交易（transaction）长啥样

比特币使用的是区块链技术，所以它的所有产生的区块（一个区块里面包含很多条交易）都是透明可查的，可进这个网站：https://btc.com/stats/pool/BTC.com 进行查询。

binfun选取BTC历史区块里面的一条transaction：
https://btc.com/0627052b6f28912f2703066a912ea577f2ce4da4caa5a5fbd8a57286c345c2f2

该条transaction的编号为：0627052b6f28912f2703066a912ea577f2ce4da4caa5a5fbd8a57286c345c2f2

该交易的内容如截图：

从上图我们可以看到“输入”中的账户1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK把0.1个BTC分别转给了“输出”中的账户1GdK9UzpHBzqzX2A9JFP3Di4weBwqgmoQA（该账户收到了0.01500000个BTC）
和1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK（该账户也就是原账户发送给了自己0.08450000个BTC）。

所以这交易就是账户1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK转了0.015个BTC给1GdK9UzpHBzqzX2A9JFP3Di4weBwqgmoQA。

但是输出中的0.0845 + 0.015 = 0.0995，并不等于0.1啊，这是因为去掉的0.0005就是矿工费。

进一步看看

上面的那张图片实际上把这条交易可视化了，这条交易的真实样子是长这样的：

{
  "version": 1,
  "locktime": 0,
  "vin": [
    {
      "txid":"7957a35fe64f80d234d76d83a2a8f1a0d8149a41d81de548f0a65a8a999f6f18",
      "vout": 0,
      "scriptSig": "3045022100884d142d86652a3f47ba4746ec719bbfbd040a570b1deccbb6498c75c4ae24cb02204b9f039ff08df09cbe9f6addac960298cad530a863ea8f53982c09db8f6e3813[ALL] 0484ecc0d46f1918b30928fa0e4ed99f16a0fb4fde0735e7ade8416ab9fe423cc5412336376789d172787ec3457eee41c04f4938de5cc17b4a10fa336a8d752adf",
      "sequence": 4294967295
    }
 ],
  "vout": [
    {
      "value": 0.01500000,
      "scriptPubKey": "OP_DUP OP_HASH160 ab68025513c3dbd2f7b92a94e0581f5d50f654e7 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG"
    },
    {
      "value": 0.08450000,
      "scriptPubKey": "OP_DUP OP_HASH160 7f9b1a7fb68d60c536c2fd8aeaa53a8f3cc025a8 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
    }
  ]
}

是不是一脸懵逼，懵逼就对了。这条交易主要由vin和vout两大块组成。看不懂我们就从似曾相识的数字看起：vout里面有个”value”: 0.01500000和”value”: 0.08450000，这两个数字我懂，这就是转账数字啊。

就是刚才的比特币地址1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK发送给另一个比特币地址1GdK9UzpHBzqzX2A9JFP3Di4weBwqgmoQA的钱嘛。

听说比特币地址是由Base58编码的，Base58编码是啥咱也不知道，咱也不敢问，反正估计和Base64大差不差。

于是binfun毫不知情地从https://github.com/grondilu/bitcoin-bash-tools上下载了一个脚本bitcoin.sh，一顿猛操作对地址进行Base58解码：

. bitcoin.sh
decodeBase58 1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK

得到了：

007f9b1a7fb68d60c536c2fd8aeaa53a8f3cc025a801974ac6

这串16进制数有点眼熟啊，这不就和上面看到的

    {
      "value": 0.08450000,
      "scriptPubKey": "OP_DUP OP_HASH160 7f9b1a7fb68d60c536c2fd8aeaa53a8f3cc025a8 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
    }

的

7f9b1a7fb68d60c536c2fd8aeaa53a8f3cc025a8 

非常接近了，就是多出了头上的”00″和尾巴上的”01974ac6″

其中头上的”00″代表了主网版本号，而”01974ac6″代表了校验和，这个校验和可以由以下python命令生成：

import hashlib
import codecs
key = codecs.decode(\'007f9b1a7fb68d60c536c2fd8aeaa53a8f3cc025a8\', \'hex\')
r = hashlib.new(\'sha256\', key).digest()
r = hashlib.new(\'sha256\', r).digest()
print(codecs.encode(r, \'hex\').decode("utf-8"))
01974ac64161c88c363cc701200f529e517ab8a68d11e5f9e46bdb459cc34cd9

可以看到该校验和由连续两次的sha256后的结果，取该结果的前四个字节，也就是01974ac6

以上过程就是类似比特币地址和比特币公钥的转换过程。

再仔细看看

为了便于理解，我们可以认为在vout中，以上所述的两个比特币地址中分别获得了0.015和0.0845个BTC。

换句话说vout就是把比特币“锁定”在上述两个比特币地址中，上面出现的scriptPubKey就是所谓的“锁定脚本”。

那么vin是干啥的，就是解锁呀，让我们再看一眼vin：

  "vin": [
    {
      "txid":"7957a35fe64f80d234d76d83a2a8f1a0d8149a41d81de548f0a65a8a999f6f18",
      "vout": 0,
      "scriptSig": "3045022100884d142d86652a3f47ba4746ec719bbfbd040a570b1deccbb6498c75c4ae24cb02204b9f039ff08df09cbe9f6addac960298cad530a863ea8f53982c09db8f6e3813[ALL] 0484ecc0d46f1918b30928fa0e4ed99f16a0fb4fde0735e7ade8416ab9fe423cc5412336376789d172787ec3457eee41c04f4938de5cc17b4a10fa336a8d752adf",
      "sequence": 4294967295
    }
 ],

