MIT Blockchain and Money 学习笔记（Lecture 5）：区块链基础 & 交易机制与脚本语言
在前几节课中，我们逐步了解了区块链的密码学基础与共识机制的运作逻辑。这节课将视角进一步推进至交易机制本身，构成区块链技术基础的“最后一块拼图”
Study Questions 回顾与个人探索
上节课末留了这些问题供我们自行学习探究，作为引导本节课内容的探索方向：
比特币如何记录交易？什么是未花费交易输出（UTXO）？交易中嵌入的脚本代码有多大的编程灵活性？
既然许多设计早于比特币，那中本聪的真正创新在哪里？
我在课前对这些问题进行了初步的学习和思考，以下是我的总结：
对第一个问题的理解：
比特币采用的是 UTXO 模型（Unspent Transaction Output）来记录交易状态。
每笔交易的输入（Input）都引用此前交易的某个输出（Output）。
每笔交易中嵌入的脚本叫做 Bitcoin Script，主要用于锁定与解锁交易输出。
该脚本语言是 非图灵完备 的，不能执行循环等复杂操作，具有限定的表达力。
这种设计体现了比特币“专注于货币功能”的定位，与以太坊所追求的通用性形成鲜明对比。
对第二个问题的思考：
中本聪并非发明了所有构成比特币的技术组件，但其 最大创新在于将多种现有技术整合为一个系统性解决方案。
尤其引入了一个 去中心化的经济激励机制，用以协调参与者行为。
他构建了一个 无需信任中介即可达成共识的系统架构。
💡 思考补充：创新不一定等于发明全新的东西，将已有要素重新组合以产生突破性的系统效能，也是创新的重要形式。
Overview
Transaction Inputs & Outputs
Unspent Transaction Output (UTXO)
Scripting language
Blockchain Design – Putting it All Together
Bitcoin’s Academic Pedigree
Transaction Format：交易格式
一个比特币交易可被简化为三大部分：
Inputs（输入）：包括前一笔交易的输出引用、发送者签名、金额等
Outputs（输出）：包括接收地址、公钥哈希、金额等
Lock_time（锁定时间）：一种限制条件，例如某交易需延迟执行
一个交易可以包含多个输入和输出，从而支持复杂的转账分配
需要注意的是：
一笔交易中Output 总额通常应小于或等于 Input 总额
差额即为 Fee（矿工费），类似以太坊中的 Gas 机制
📌 一则课堂讨论
如果比特币交易也需要支付费用，那它和中心化支付系统（如银行转账）有什么区别？
我记录了课堂上几个值得思考的角度：
定价机制不同：中心化系统的手续费是固定并由机构设定，而比特币交易的 Fee 是浮动的、市场驱动的，甚至不是强制的
用户感知上差异不明显：对普通用户而言，中心化和去中心化的手续费行为体验相似
经济系统维度差异：在比特币网络中，即使不发生交易，也可能因通胀而“隐性地”为他人承担成本。这是去中心化系统中更深层次的激励与博弈
💭 我的想法：Fee 不只是激励机制的一部分，它作为网络资源的定价形式，也在为整个系统的安全性和抗攻击性提供保障
Coinbase Transaction：创世交易
Coinbase 交易是矿工打包区块时收到的区块奖励交易，是系统新币的来源。
只有输入是 系统发行的奖励（即没有引用之前交易）
奖励每 210,000 个区块减半
初始为 50 BTC，当前为 12.5 BTC
需等 100 个区块确认后，其输出才能作为下一笔交易的输入
永远作为区块中 第一笔交易 记录于 Merkle Tree
可包含 100 字节任意数据，常用于添加随机数等
创世区块包含《泰晤士报》标题：“Chancellor on brink of second bailout for banks”（2009年1月3日）
UTXO Set：未花费交易输出集
UTXO 是当前尚未被引用的交易输出，它构成了一个用户的“余额”状态。
比特币的所有余额由 UTXO 集定义
加快交易验证速度
在 Bitcoin Core 中通过 LevelDB 数据库维护（称为
chainstate）
某些金额过小的交易输出因 Fee 成本过高而不值得使用，被称为 Dust（尘埃）。
Bitcoin Script：比特币脚本系统
Bitcoin Script 是比特币中用于交易验证的脚本语言，设计上 非图灵完备，避免了无限循环或不确定性。
基于堆栈（stack-based），不支持循环
提供指令验证签名与条件逻辑
常见脚本类型：
Pay-to-PubkeyHash（P2PKH）：支付给公钥哈希，占比约 81%
Pay-to-ScriptHash（P2SH）：支付给条件脚本哈希，占比约 18%
多重签名（M-of-N Multisig）：0.7%
Pay-to-Pubkey（P2PK）：0.1%（数据来源：Perez-Sola 等）
🧠 思考： 功能越多一定越好吗？是否应该为扩展性而进行冗余设计？ 安全性 vs 灵活性，如何平衡这对矛盾？
我认为，Bitcoin Script 的设计虽然功能有限，但更加安全、可验证，也利于构建高可预期性的金融系统。
总结与答疑回顾
课程最后对前三节课程的核心内容做了回顾，并引发了几项深刻的讨论：
1. 比特币每10分钟出块，那交易是不是都要等这么久？
确实如此，若需最终结算性（finality），通常需等待区块确认；
但可通过 Layer 2（如 Lightning Network） 实现更快交易；
实际生活中我们也并非每笔交易都等待银行最终清算，用户可以基于交易费、网络情况等来估计成功率和风险，并非完全不可操作。
2. 挖矿与交易在比特币中的角色？
挖矿：为区块链提供激励，构建无中心可信网络，是“谁来决定下一步”的机制；
交易：体现了状态变化，构成网络存在的基本意义，是区块链世界中的应用之源。
3. 比特币的创新到底是什么？
不在于“区块链”本身（早已有此数据结构）
核心创新是 Nakamoto Consensus（中本聪共识）
结合 PoW + 最长链原则
建立去中心化的可信数据添加机制
构成了 Web3 的信任基础设施
📚 参考资料 Binance Academy：What is Nakamoto Consensus?
🧠 个人反思
本节课帮助我从交易结构的角度看清了比特币系统的底层运行逻辑，也促使我思考区块链系统中“功能、灵活性、安全性”三者之间的平衡点。中本聪的真正贡献或许不是“区块链”本身，而是系统级的集成创新——一种去中心化下的社会激励模型。
——这是技术，更是制度。