虾说区块链-55-《精通比特币》笔记十

一直在说区块链是一系列技术结合后的新的技术架构，那么这里分别介绍下这些相关技术，也涉及到一些扩展开去的相关内容。

区块链-《精通比特币》笔记十：

《精通比特币》第二版网络在线阅读地址：

http://book.8btc.com/books/6/masterbitcoin2cn/_book/ch08.html

交易独立验证：在钱包软件中，通过收集UTXO，提供正确的解锁脚本，新建一个支出给接收者来创建交易，随后交易广播到网络中。在节点收到交易的时候，首先验证该交易，检验正常则传播，检验不正常则在第一个节点就废弃。校验列表：

交易的语法和数据结构正确。

输出和输入列表不为空。

交易字节大小

输出的总量在2100万个（bitcoin的最大值）。

没有hash值为0，N等于-1的输出。

Nlocktime是小于或等于INT_MAX，或者nlocktime and nSequence的值满足Median TimePast。（Median Time是这个块的前面11个块按照block time排序后的中间时间）

交易字节大小是大于或等于100.

交易中签名数量小于签名操作数量上限。

解锁脚本只能将数字压入栈中，锁定脚本必须符合isStandard格式。

池中或者位于主分区区块中的一个匹配交易必须是存在的。

对于每一个输入，引用的输出必须存在，且没有被花费掉。

对于每一个输入，引用的输出存在于池中任何别的交易中则交易被拒绝。

对于每一个输入，主分支和交易池中寻找引用的输出交易，如检查缺少该输出交易中任何一个输出，该交易成为一个孤立交易，且其匹配的交易为出现在池中，那么加入到孤立交易池。

对于每一个输入，如果引用的输出交易是一个coinbase输出，那么该输入至少获得COINBASE_MATURITY(100)个确认。

使用引用的输出交易获得输入值，检查每一个输入值的总值是否在规定范围内，小于2100个bitcoin，大于0.

输入值的总和小于输出值的总和，交易中止。

交易费太低无法进入一个空区块，交易中止。

每一个输入的解锁脚本必须依据相应输出的锁定脚本验证。

以上交易验证在bitcoin客户端的AcceptToMemoryPool、CheckTransaction、CheckInputs函数中执行操作。

交易打包：在验证交易后，bitcoin节点会将这些交易添加到自己的内存池中（交易池），用来暂时存储未添加到区块的交易记录，验证这些交易，挖矿节点把这些交易整合到一个候选区块中。每一个挖矿节点维护本地的区块链数据副本，同时一直在网络上监听网络中的交易，本地区块高度和网络上区块高度对比，一旦收到信的高度的区块信息，那么就是下一个区块生成的竞争开始，在整个过程中，挖矿节点在计算新区块的数学难题的同事，也同时收集交易记录为再下一个区块做准备，这些交易存放在内存池，验证新区块产生后，检查区块中的交易同时移除自己内存池中在区块中生成的交易记录，剩余的等候在下一个区块生成。挖矿节点通过竞争机制，构建的区块是一个候选区块，只有在完成工作量证明解后，这个区块才生效。该命令索引区块信息：bitcoin-cli get blockhash 区块高度。

创币交易：区块中的第一个交易是一个特殊的交易，作为矿工的奖励，称为创币交易或者coinbase交易，这个交易发送到竞争胜利矿工的钱包。这个创币交易没有输入，不消耗UTXO，就称为coinbase输入。

Coinbase奖励、矿工费：矿工的奖励除了创币还有区块中交易的交易费。Total fees=Sum（Inputs）-Sum（Outputs）。Coinbase奖励：变量Subsidy表示初始奖励，值为COIN常量（100000000聪和50的乘积），奖励减半通过变量halvings来控制，halvings最大值64，然后这个函数二进制右移操作一位、等同于除2的操作。来实现减半。

创币交易结构：Transaction Hash（32bytes）、Output index（4bytes）、coinbase data size（1-9bytes）、coinbase data（variable）、sequence number（4bytes）。

Coinbase数据：创币交易中不含解锁脚本，这个字段被coinbase数据替代，长度2字节最大100字节，矿工可以使用其他部分填充任何数据。一段coinbase16进制字符串中，第一个字节，执行后面字节压入脚本栈，接下来三个字节翻转十进制为区块高度，接下来介个16进制是随机值，求解一个适当的工作量证明，coinbase数据结尾ASCII编码字符P2SH。

区块头构造：构造区块头的过程中，挖矿需要填充6个字段。Version（4bytes）、Previous block hash（32bytes）、Merkle root（32bytes）、timestamp（4bytes）、target（4bytes）、nonce（bytes）。

构建区块：挖矿最为简单理解就是不停的计算区块头的hash值，不断尝试，直到匹配。

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之前写了点东西，随着对区块链的理解，发现有些理解的并不透彻，重新整理。如有理解不正确的地方，请及时指正，同时有兴趣一块交流的可以加笔者微信：