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技术流：比特币交易构成

时间:2014-07-24  来源:巴比特   作者:玩币族

简介

交易(Transaction)是比特币系统的信息载体，最小单元。而块(Block)就是将这些基础单元打包装箱，贴上封条，并串联起来。巨大算力保障了块的安全，也就保障了单个交易的安全。

类型

交易有三种常见类型：产量交易(Generation)，合成地址交易(Script Hash)，通用地址交易(Pubkey Hash)。该分类并非严格意义的，只是根据交易的输入输出做的简单区分。

Generation TX

每个Block都对应一个产量交易(Generation TX)，该类交易是没有输入交易的，挖出的新币是所有币的源头。

Script Hash TX

该类交易目前不是很常见，大部分人可能没有听说过，但是非常有意义。未来应该会在某些场合频繁使用。该类交易的接受地址不是通常意义的地址，而是一个合成地址，以3开头（对，以3开头的也是比特币地址！）。三对公私钥，可以生成一个合成地址。在生成过程时指定n of 3中的n，n范围是[1, 3]，若n=1，则仅需一个私钥签名即可花费该地址的币，若n=3，则需要三把私钥依次签名才可以。

Pubkey Hash TX

该类是最常见的交易类型，由N个输入、M个输出构成。

数据结构

交易中存放的是货币所有权的流转信息，所有权登记在比特币地址上(Public Key)。这些信息是全网公开的，以明文形式存储（比特币系统里的所有数据都是明文的），只有当需要转移货币所有权时，才需要用私钥签名来验证。

字段大小 描述 数据类型 解释
4 version, 版本 uint32_t 交易数据结构的版本号
1+ tx_in count, 输入数量 var_int 输入交易的数量
41+ tx_in tx_in[] 输入交易的数组，每个输入>=41字节
1+ tx_out count, 输出数量 var_int 输出地址的数量
9+ tx_out tx_out[] 输入地址的数组，每个输入>=9字节
4 lock_time, 锁定时间 uint32_t 见下方解释

lock_time是一个多意字段，表示在某个高度的Block之前或某个时间点之前该交易处于锁定态，无法收录进Block。

值 含义
0 立即生效
< 500000000 含义为Block高度，处于该Block之前为锁定（不生效）
>= 500000000 含义为Unix时间戳，处于该时刻之前为锁定（不生效）

若该笔交易的所有输入交易的sequence字段，均为INT32最大值(0xffffffff)，则忽略lock_time字段。否则，该交易在未达到Block高度或达到某个时刻之前，是不会被收录进Block中的。

示例

为了演示方便，我们读取稍早期的块数据，以高度116219 Block为例。

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# ~  bitcoind getblock 0000000000007c639f2cbb23e4606a1d022fa4206353b9d92e99f5144bd74611           
{
    "hash" : "0000000000007c639f2cbb23e4606a1d022fa4206353b9d92e99f5144bd74611",
    "confirmations" : 144667,
    "size" : 1536,
    "height" : 116219,
    "version" : 1,
    "merkleroot" : "587fefd748f899f84d0fa1d8a3876fdb406a4bb8f54a31445cb72564701daea6",
    "tx" : [
        "be8f08d7f519eb863a68cf292ca51dbab7c9b49f50a96d13f2db32e432db363e",
        "a387039eca66297ba51ef2da3dcc8a0fc745bcb511e20ed9505cc6762be037bb",
        "2bd83162e264abf59f9124ca517050065f8c8eed2a21fbf85d454ee4e0e4c267",
        "028cfae228f8a4b0caee9c566bd41aed36bcd237cdc0eb18f0331d1e87111743",
        "3a06b6615756dc3363a8567fbfa8fe978ee0ba06eb33fd844886a0f01149ad62"
    ],
    "time" : 1301705313,
    "nonce" : 1826107553,
    "bits" : "1b00f339",
    "difficulty" : 68977.78463021,
    "previousblockhash" : "00000000000010d549135eb39bd3bbb1047df8e1512357216e8a85c57a1efbfb",
    "nextblockhash" : "000000000000e9fcc59a6850f64a94476a30f5fe35d6d8c4b4ce0b1b04103a77"
}

