果Alice向Bob转账1个BTC，一个基础契约可以确保Bob只能将这笔资金转至某个特定地址，或者将其锁定在固定数量的步骤内。然而，在通用契约下，当鲍勃将价值1个比特币的UTXO转给史蒂夫时，该UTXO仍将保留原有的支出限制；而当史蒂夫再次将其转出时，这一限制依然有效，且无需设定任何预定义的终点。尽管通用契约具有更高的灵活性，但它们面临重大的技术障碍，并受到社区的严厉审视。它们的实现还将需要重大的协议升级.

拟议的契约实施及其应用

各种实施方案与相关讨论塑造了我们对契约如何提升比特币功能性的理解。为清晰地梳理这一议题，有必要将这些拟议的变革划分为四大类：

• 完全实现契约功能的指令。它们直接对比特币交易施加支出限制。这包括OP_CHECKTEMPLATEVERIFY和SIGHASH_ANYPREVOUT。
• 用作辅助工具的操作码。这些操作码扩展了比特币脚本的表达能力或数据处理能力，但除非与其他操作码配合使用，否则无法实现契约功能。在这一类别中，我们将讨论OP_CHECKSIGFROMSTACK和OP_CAT。
• 用于专用应用的指令码。我们考虑OP_VAULT, OP_UNVAULT和OP_EVICT。
• 无需软分叉即可实现类似契约行为的提案。这类方案依托现有共识规则中的密码学构造或信任最小化的基础设施，而非引入新的操作码。在这一类别中，我们将讨论ColliderScript、Bitcoin PIPE以及基于FE的契约。

在我们的下一篇文章中，我们将从OP_CHECKTEMPLATEVERIFY开始，探讨第一类合约提案——这也是迄今为止最受欢迎的提案之一。

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