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BVM & OPCODE解锁

介绍脚本系统和BVM。

脚本系统​

比特币脚本（Script）是比特币交易使用的一种编程语言，用于定义支付条件。它是一种基于堆栈的语言，操作码（Opcodes）执行各种操作，例如数据推送、逻辑判断、加密哈希和签名验证。脚本不具备图灵完备性，避免了复杂的无限循环。典型的使用场景包括多重签名地址、时间锁定交易和支付给哈希锁定地址等。每个交易包含锁定脚本（Locking Script）和解锁脚本（Unlocking Script），只有当解锁脚本满足锁定脚本的条件时，交易才会被验证通过。

以下是一些比特币脚本中常见的操作码：

  1. OP_DUP：复制栈顶的项。
  2. OP_HASH160：对栈顶的项进行SHA-256和RIPEMD-160哈希。
  3. OP_EQUALVERIFY：比较栈顶的两个项，如果相等则继续，否则验证失败。
  4. OP_CHECKSIG：验证签名是否有效。
  5. OP_CHECKMULTISIG：验证多重签名。

这些操作码在比特币交易脚本中用于实现各种功能，例如验证签名、多重签名和哈希锁定。

详细信息请参阅操作码。

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BVM（Bitcoin Virtual Machine）​

BVM是基于比特币的脚本系统 进行了操作码恢复和功能扩展的虚拟机，它是MVC智能合约的执行引擎。比特币的脚本系统是一个双栈结构的执行器，包括输入栈和输出栈，使用类forth语言对栈进行任意操作，实现更高层次的逻辑。实际上，很多现代编程语言的执行结构很大程度上都要依赖执行栈，从原理上来说，你甚至可以通过栈式结构来实现任意复杂的程序逻辑（只要内存资源足够多）。可以说，栈式结构是构成现代编程语言的基础，拥有无限的潜力。

但由于BTC的限制，脚本系统只能进行简单的逻辑判断，可以使用的操作码也非常有限，无法实现复杂的智能合约逻辑。BVM在脚本系统的基础上进行了功能扩展，引入了更多操作码。 支持更多的数据类型，提供了更多的功能，使得MVC智能合约可以实现更多的复杂逻辑。

我们可以对BVM及其合约进行如下的定义和特点归纳：

  1. BVM是基于比特币脚本系统的操作码进行了功能扩展的虚拟机。
  2. BVM由输入栈和输出栈组成。输出栈可以看作智能合约的函数定义以及数据，输入栈可以看作智能合约的函数调用以及参数。
  3. BVM合约是纯函数式运算 ，具备函数式编程的原子性，无状态，无副作用，可并行执行等特点。
  4. BVM的合约计算的结果只包含TRUE或者FALSE，通过UTXO是否能够被解锁来判断合约是否执行成功。
  5. BVM的合约具备原子性，要么全部成功，要么全部失败，不会出现部分执行的情况。校验失败的合约不会消耗GAS费，因为会被看作非法交易，不会记录上链。

操作码解锁​

比特币设计的时候出于安全考虑，限制了可以使用的操作码数量和类型，只允许几大标准类型的交易输出，导致智能合约的功能受到限制。

MVC为了拓展交易和合约的灵活性，恢复了原始版本的操作码，支持更多的数据类型，提供了更多的功能，使得MVC智能合约可以实现更多的复杂逻辑。

具体可用的操作码列表请参考比特币操作码。