以上的txid是transaction id的缩写，我们当前的txid是0627052b6f28912f2703066a912ea577f2ce4da4caa5a5fbd8a57286c345c2f2
（下图中用txid0627052b简写）

但是vin中却引用了

"txid":"7957a35fe64f80d234d76d83a2a8f1a0d8149a41d81de548f0a65a8a999f6f18",

（下图中用txid7957a35f简写）

这显得有点绕，具体意思如下图所示：

所以scriptSig就是“解锁脚本”的意思，其中内容就是用户A使用他的私钥进行了一项签名，证明我是地址A的私钥拥有者，我有权对锁定到地址A内的余额进行使用。

那么问题又来了，用户A的钱又是哪里来的？？？实际上不断追溯源头的话，最终大家的比特币都来自于一种叫做币基交易（coinbase）的特殊交易，币基交易是没有vin的，币基交易是由挖到矿的矿工生成的，所以挖矿挖到的都是“新币”，平时用户转账的币追溯到最上面的话，都是矿工挖出来的。

解锁和锁定脚本

现在我们知道，有用来解锁资金的解锁脚本，以及锁定资金的锁定脚本，解锁脚本是在”vin“中，锁定脚本是在”vout“中。

那么这些脚本长什么样呢？比特币交易脚本语言是一种逆波兰表达式的基于堆栈的执行语言。

在介绍解锁、锁定脚本之前，先介绍一下比特币的私钥、公钥、比特币地址之间的关系。

关于比特币公钥私钥的特性，只需要知道这两点：

1. 私钥经过椭圆算法之后生成公钥，公钥经过哈希算法之后生成比特币地址（也就是公钥哈希）。这个过程是不可逆的，也就是说通过公钥不能倒推出私钥，但是私钥却可以生成公钥。

2. 一段文本经过私钥加密之后只能由公钥进行解密，而由公钥加密之后的文本只能由私钥解密，这就是非对称加密算法。

vout中的一种典型的锁定脚本如下：

OP_DUP OP_HASH160 <Public Key Hash> 
OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

其中需要注意的是，是公钥哈希（可以通过它推出比特币地址），锁定脚本中指定了拥有该公钥哈希的私钥人，才能解锁该脚本。

vin中的一种典型的的解锁脚本如下：

<Signature> <Public Key>

解锁脚本提供了签名以及公钥，该签名是私钥将交易加密后产生的。

当验证脚本的时候，需要把两个脚本组合起来如下：

<Signature> <Public Key> OP_DUP OP_HASH160 <Public Key Hash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

以上的运行规则类似逆波兰表达式的堆栈脚本，流程如下：

1. 首先验证的是解锁脚本提供的公钥，在进行HASH160的哈希运算之后，确定是否和锁定脚本中提供的比特币地址（公钥哈希）一致。

2. 然后验证的是解锁脚本提供的签名，验证节点会使用公钥对这个签名进行解密，并确认解密后的文本是否正确。

以上最关键的一点就是使用公钥将签名进行解密，这让该比特币的拥有者在不透露私钥的情况证明了所有权，只需要使用私钥生成签名即可。那么私钥加密的文本是什么呢？又或者换个问法，公钥把签名解密后的文本又是什么呢？额，我是在说下面这段本质上是什么：

      "scriptSig": "3045022100884d142d86652a3f47ba4746ec719bbfbd040a570b1deccbb6498c75c4ae24cb02204b9f039ff08df09cbe9f6addac960298cad530a863ea8f53982c09db8f6e3813[ALL] 0484ecc0d46f1918b30928fa0e4ed99f16a0fb4fde0735e7ade8416ab9fe423cc5412336376789d172787ec3457eee41c04f4938de5cc17b4a10fa336a8d752adf",

以下将txid7957a35f简称为交易A，将txid0627052b简称为交易B。

从各种资料中，我们可以提取出以下信息：

• 解锁用的签名（即scriptSig）是放在交易B中的。

• 解锁用的签名是使用私钥将交易B加密后的产物。

那么问题来了，到底是如何用私钥把交易B给加密——生成签名，然后又把这个生成好的签名放在交易B的scriptSig中。

答案是这样的，签名生成的步骤如下：

1. 把交易B中的解锁脚本字段填充成相应交易A的输出中的锁定脚本。

2. 在第一步产生的文本加上小端序4字节的签名类型0x01（灰色部分），并计算两次SHA256。

3. 再把第二步中计算完的SHA256的文本进行私钥加密，最后得到签名。

从以上步骤中可以看出，因为交易B的scriptSig字段首先被交易A的输出中的锁定脚本所填充，而当签名生成之后，再将签名放在scriptSig中，这样交易B就完整地生成了！！！

如下图中的sigScript就是解锁脚本，pkScript就是锁定脚本。

参考资料：
https://github.com/tianmingyun/MasterBitcoin2CN/blob/master/ch06.md
http://www.infoq.com/cn/articles/deep-understanding-of-bitcoin-transaction-script
https://www.cnblogs.com/zhaoweiwei/p/address.html