WTXID

WTXID（Witness Transaction ID）是 SegWit 引入的交易識別碼，它對整個交易 （包括見證數據）進行雜湊計算，提供了交易的完整標識。

TXID vs WTXID

在 SegWit 之前，交易只有一個識別碼 TXID。SegWit 引入了新的序列化格式， 需要兩種不同的識別方式：

計算方式

// TXID 計算（不含見證數據）
TXID = SHA256(SHA256(
    version ||
    inputs ||
    outputs ||
    locktime
))

// WTXID 計算（含見證數據）
WTXID = SHA256(SHA256(
    version ||
    marker ||
    flag ||
    inputs ||
    outputs ||
    witness ||
    locktime
))

交易序列化格式

SegWit 交易有兩種序列化格式：

// 傳統格式（用於 TXID 計算）
[version][input count][inputs][output count][outputs][locktime]

// 見證格式（用於 WTXID 計算和網路傳輸）
[version][marker=0x00][flag=0x01][input count][inputs]
[output count][outputs][witness][locktime]

Witness Merkle Tree

區塊中有兩棵 Merkle 樹：傳統的 TXID 樹和 WTXID 樹。

區塊頭
├── merkle_root (TXID 樹的根)
│   ├── coinbase_txid
│   ├── tx1_txid
│   └── tx2_txid
│
Coinbase 的 OP_RETURN
└── witness_commitment
    └── witness_merkle_root (WTXID 樹的根)
        ├── 0x00...00 (coinbase 的 WTXID 固定為 0)
        ├── tx1_wtxid
        └── tx2_wtxid

Witness Commitment

WTXID Merkle 根被嵌入在 coinbase 交易的輸出中：

// Witness commitment 結構
OP_RETURN
  0xaa21a9ed  // commitment 標識符
  SHA256(SHA256(witness_root || witness_reserved_value))

// 驗證邏輯
uint256 ComputeWitnessMerkleRoot(const std::vector& vtx)
{
    std::vector leaves;
    leaves.push_back(uint256());  // coinbase WTXID = 0
    for (size_t i = 1; i < vtx.size(); i++) {
        leaves.push_back(vtx[i]->GetWitnessHash());
    }
    return ComputeMerkleRoot(leaves);
}

RPC 查詢

# 獲取交易的 TXID 和 WTXID
bitcoin-cli getrawtransaction <txid> true

# 返回結果包含
{
  "txid": "abc123...",       // TXID
  "hash": "def456...",       // WTXID（在有見證數據時不同）
  "wtxid": "def456...",      // 同上，顯式字段
  ...
}

# 解碼原始交易
bitcoin-cli decoderawtransaction <hex>

# 獲取區塊的 witness commitment
bitcoin-cli getblock <blockhash> 2 | jq '.tx[0].vout[] | select(.scriptPubKey.asm | contains("OP_RETURN"))'

編程示例

import hashlib

def double_sha256(data):
    return hashlib.sha256(hashlib.sha256(data).digest()).digest()

def compute_txid(tx_bytes):
    """計算 TXID（不含見證數據）"""
    # 解析並移除見證數據
    stripped = strip_witness(tx_bytes)
    return double_sha256(stripped)[::-1].hex()

def compute_wtxid(tx_bytes):
    """計算 WTXID（含見證數據）"""
    return double_sha256(tx_bytes)[::-1].hex()

# 對於非 SegWit 交易
# TXID == WTXID

# 對於 SegWit 交易
# TXID != WTXID（因為見證數據）

使用場景

• 交易引用：使用 TXID（保持向後兼容）
• 區塊驗證：驗證兩棵 Merkle 樹
• 交易中繼：INV 訊息可使用 WTXID
• BIP-339 wtxidrelay：節點可以宣告使用 WTXID 進行交易中繼

BIP-339: WTXID Relay

BIP-339 引入了基於 WTXID 的交易中繼，提高了效率並減少了頻寬浪費：

// 握手時宣告支持
version message
  -> services: NODE_WITNESS

wtxidrelay message (空訊息，在 verack 之前發送)
  -> 表示將使用 WTXID 進行 INV/GETDATA

// 交易中繼
INV: MSG_WTX (0x05) + wtxid
GETDATA: MSG_WTX (0x05) + wtxid

為什麼需要兩種 ID？

保留 TXID 是為了向後兼容：

• 現有錢包和交易所使用 TXID 追蹤交易
• outpoint（輸入引用）使用 TXID
• 鏈上合約可能依賴 TXID
• WTXID 用於新的見證相關功能