该Block里面有5笔交易，第一笔为Generation TX，解析出来看一下具体内容：

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# ~  bitcoind getrawtransaction be8f08d7f519eb863a68cf292ca51dbab7c9b49f50a96d13f2db32e432db363e 1
{
    "hex" : "01000000010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000ffffffff070439f3001b0134ffffffff014034152a010000004341045b3aaa284d169c5ae2d20d0b0673468ed3506aa8fea5976eacaf1ff304456f6522fbce1a646a24005b8b8e771a671f564ca6c03e484a1c394bf96e2a4ad01dceac00000000",
    "txid" : "be8f08d7f519eb863a68cf292ca51dbab7c9b49f50a96d13f2db32e432db363e",
    "version" : 1,
    "locktime" : 0,
    "vin" : [
        {
            "coinbase" : "0439f3001b0134",
            "sequence" : 4294967295
        }
    ],
    "vout" : [
        {
            "value" : 50.01000000,
            "n" : 0,
            "scriptPubKey" : {
                "asm" : "045b3aaa284d169c5ae2d20d0b0673468ed3506aa8fea5976eacaf1ff304456f6522fbce1a646a24005b8b8e771a671f564ca6c03e484a1c394bf96e2a4ad01dce OP_CHECKSIG",
                "hex" : "41045b3aaa284d169c5ae2d20d0b0673468ed3506aa8fea5976eacaf1ff304456f6522fbce1a646a24005b8b8e771a671f564ca6c03e484a1c394bf96e2a4ad01dceac",
                "reqSigs" : 1,
                "type" : "pubkey",
                "addresses" : [
                    "1LgZTvoTJ6quJNCURmBUaJJkWWQZXkQnDn"
                ]
            }
        }
    ],
    "blockhash" : "0000000000007c639f2cbb23e4606a1d022fa4206353b9d92e99f5144bd74611",
    "confirmations" : 145029,
    "time" : 1301705313,
    "blocktime" : 1301705313
}

Generation TX的输入不是一个交易，而带有coinbase字段的结构。该字段的值由挖出此Block的人填写，这是一种“特权”：可以把信息写入货币系统（大家很喜欢用系统中的数据结构字段名来命名站点，例如blockchain、coinbase等，这些词的各种后缀域名都被抢注一空）。中本聪在比特币的第一个交易中的写入的coinbase值是：

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"coinbase":"04ffff001d0104455468652054696d65732030332f4a616e2f32303039204368616e63656c6c6f72206f6e206272696e6b206f66207365636f6e64206261696c6f757420666f722062616e6b73"

将该段16进制转换为ASCII字符，就是那段著名的创世块留言：

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The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks

