交易Transaction【区块链生存训练】

日常生活中,我们每天都会与他人进行各种交易,对于“交易”这个概念感觉再熟悉不过了。比如:今天我去吃凉皮,支付给商家5元钱,非常简单吧,通常的交易记录可以是这样的:

付款方

收款方

金额

申龙斌

凉皮店老板

5

然而,在比特币的区块链里,为了避免双重支付、支持去中心化、挖矿发行货币等,采用了一种完全不同的格式来记录这些交易,通过矿工把这些交易打包并发布在区块链上,它是按币的来源vin和去处vout(或使用条件)来记录的,大概是这样的(注意这是极度简化的常规交易):

输入vin

输出vout

来源于以前的某笔交易的某项输出

支付的币数1,使用条件1找零币数2,使用条件2

一笔真实的交易例子

为了对交易细节有更直观的概念,我用一次在区块468779中的一笔真实交易作为例子来说明交易中的发币方、收币方、发币数量是如何得到的。

我在区块链生存训练中教大家使用钱包发币、收币时,给地址1KWTsVew7zEVGg6nq8j3GtYkPYnyu99Yzd 发送了2次0.001 BTC。在浏览器中输入这个网址(图a): http://blockchain.info/address/1KWTsVew7zEVGg6nq8j3GtYkPYnyu99Yzd

图a 两笔收款记录

可以看到这个地址共有两笔0.001 BTC的收款交易,点击第一笔交易中那个4b77...3818那串长长的字符串(TXID,即交易ID,占32个字节),可以看到这笔交易的详细信息(图b)。

图b 交易的详细信息

浏览器中显示的许多内容都已经转换成了方便大家阅读的信息,在实际的记录中并不是这样存储的,而是分为两个部分:输入vin输出vout

可以使用Bitcoin Core软件带的命令getrawtransaction来查看这笔交易的内部细节,请先确保Bitcoin Core已经完成了全部数据的同步,在“帮助”菜单中点击“调试窗口”,然后再点击“控制台”,在底部输入命令:

getrawtransaction 4b77cb17105a61dc6ca0bfa535fd3df69bfd5b65d8123e067aa4953e169b3818 true

忽略其它信息,把目光注意到vin和vout两部分。

"vin": 
[{
    "txid": "2f072845185e5eef86631ed9afa08ae32a9880f634e8806a2625308eabe7fa5f",
    "vout": 1,
    "scriptSig": {
        "asm": "3045022100c3d39df2a31f7a5df7b1a44144dfc73089cb628d888d53dc27a12f2225810c0902204204e40bafd9a9db0e4e416f099ff3c05223c99b77abd2b5622ded4e4f72498f[ALL] 0304ea538bb0aaace649751a98659d6ac7e55dae01707215164a578a408913cf91",
        "hex": "483045022100c3d39df2a31f7a5df7b1a44144dfc73089cb628d888d53dc27a12f2225810c0902204204e40bafd9a9db0e4e416f099ff3c05223c99b77abd2b5622ded4e4f72498f01210304ea538bb0aaace649751a98659d6ac7e55dae01707215164a578a408913cf91"
        },
    "sequence": 4294967294
}]
"vout": 
[
    { "value": 0.98422648,
      "n": 0,
      "scriptPubKey": {
           "asm": "OP_DUP OP_HASH160 6a263f895ad9890653e8523d3bfb2823fa4ee96a OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
           "hex": "76a9146a263f895ad9890653e8523d3bfb2823fa4ee96a88ac",
           "reqSigs": 1,
           "type": "pubkeyhash",
           "addresses": ["1AgGSsAHVQEzaJq1GBDh54U55ECq6VWrLT"]
       }
    },
    { "value": 0.00100000,
      "n": 1,
      "scriptPubKey": {
           "asm": "OP_DUP OP_HASH160 cb04c1e7561fdb85f6360f9c3992ef41fd71d89f OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG",
           "hex": "76a914cb04c1e7561fdb85f6360f9c3992ef41fd71d89f88ac",
           "reqSigs": 1,
           "type": "pubkeyhash",
           "addresses": ["1KWTsVew7zEVGg6nq8j3GtYkPYnyu99Yzd"]
       }
    }
 ]

