OP_CHECKTEMPLATEVERIFY

OP_CHECKTEMPLATEVERIFY（CTV）是 BIP-119 提出的新操作碼，它允許創建 「covenant」（契約），限制比特幣只能以預定義的方式被花費。這為比特幣帶來了 新的可編程性，同時保持了簡潔和安全。

什麼是 Covenant？

Covenant 是對比特幣花費方式的限制。傳統上，比特幣腳本只驗證「誰」可以花費， 而 covenant 可以限制「如何」花費：

傳統腳本:
"只有持有這個私鑰的人可以花費"

Covenant:
"只有持有這個私鑰的人可以花費，
 而且必須發送到這些特定的地址"

CTV 工作原理

CTV 通過驗證花費交易的「模板雜湊」來工作：

// CTV 腳本
<template_hash> OP_CHECKTEMPLATEVERIFY

// 驗證邏輯
template_hash = SHA256(
    version ||
    locktime ||
    scriptsigs_hash ||      // 空的 scriptsigs
    num_inputs ||
    sequences_hash ||
    num_outputs ||
    outputs_hash ||
    input_index             // 當前輸入的索引
)

如果花費交易的 template_hash 匹配，驗證通過

承諾的內容

CTV 雜湊承諾了交易的大部分內容，但有一些例外：

應用場景

1. 擁塞控制（Congestion Control）

允許交易所在高手續費時批量發送，低手續費時展開：

// 階段 1: 高手續費時期
交易所創建單個 CTV 輸出，承諾未來的展開交易

TX_commit:
  input: exchange_utxo
  output: <ctv_hash> OP_CTV  (包含 100 個用戶的提款)

// 階段 2: 低手續費時期
展開為多個實際輸出

TX_expand:
  input: TX_commit 的 CTV 輸出
  outputs:
    - user_1: 0.1 BTC
    - user_2: 0.2 BTC
    - ...
    - user_100: 0.5 BTC

優勢: 節省鏈上空間，用戶確認無需等待

2. 金庫（Vaults）

實現帶有時間延遲的安全存儲：

// 金庫結構
vault_script:
  IF
    <hot_key> CHECKSIG              // 立即取消
  ELSE
    <ctv_to_delayed> OP_CTV         // 觸發延遲提款
  ENDIF

delayed_script:
  <144 blocks> CSV                   // 等待 ~24 小時
  <cold_key> CHECKSIG                // 冷鑰匙簽名

使用流程:
1. 發起提款 → 進入延遲狀態
2. 24 小時內可用熱鑰匙取消
3. 24 小時後用冷鑰匙完成提款

3. 支付池（Payment Pools）

多方共享 UTXO，可獨立退出：

// 簡化的 4 人支付池
pool_output:
  A+B+C+D 多簽 OR
  <ctv_split_AB_CD> OP_CTV

// CTV 允許任何人觸發分割
split_tx:
  input: pool_output
  outputs:
    - AB_subpool (A+B 多簽 OR CTV)
    - CD_subpool (C+D 多簽 OR CTV)

// 繼續分割直到個人輸出

4. 非交互式通道

無需在線即可接收閃電網路支付：

// Alice 離線，Bob 想支付給她
// Alice 預先發布 CTV 地址

alice_ctv_address:
  <ctv_hash> OP_CTV

// ctv_hash 承諾打開的通道狀態
// Bob 可以單方面資助通道
// Alice 上線後可以使用通道

計算 CTV 雜湊

import hashlib

def compute_ctv_hash(tx, input_index):
    """計算 CTV 模板雜湊"""
    data = b''

    # version (4 bytes, little endian)
    data += tx.version.to_bytes(4, 'little')

    # locktime (4 bytes, little endian)
    data += tx.locktime.to_bytes(4, 'little')

    # scriptsigs hash (對於標準 CTV，全為空)
    scriptsigs = b''.join(b'' for _ in tx.inputs)
    data += hashlib.sha256(scriptsigs).digest()

    # number of inputs (4 bytes)
    data += len(tx.inputs).to_bytes(4, 'little')

    # sequences hash
    sequences = b''.join(
        inp.sequence.to_bytes(4, 'little')
        for inp in tx.inputs
    )
    data += hashlib.sha256(sequences).digest()

    # number of outputs (4 bytes)
    data += len(tx.outputs).to_bytes(4, 'little')

    # outputs hash
    outputs = b''.join(
        out.serialize() for out in tx.outputs
    )
    data += hashlib.sha256(outputs).digest()

    # input index (4 bytes)
    data += input_index.to_bytes(4, 'little')

    return hashlib.sha256(data).digest()

與其他提案的比較

爭議與討論

測試網實驗

# 在 Signet 上測試 CTV（如果啟用）
# 使用 bitcoin-inquisition 客戶端

# 創建 CTV 輸出
bitcoin-cli -signet createrawtransaction \
  '[{"txid":"...","vout":0}]' \
  '[{"bc1...":0.001},{"data":"<ctv_script_hex>":0}]'

當前狀態

截至目前，BIP-119 尚未被 Bitcoin Core 採納。社區對是否以及何時啟用 仍在討論中。開發者可以在 Bitcoin Inquisition（Signet 軟分叉測試環境） 中進行實驗。