接下来展示的是一个三个输入、两个输出的普通交易：

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# ~  bitcoind getrawtransaction 028cfae228f8a4b0caee9c566bd41aed36bcd237cdc0eb18f0331d1e87111743 1
{
    "hex" : "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",
    "txid" : "028cfae228f8a4b0caee9c566bd41aed36bcd237cdc0eb18f0331d1e87111743",
    "version" : 1,
    "locktime" : 0,
    "vin" : [
        {
            "txid" : "b79a4803014177ea0139c95f09c6903c01bb8f80d039631afd68cabf7eb0f3c9",
            "vout" : 0,
            "scriptSig" : {
                "asm" : "3044022055bac1856ecbc377dd5e869b1a84ed1d5228c987b098c095030c12431a4d5249022055523130a9d0af5fc27828aba43b464ecb1991172ba2a509b5fbd6cac97ff3af01 048aefd78bba80e2d1686225b755dacea890c9ca1be10ec98173d7d5f2fefbbf881a6e918f3b051f8aaaa3fcc18bbf65097ce8d30d5a7e5ef8d1005eaafd4b3fbe",
                "hex" : "473044022055bac1856ecbc377dd5e869b1a84ed1d5228c987b098c095030c12431a4d5249022055523130a9d0af5fc27828aba43b464ecb1991172ba2a509b5fbd6cac97ff3af0141048aefd78bba80e2d1686225b755dacea890c9ca1be10ec98173d7d5f2fefbbf881a6e918f3b051f8aaaa3fcc18bbf65097ce8d30d5a7e5ef8d1005eaafd4b3fbe"
            },
            "sequence" : 4294967295
        },
        {
            "txid" : "b79a4803014177ea0139c95f09c6903c01bb8f80d039631afd68cabf7eb0f3c9",
            "vout" : 1,
            "scriptSig" : {
                "asm" : "304402206b993231adec55e6085e75f7dc5ca6c19e42e744cd60abaff957b1c352b3ef9a022022a22fec37dfa2c646c78d9a0753d56cb4393e8d0b22dc580ef1aa6cccef208d01 042ff65bd6b3ef04253225405ccc3ab2dd926ff2ee48aac210819698440f35d785ec3cec92a51330eb0c76cf49e9e474fb9159ab41653a9c1725c031449d31026a",
                "hex" : "47304402206b993231adec55e6085e75f7dc5ca6c19e42e744cd60abaff957b1c352b3ef9a022022a22fec37dfa2c646c78d9a0753d56cb4393e8d0b22dc580ef1aa6cccef208d0141042ff65bd6b3ef04253225405ccc3ab2dd926ff2ee48aac210819698440f35d785ec3cec92a51330eb0c76cf49e9e474fb9159ab41653a9c1725c031449d31026a"
            },
            "sequence" : 4294967295
        },
        {
            "txid" : "da30b272fb73d78108ff80ddd1ac2f76419533af79ad06a5b3c70fc4a62086c9",
            "vout" : 1,
            "scriptSig" : {
                "asm" : "3045022040a5d957e087ed61e80f1110bcaf4901b5317c257711a6cbc54d6b98b6a8563f02210081e3697031fe82774b8f44dd3660901e61ac5a99bff2d0efc83ad261da5b4f1d01 04a7d1a57e650613d3414ebd59e3192229dc09d3613e547bdd1f83435cc4ca0a11c679d96456cae75b1f5563728ec7da1c1f42606db15bf554dbe8a829f3a8fe2f",
                "hex" : "483045022040a5d957e087ed61e80f1110bcaf4901b5317c257711a6cbc54d6b98b6a8563f02210081e3697031fe82774b8f44dd3660901e61ac5a99bff2d0efc83ad261da5b4f1d014104a7d1a57e650613d3414ebd59e3192229dc09d3613e547bdd1f83435cc4ca0a11c679d96456cae75b1f5563728ec7da1c1f42606db15bf554dbe8a829f3a8fe2f"
            },
            "sequence" : 4294967295
        }
    ],
    "vout" : [
        {
            "value" : 0.84000000,
            "n" : 0,
            "scriptPubKey" : {
                "asm" : "OP_DUP OP_HASH160 634228c26cf40a02a05db93f2f98b768a8e0e61b OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
                "hex" : "76a914634228c26cf40a02a05db93f2f98b768a8e0e61b88ac",
                "reqSigs" : 1,
                "type" : "pubkeyhash",
                "addresses" : [
                    "1A3q9pDtR4h8wpvyb8SVpiNPpT8ZNbHY8h"
                ]
            }
        },
        {
            "value" : 156.83000000,
            "n" : 1,
            "scriptPubKey" : {
                "asm" : "OP_DUP OP_HASH160 7514080ab2fcac0764de3a77d10cb790c71c74c2 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
                "hex" : "76a9147514080ab2fcac0764de3a77d10cb790c71c74c288ac",
                "reqSigs" : 1,
                "type" : "pubkeyhash",
                "addresses" : [
                    "1Bg44FZsoTeYteRykC1XHz8facWYKhGvQ8"
                ]
            }
        }
    ],
    "blockhash" : "0000000000007c639f2cbb23e4606a1d022fa4206353b9d92e99f5144bd74611",
    "confirmations" : 147751,
    "time" : 1301705313,
    "blocktime" : 1301705313
}