发送方地址和金额

先来看看图b左侧的这个比特币地址(1EXH329ttyGjoD5SS52hrbgTHWmkXAQGmT)是如何得到的。

比特币系统中规定:vin一定是来自于以前的某笔交易的vout,这样一笔一笔交易形成一个链条,一直连到创币交易coinbase

看vin的内容,txid是2f072845185e5eef86631ed9afa08ae32a9880f634e8806a2625308eabe7fa5f,vout是1,表示这笔资金来源于交易ID为2f07...e7fa的第1项输出。

图c 交易的内部结构

在浏览器中输入 http://blockchain.info/zh-cn/tx/2f072845185e5eef86631ed9afa08ae32a9880f634e8806a2625308eabe7fa5f

图d 找到前面的某笔交易vout

可以查到这条交易在区块468330中,vout是从0开始编号的,找到vout 1,可以看到比特币地址,正是"1EXH329ttyGjoD5SS52hrbgTHWmkXAQGmT",金额是98595146。

这里有个细节先不展开了,在交易记录中并不是记录以1开头的比特币地址,而是记录着下面这个内容:

OP_DUP OP_HASH160 94537fce4457242f0ac10343695d723a64d2fa9e OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

地址1EXH329ttyGjoD5SS52hrbgTHWmkXAQGmT 实际上是公钥94537fce4457242f0ac10343695d723a64d2fa9e的Base58check表示法。

接收方地址和金额

图b中的发送方地址找到了,再来看接收方的信息,这时候看vout的内容。

"vout": 
[
    { "value": 0.98422648,
      "n": 0,
      "scriptPubKey": {
           "addresses": ["1AgGSsAHVQEzaJq1GBDh54U55ECq6VWrLT"]
       }
    },
    { "value": 0.00100000,
      "n": 1,
      "scriptPubKey": {
           "addresses": ["1KWTsVew7zEVGg6nq8j3GtYkPYnyu99Yzd"]
       }
    }
 ]

这里面有两项,后面那项的value是金额:100000聪,是收款金额,地址是“1KWTsVew7zEVGg6nq8j3GtYkPYnyu99Yzd”;前面那个vout 0的金额是98422648,是找零金额,地址是"1AgGSsAHVQEzaJq1GBDh54U55ECq6VWrLT"。

交易费

交易费并没有直接记录在交易里,而是通过一个公式计算出来的:

    交易费 = sum(vin) - sum(vout)

上面的例子里vin的金额是98595146,vout里是98422648+100000,所以

交易费 = 98595146 - (98422648 + 100000) 
      = 72498

正好就是图b右侧的交易费的数字,注意这里用"聪"为单位,浏览器里显示的单位是BTC。

脚本

再重复一遍,vin要指向以前交易的vout,那么我是不是能够把vin指向别人的vout?去花别人的BTC?当然不能,在vout里有一个scriptPubKey,称为锁定脚本(Locking Script)或见证脚本(Witness Script),表示要满足一定条件才可以花掉这些钱。(这里出现了见证Witness这个概念,以后理解"隔离见证"就会容易一些了)

而vin里面有一个scriptSig,称为解锁脚本(Unlocking Script),通常里面记录着所有人的签名。只有解锁脚本与锁定脚本匹配时,这笔交易才是有效的。

小结:

  • 交易里主要记录着输入vin和输出vout
  • 输入vin来自于以前一笔交易的vout
  • vout里通常有一个找零地址和找零金额
  • 交易费 = sum(vin) - sum(vout)
  • vout里记录着锁定脚本
  • vin里记录着解锁脚本,通常是一个签名

--- END ---

原文发布于微信公众号 - 申龙斌的程序人生(slbGTD)

原文发表时间:2017-08-04

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