如何知道Bitcoin Wallet有多少钱？

Bitcoin Network 大致上有两种Node：

  • Full Node，存放所有Block和Transaction
  • SPV Node，存放所有Block Header

如果只有Full Node，那我们就不用去想设计Merkle Tree，以及后来的Bloom Filter，那么这个世界就简单多了。但为了要让Bitcoin Wallet(钱包)可以通行所有装置，特别是手机，SPV Node就很重要了，不然就需要100G以上空间存放整个Blockchain，这是不可行的。

自从中本聪的Bitcoin P2P Network论文，2008年横空出世之来，他就预测到，将来必定是SPV Node盛行，所以他很早就提出了SPV (Simplified Payment Verification)的概念。

而后来2012年提出的BIP37 - Connection Bloom Filtering，是基于SPV的概念，用Bloom Filter，提出一个更加可行的方案出来。

本篇先为这个问题：“Bitcion Wallet如何知道有多少UTXO？”，提供简单的回答。

我们知道，Wallet只存所有的Block Header，而没有全部的Transaction，最多只存属于自己的Transaction。一开始，连Block Header都没有的情况下，如何知道Wallet有些UTXO(Unspent Transaction Output)呢？它要去问具有完整帐本(Blockchain)的Peer。问的方式有两种：

方法一：下载完整帐本(Blockchain)后自己从里面去找

方法二：向Peer公开Wallet的所有讯息，Peer就回传属于该Wallet的UTXO

方法三：向Peer公开Wallet的部份讯息，Peer回传可能属于该Wallet的UTXO

这个问题，讲白一点，就是：“我想知道钱包有多少钱？”

要知道真实的钱包有多少钱，直接打开来数一下就行了。Bitcoin Wallet，是电子钱包，运行的时候，会显示目前的余额，断电的时候，不需要保存余额，因为下次重启的时候，只要去问就好了。根据什么来问？Wallet惟一需要存放的，是一组Private Keys，被安全存放在晶片里，可能是Secure Element或Trust Zone。这一组Key是别人获取不到的，甚至Wallet App自己也获取不到。Wallet的安全晶片，可以从Private Key去推算出Public Key。这个Public Key可以视为Address。有时候Address是从Public Key被Hash两次算得来的。

我们把Address视为银行的帐号。所以别人要给我Bitcoin，我就要将Address给别人，请他将钱汇到这个帐号，就行了。

回到原来的问题“我想知道钱包有多少钱？”

方法一：下载完整帐本(Blockchain)，然后自己从里面去找

这种方法，最简单，但耗费的网路频宽最多，至要要传输100G以上的资料量。因为Wallet没有向Peer表明，那些Address属于Wallet，所以Peer当然不知道那些Address属于Wallet。我们无法从Blockchain存放的Address，往回推导出是从那一个Wallet产生出来的。所以Peer只好将Blockchain一股脑传给Wallet，让Wallet自己去找。

优点：结果精确，保留隐私

缺点：浪费频宽

方法二：向Peer公开Wallet的所有讯息，Peer就回传属于该Wallet的UTXO

Wallet向Peer公开所有的Address，可是这样一来，就泄露隐私。Peer拿到Address，就回报属于该Wallet的UTXO，及所属的Block。根据中本聪的论文，此Block不会自带所有的Transaction，而是Merkle Path。

优点：结果精确，简省频宽

缺点：泄露隐私

方法三：向Peer公开Wallet的部份讯息，Peer回传可能属于该Wallet的UTXO

Wallet向Peer公开部份讯息，以Bloom Filter呈现。Peer拿到Bloom Filter，就回报“可能”属于该Wallet的UTXO，及所属的Block Header，及Merkle Path。因为Bloom Filter没有直接呈现Address，所以保留了一点隐私。

但是Bloom Filter，的特性是：

  • 没有从Bloom Filter过泸出来的Transaction，“一定”不是属于Wallet的
  • 从Bloom Filter过泸出来的Transaction，“应该”是属于Wallet的
  • 而且随者Wallet的Transaction数量愈大，“应该”的准确性就愈低。

优点：保留一定程度的隐私，简省频宽

缺点：结果不精确 (但可接受)

下一篇，对“方法三”，会有图文并茂的说明。


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