字段hex记录了所有相关信息，后面显示的是hex解析出来的各类字段信息。下面把逐个分解hex内容（hex可以从上面的直接看到）：

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43
 
01000000   // 版本号，UINT32
03         // Tx输入数量，变长INT。3个输入。

/*** 第一组Input Tx ***/
// Tx Hash，固定32字节
c9f3b07ebfca68fd1a6339d0808fbb013c90c6095fc93901ea77410103489ab7
00000000  // 消费的Tx位于前向交易输出的第0个，UINT32，固定4字节
8a        // 签名的长度, 0x8A = 138字节
// 138字节长度的签名，含有两个部分：公钥+签名
47       // 签名长度，0x47 = 71字节
3044022055bac1856ecbc377dd5e869b1a84ed1d5228c987b098c095030c12431a4d5249022055523130a9d0af5fc27828aba43b464ecb1991172ba2a509b5fbd6cac97ff3af01
41       // 公钥长度，0x41 = 65字节
048aefd78bba80e2d1686225b755dacea890c9ca1be10ec98173d7d5f2fefbbf881a6e918f3b051f8aaaa3fcc18bbf65097ce8d30d5a7e5ef8d1005eaafd4b3fbe
ffffffff  // sequence，0xffffffff = 4294967295， UINT32, 固定4字节

/*** 第二组Input Tx。与上同理，省略分解 ***/
c9f3b07ebfca68fd1a6339d0808fbb013c90c6095fc93901ea77410103489ab7010000008a47304402206b993231adec55e6085e75f7dc5ca6c19e42e744cd60abaff957b1c352b3ef9a022022a22fec37dfa2c646c78d9a0753d56cb4393e8d0b22dc580ef1aa6cccef208d0141042ff65bd6b3ef04253225405ccc3ab2dd926ff2ee48aac210819698440f35d785ec3cec92a51330eb0c76cf49e9e474fb9159ab41653a9c1725c031449d31026affffffff

/*** 第三组Input Tx ***/
c98620a6c40fc7b3a506ad79af339541762facd1dd80ff0881d773fb72b230da010000008b483045022040a5d957e087ed61e80f1110bcaf4901b5317c257711a6cbc54d6b98b6a8563f02210081e3697031fe82774b8f44dd3660901e61ac5a99bff2d0efc83ad261da5b4f1d014104a7d1a57e650613d3414ebd59e3192229dc09d3613e547bdd1f83435cc4ca0a11c679d96456cae75b1f5563728ec7da1c1f42606db15bf554dbe8a829f3a8fe2fffffffff

02  // Tx输出数量，变长INT。两个输出。

/*** 第一组输出 ***/
00bd010500000000    // 输出的币值，UINT64，8个字节。字节序需翻转，~= 0x000000000501bd00 = 84000000 satoshi
19                  // 输出目的地址字节数, 0x19 = 25字节，由一些操作码与数值构成
// 目标地址
// 0x76 -> OP_DUP(stack ops)
// 0xa9 -> OP_HASH160(crypto)
// 0x14 -> 长度，0x14 = 20字节
76 a9 14 
// 地址的HASH160值，20字节
634228c26cf40a02a05db93f2f98b768a8e0e61b 
// 0x88 -> OP_EQUALVERIFY(bit logic)
// 0xac -> OP_CHECKSIG(crypto)
88 ac

/*** 第二组输出 ***/
c096c7a603000000
19
76 a9 14 7514080ab2fcac0764de3a77d10cb790c71c74c2 88 ac

00000000  // lock_time，UINT32，固定4字节

Tx Hash，俗称交易ID，由hex得出：Tx Hash = SHA256(SHA256(hex))。由于每个交易只能成为下一个的输入，有且仅有一次，那么不存在输入完全相同的交易，那么就不存在相同的Tx Hash（SHA256碰撞概率极小，所以无需考虑Hash碰撞的问题，就像无需考虑地址私钥被别人撞到一样）。

