轻钱包

轻钱包(SPV)是“Simplified Payment Verification”（简单支付验证）的缩写。中本聪论文简要地提及了这一概念，指出：不运行完全节点也可验证支付，用户只需要保存所有的block header就可以了。用户虽然不能自己验证交易，但如果能够从区块链的某处找到相符的交易，他就可以知道网络已经认可了这笔交易，而且得到了网络的多少个确认。
按照中本聪的原文，有个细节需要注意，SPV指的是“支付验证“，而不是“交易验证”。这两种验证有很大区别。
“交易验证”非常复杂，涉及到验证是否有足够余额可供支出、是否存在双花、脚本能否通过等等，通常由运行完全节点的矿工来完成。
“支付验证”则比较简单，只判断用于“支付”的那笔交易是否已经被验证过，并得到了多少的算力保护（多少确认数）。
考虑这样一种情况，A收到来自B的一个通知，B声称他已经从某某账户中汇款一定数额的钱给了A。去中心方式下，没有任何人能证明B的可靠。接到这一通知，A如何能判断B所说的是真的呢？
在比特币系统中，这一通知是以一个固定格式的“交易”来实现的，该交易中包含B的汇款账户、B的签名、汇给A的金额以及A的地址。
如果A想本人亲自验证这笔交易，首先，A要遍历区块链账本，定位到B的账户上，这样才能查看B所给的账户上是否曾经有足够的金额；接下来，A要遍历后续的所有账本，看B是否已经支出了这个账户上的钱给别人(是否存在双花欺骗）；然后还要验证脚本来判断B是否拥有该账户的支配权。这一过程要求A必须得到完整的区块链才行。
但是，如果A只想知道这笔支付是否已经得到了验证（如果验证了就发货），他可以依赖比特币系统来快速验证。即，检查发生此项支付的那笔交易是否已经收录于区块链中，并得到了多少个确认。
原理：block header中有三个关键字段，一是prev_block_hash(前一区块的hash值，确保了区块链所记录的交易次序）；二是bits（当前区块的计算难度）, 三是merkle_root_hash（借助merkle tree算法，确保收录与区块中所有交易的真实性）。
验证某个交易是否真实存在时，理论上，用户可以通过以下方式进行验证：
0. 从网络上获取并保存最长链的所有block header至本地；
1. 计算该交易的hash值tx_hash；
2. 定位到包含该tx_hash所在的区块，验证block header是否包含在已知的最长链中；
3. 从区块中获取构建merkle tree所需的hash值；
4. 根据这些hash值计算merkle_root_hash；
5. 若计算结果与block header中的merkle_root_hash相等，则交易真实存在。
6. 根据该block header所处的位置，确定该交易已经得到多少个确认。
优点：极大地节省存储空间。减轻终端用户的负担。无论未来的交易量有多大，block header的大小始终不变，只有80字节。按照每小时6个的出块速度，每年产出52560个区块。当只保存block header时，每年新增的存储需求约为4兆字节，100年后累计的存储需求仅为400兆，即使用户使用的是最低端的设备，正常情况下也完全能够负载。