如何知道Bitcoin Wallet有多少錢？

Bitcoin Network，大致上有兩種Node：

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

如果只有Full Node，那我們就不用去想設計Merkle Tree，以及後來的Bloom Filter，那麼這個世界就簡單多了。但為了要讓Bitcoin Wallet(錢包)可以通行所有裝置，特別是手機，SPV Node就很重要了，不然就需要100G以上空間存放整個Blockchain，這是不可行的。

自從中本聰的Bitcoin P2P Network論文，2008年橫空出世之來，他就預測到，將來必定是SPV Node盛行，所以他很早就提出了SPV (Simplified Payment Verification)的概念。

而後來2012年提出的BIP37 - Connection Bloom Filtering，是基於SPV的概念，用Bloom Filter，提出一個更加可行的方案出來。

本篇先為這個問題：「Bitcion Wallet如何知道有多少UTXO？」，提供簡單的回答。

我們知道，Wallet只存所有的Block Header，而沒有全部的Transaction，最多只存屬於自己的Transaction。一開始，連Block Header都沒有的情況下，如何知道Wallet有些UTXO(Unspent Transaction Output)呢？它要去問具有完整帳本(Blockchain)的Peer。問的方式有兩種：

方法一：下載完整帳本(Blockchain)後自己從裡面去找
方法二：向Peer公開Wallet的所有訊息，Peer就回傳屬於該Wallet的UTXO
方法三：向Peer公開Wallet的部份訊息，Peer回傳可能屬於該Wallet的UTXO

這個問題，講白一點，就是：「我想知道錢包有多少錢？」

要知道真實的錢包有多少錢，直接打開來數一下就行了。Bitcoin Wallet，是電子錢包，運行的時候，會顯示目前的餘額，斷電的時候，不需要保存餘額，因為下次重啟的時候，只要去問就好了。根據什麼來問？Wallet惟一需要存放的，是一組Private Keys，被安全存放在晶片裡，可能是Secure Element或Trust Zone。這一組Key是別人獲取不到的，甚至Wallet App自己也獲取不到。Wallet的安全晶片，可以從Private Key去推算出Public Key。這個Public Key可以視為Address。有時候Address是從Public Key被Hash兩次算得來的。

我們把Address視為銀行的帳號。所以別人要給我Bitcoin，我就要將Address給別人，請他將錢匯到這個帳號，就行了。

回到原來的問題「我想知道錢包有多少錢？」

方法一：下載完整帳本(Blockchain)，然後自己從裡面去找

這種方法，最簡單，但耗費的網路頻寬最多，至要要傳輸100G以上的資料量。因為Wallet沒有向Peer表明，那些Address屬於Wallet，所以Peer當然不知道那些Address屬於Wallet。我們無法從Blockchain存放的Address，往回推導出是從那一個Wallet產生出來的。所以Peer只好將Blockchain一股腦傳給Wallet，讓Wallet自己去找。

優點：結果精確，保留隱私
缺點：浪費頻寬

方法二：向Peer公開Wallet的所有訊息，Peer就回傳屬於該Wallet的UTXO

Wallet向Peer公開所有的Address，可是這樣一來，就洩露隱私。Peer拿到Address，就回報屬於該Wallet的UTXO，及所屬的Block。根據中本聰的論文，此Block不會自帶所有的Transaction，而是Merkle Path。

優點：結果精確，簡省頻寬
缺點：洩露隱私

方法三：向Peer公開Wallet的部份訊息，Peer回傳可能屬於該Wallet的UTXO

Wallet向Peer公開部份訊息，以Bloom Filter呈現。Peer拿到Bloom Filter，就回報「可能」屬於該Wallet的UTXO，及所屬的Block Header，及Merkle Path。因為Bloom Filter沒有直接呈現Address，所以保留了一點隱私。

但是Bloom Filter，的特性是：

• 沒有從Bloom Filter過瀘出來的Transaction，「一定」不是屬於Wallet的
• 從Bloom Filter過瀘出來的Transaction，「應該」是屬於Wallet的
• 而且隨者Wallet的Transaction數量愈大，「應該」的準確性就愈低。

優點：保留一定程度的隱私，簡省頻寬
缺點：結果不精確 (但可接受)

下一篇，對「方法三」，會有圖文並茂的說明。

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