即便如此，在系统里依然产生了相同的Tx Hash，是某位矿工兄弟挖出Block后，打包Block时忘记修改Generation Tx coinbase字段的值，币量相同且输出至相同的地址，那么就构造了两个完全一模一样的交易，分别位于两个Block的第一个位置。这个对系统不会产生什么问题，但只要花费其中一笔，另一个也被花费了。相同的Generation Tx相当于覆盖了另一个，白白损失了挖出的币。该交易ID为e3bf3d07d4b0375638d5f1db5255fe07ba2c4cb067cd81b84ee974b6585fb468，第一次出现在#91722，第二次出现在#91880。

qq20131027-2qq20131027-2

交易签名

签名是对所有权的验证，节点收到交易广播后，会对交易进行验证，通过后则收录进内存、打包进Block，否则，丢弃之。签名就类似传统纸质合同盖章、签字过程，合法转移所有权的保证手段。

签名类型

由于一个交易的输入、输出都可能具有多个，那么签名也具有多种类型，目前共三类：SIGHASH_ALL, SIGHASH_NONE, SIGHASH_SINGLE。

SIGHASH_ALL

该签名类型为默认类型，也是目前绝大部分交易采用的，顾名思义即签名整单交易。首先，组织所有输出、输入，就像上文分解Hex过程一样，每个输入都对应一个签名，暂时留空，其他包括sequence等字段均须填写，这样就形成了一个完整的交易Hex（只缺签名字段）。然后，每一个输入均需使用私钥对该段数据进行签名，签名完成后各自填入相应的位置，N个输入N个签名。简单理解就是：对于该笔单子，认可且只认可的这些输入、输出，并同意花费我的那笔输入。

SIGHASH_NONE

该签名类型是最自由松散的，仅对输入签名，不对输出签名，输出可以任意指定。某人对某笔币签名后交给你，你可以在任意时刻填入任意接受地址，广播出去令其生效。简单理解就是：我同意花费我的那笔钱，至于给谁，我不关心。

SIGHASH_SINGLE

该签名类型其次自由松散，仅对自己的输入、输出签名，并留空sequence字段。其输入的次序对应其输出的次序，比如输入是第3个，那么签名的输出也是第三个。简单理解就是：我同意花费我的那笔钱，且只能花费到我认可的输出，至于单子里的其他输入、输出，我不关心。

交易的构造、签名与广播

上篇介绍了交易结构、签名等，为了更直观的认识比特币，借助bitcoind演示手动构造并广播交易的完整过程。

普通交易

1. 找出未花费的币（unspent output）

通过命令：listunspent [minconf=1] [maxconf=9999999] ["address",...]列出某个地址未花费的币(交易)，minconf/maxconf表示该笔收入交易的确认数范围，如果需要列出还未确认的交易，需将minconf设置为0。

执行：

1
 
bitcoind listunspent 0 100 '["1Lab618UuWjLmVA1Q64tHZXcLoc4397ZX3"]'

输出：

1
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3
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5
6
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10
11
 
[
    {
        "txid" : "296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156",
        "vout" : 0,
        "address" : "1Lab618UuWjLmVA1Q64tHZXcLoc4397ZX3",
        "account" : "",
        "scriptPubKey" : "76a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac",
        "amount" : 0.19900000,
        "confirmations" : 1
    }
]

我们找到该地址的一个未花费交易，位于交易296ea7bf981b4499…9f0a41e589132156的第0个位置。

#### 2. 创建待发送交易

创建待发送交易，由命令：createrawtransaction [{"txid":txid,"vout":n},...] {address:amount,...}来完成。我们将0.1 BTC发送至 1Q8s4qDRbCbFypG5AFNR9tFC57PStkPX1x ，并支付 0.0001 BTC做为矿工费。输入交易的额度为 0.199 ，输出为 0.1 + 0.0001 = 0.1001 ，那么还剩余： 0.199 – 0.1001 = 0.0989 ，将此作为找零发回给自己。

执行：

1
2
3
 
bitcoind createrawtransaction \
'[{"txid":"296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156","vout":0}]' \
'{"1Q8s4qDRbCbFypG5AFNR9tFC57PStkPX1x":0.1, "1Lab618UuWjLmVA1Q64tHZXcLoc4397ZX3":0.0989}'

输出：

1
 
010000000156211389e5410a9fd1fc684ea3a852b8cee07fd15398689d99441b98bfa76e290000000000ffffffff0280969800000000001976a914fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee88acd0e89600000000001976a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac00000000

通过命令：decoderawtransaction <hex string>，可以将此段十六进制字符串解码。

执行：

1
 
bitcoind decoderawtransaction '010000000156211389e5410a9fd1fc684ea3a852b8cee07fd15398689d99441b98bfa76e290000000000ffffffff0280969800000000001976a914fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee88acd0e89600000000001976a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac00000000'

输出：

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44
 
{
    "txid" : "54f773a3fdf7cb3292fc76b46c97e536348b3a0715886dbfd2f60e115fb3a8f0",
    "version" : 1,
    "locktime" : 0,
    "vin" : [
        {
            "txid" : "296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156",
            "vout" : 0,
            "scriptSig" : {
                "asm" : "",
                "hex" : ""
            },
            "sequence" : 4294967295
        }
    ],
    "vout" : [
        {
            "value" : 0.10000000,
            "n" : 0,
            "scriptPubKey" : {
                "asm" : "OP_DUP OP_HASH160 fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
                "hex" : "76a914fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee88ac",
                "reqSigs" : 1,
                "type" : "pubkeyhash",
                "addresses" : [
                    "1Q8s4qDRbCbFypG5AFNR9tFC57PStkPX1x"
                ]
            }
        },
        {
            "value" : 0.09890000,
            "n" : 1,
            "scriptPubKey" : {
                "asm" : "OP_DUP OP_HASH160 d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
                "hex" : "76a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac",
                "reqSigs" : 1,
                "type" : "pubkeyhash",
                "addresses" : [
                    "1Lab618UuWjLmVA1Q64tHZXcLoc4397ZX3"
                ]
            }
        }
    ]
}

至此，一个“空白交易”就构造好了，尚未使用私钥对交易进行签名，字段scriptSig是留空的，无签名的交易是无效的。此时的Tx ID并不是最终的Tx ID，填入签名后Tx ID会发生变化。

在手动创建交易时，务必注意输入、输出的值，非常容易犯错的是忘记构造找零输出（如非必要勿手动构造交易）。曾经有人构造交易时忘记找零，发生了支付 200 BTC 的矿工费的人间惨剧，所幸的是收录该笔交易的Block由著名挖矿团队“烤猫（Friedcat）”挖得，该团队非常厚道的退回了多余费用。

3. 签名

交易签名使用命令：

1
2
3
 
signrawtransaction <hex string> \
[{"txid":txid,"vout":n,"scriptPubKey":hex,"redeemScript":hex},...] [<privatekey1>,...] \
[sighashtype="ALL"]
  • 第一个参数是创建的待签名交易的十六进制字符串；
  • 第二个参数有点类似创建交易时的参数，不过需要多出一个公钥字段scriptPubKey，其他节点验证交易时是通过公钥和签名来完成的，所以要提供公钥；如果是合成地址，则需要提供redeemScript；
  • 第三个参数是即将花费的币所在地址的私钥，用来对交易进行签名，如果该地址私钥已经导入至bitcoind中，则无需显式提供；
  • 最后一个参数表示签名类型，在上一篇里，介绍了三种交易签名类型；

签名之前需要找到scriptPubKey，提取输入交易信息即可获取(也可以根据其公钥自行计算)，由命令：getrawtransaction <txid> [verbose=0]完成。

执行：

1
 
bitcoind getrawtransaction 296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156 1

输出：

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{
    "hex" : "01000000010511331f639e974283d3909496787a660583dc88f41598d177e225b5f352314a000000006c493046022100be8c796122ec598295e6dfd6664a20a7e20704a17f76d3d925c9ec421ca60bc1022100cf9f2d7b9f24285f7c119c91f24521e5483f6b141de6ee55658fa70116ee04d4012103cad07f6de0b181891b5291a5bc82b228fe6509699648b0b53556dc0057eeb5a4ffffffff0160a62f01000000001976a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac00000000",
    "txid" : "296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156",
    "version" : 1,
    "locktime" : 0,
    "vin" : [
        {
            "txid" : "4a3152f3b525e277d19815f488dc8305667a78969490d38342979e631f331105",
            "vout" : 0,
            "scriptSig" : {
                "asm" : "3046022100be8c796122ec598295e6dfd6664a20a7e20704a17f76d3d925c9ec421ca60bc1022100cf9f2d7b9f24285f7c119c91f24521e5483f6b141de6ee55658fa70116ee04d401 03cad07f6de0b181891b5291a5bc82b228fe6509699648b0b53556dc0057eeb5a4",
                "hex" : "493046022100be8c796122ec598295e6dfd6664a20a7e20704a17f76d3d925c9ec421ca60bc1022100cf9f2d7b9f24285f7c119c91f24521e5483f6b141de6ee55658fa70116ee04d4012103cad07f6de0b181891b5291a5bc82b228fe6509699648b0b53556dc0057eeb5a4"
            },
            "sequence" : 4294967295
        }
    ],
    "vout" : [
        {
            "value" : 0.19900000,
            "n" : 0,
            "scriptPubKey" : {
                "asm" : "OP_DUP OP_HASH160 d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
                "hex" : "76a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac",
                "reqSigs" : 1,
                "type" : "pubkeyhash",
                "addresses" : [
                    "1Lab618UuWjLmVA1Q64tHZXcLoc4397ZX3"
                ]
            }
        }
    ],
    "blockhash" : "000000000000000488f18f7659acd85b2bd06a5ed2c4439eea74a8b968d16656",
    "confirmations" : 19,
    "time" : 1383235737,
    "blocktime" : 1383235737
}

scriptPubKey位于”vout”[0]->”scriptPubKey”->”hex”，即： 76a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac 。

签名使用ECDSA算法，对其，“空白交易”签名之，执行：

1
2
3
 
bitcoind signrawtransaction \
"010000000156211389e5410a9fd1fc684ea3a852b8cee07fd15398689d99441b98bfa76e290000000000ffffffff0280969800000000001976a914fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee88acd0e89600000000001976a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac00000000" \
'[{"txid":"296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156","vout":0,"scriptPubKey":"76a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac"}]'

输出：

1
2
3
4
 
{
    "hex" : "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",
    "complete" : true
}

签名后，签名值会填入上文所述的空字段中，从而得到一个完整的交易。可通过上文介绍的命令decoderawtransaction <hex string>解码查看之。

最后一步，就是将其广播出去，等待网络传播至所有节点，约10~60秒广播至全球节点，取决与你的节点的网络连接状况。稍后一些时刻，就会进入Block中。广播由命令sendrawtransaction <hex string>来完成。如果没有运行节点，可以通过公共节点的API进行广播，例如：blockchain.info/pushtx。

执行：

1
2
 
bitcoind sendrawtransaction \
"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"

输出：

1
 
b5f8da1ea9e02ec3cc0765f9600f49945e94ed4b0c88ed0648896bf3e213205d

返回的是Transaction Hash值，即该交易的ID。至此，交易构造、签名、发送的完整过程完成了。

合成地址交易

合成地址以3开头，可以实现多方管理资产，极大提高安全性，也可以轻松实现基于比特币原生的三方交易担保支付。一个M-of-N的模式：

1
 
m {pubkey}...{pubkey} n OP_CHECKMULTISIG

M和N需满足：

1<=N<=3 1<=M<=N

可以是1 of 1，1 of 2，2 of 3等组合，通常选择N=3：

1 of 3，最大程度私钥冗余。防丢私钥损失，3把私钥中任意一把即可签名发币，即使丢失2把都可以保障不受损失； 2 of 3，提高私钥冗余度的同时解决单点信任问题。3把私钥任意2把私钥可签名发币，三方不完全信任的情形，即中介交易中，非常适用；
* 3 of 3，最大程度解决资金信任问题，无私钥冗余。必须3把私钥全部签名才能发币，适用多方共同管理重要资产，但任何一方遗失私钥均造成严重损失；

合成地址的交易构造、签名、发送过程与普通交易类似，这里只介绍如何创建一个合成地址。大神Gavin Andresen已经演示过，下面内容摘自其gist.

首先，需要三对公钥、私钥。公钥创建地址、私钥用于签名。

1
2
3
4
5
6
 
# No.1
0491bba2510912a5bd37da1fb5b1673010e43d2c6d812c514e91bfa9f2eb129e1c183329db55bd868e209aac2fbc02cb33d98fe74bf23f0c235d6126b1d8334f86 / 5JaTXbAUmfPYZFRwrYaALK48fN6sFJp4rHqq2QSXs8ucfpE4yQU
# No.2 
04865c40293a680cb9c020e7b1e106d8c1916d3cef99aa431a56d253e69256dac09ef122b1a986818a7cb624532f062c1d1f8722084861c5c3291ccffef4ec6874 / 5Jb7fCeh1Wtm4yBBg3q3XbT6B525i17kVhy3vMC9AqfR6FH2qGk
# No.3
048d2455d2403e08708fc1f556002f1b6cd83f992d085097f9974ab08a28838f07896fbab08f39495e15fa6fad6edbfb1e754e35fa1c7844c41f322a1863d46213 / 5JFjmGo5Fww9p8gvx48qBYDJNAzR9pmH5S389axMtDyPT8ddqmw

使用命令：createmultisig <nrequired> <'["key","key"]'>来合成，其中key为公钥，创建地址时仅需公钥。创建类型是2 of 3.

输入：

1
2
 
bitcoind createmultisig 2 \
'["0491bba2510912a5bd37da1fb5b1673010e43d2c6d812c514e91bfa9f2eb129e1c183329db55bd868e209aac2fbc02cb33d98fe74bf23f0c235d6126b1d8334f86","04865c40293a680cb9c020e7b1e106d8c1916d3cef99aa431a56d253e69256dac09ef122b1a986818a7cb624532f062c1d1f8722084861c5c3291ccffef4ec6874","048d2455d2403e08708fc1f556002f1b6cd83f992d085097f9974ab08a28838f07896fbab08f39495e15fa6fad6edbfb1e754e35fa1c7844c41f322a1863d46213"]'

输出：

1
2
3
4
 
{
    "address" : "3QJmV3qfvL9SuYo34YihAf3sRCW3qSinyC",
    "redeemScript" : "52410491bba2510912a5bd37da1fb5b1673010e43d2c6d812c514e91bfa9f2eb129e1c183329db55bd868e209aac2fbc02cb33d98fe74bf23f0c235d6126b1d8334f864104865c40293a680cb9c020e7b1e106d8c1916d3cef99aa431a56d253e69256dac09ef122b1a986818a7cb624532f062c1d1f8722084861c5c3291ccffef4ec687441048d2455d2403e08708fc1f556002f1b6cd83f992d085097f9974ab08a28838f07896fbab08f39495e15fa6fad6edbfb1e754e35fa1c7844c41f322a1863d4621353ae"
}

得到的合成地址是：3QJmV3qfvL9SuYo34YihAf3sRCW3qSinyC，该地址没有公钥，仅有redeemScript，作用与公钥相同。后续的构造、签名、发送过程与上文普通地址交易类似，略去。

（全文完）

9

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转载来源：@潘志彪kevin
知识： 比特币交易
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