比特幣交易構成（二）

轉自：http://618.io/2013/10/27/bitcoin-transaction-02/

 

交易的構造、簽名與廣播

上篇介紹了交易結構、簽名等，為了更直觀的認識比特幣，借助bitcoind演示手動構造並廣播交易的完整過程。

普通交易

1. 找出未花費的幣（unspent output）

通過命令：listunspent [minconf=1] [maxconf=9999999] ["address",...]列出某個地址未花費的幣(交易)，minconf/maxconf表示該筆收入交易的確認數范圍，如果需要列出還未確認的交易，需將minconf設置為0。

執行：

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

輸出：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

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

我們找到該地址的一個未花費交易，位於交易296ea7bf981b4499…9f0a41e589132156的第0個位置。

2. 創建待發送交易

創建待發送交易，由命令：createrawtransaction [{"txid":txid,"vout":n},...] {address:amount,...}來完成。我們將 0.1BTC發送至 1Q8s4qDRbCbFypG5AFNR9tFC57PStkPX1x ，並支付 0.0001 BTC做為礦工費。輸入交易的額度為 0.199 ，輸出為 0.1 + 0.0001 = 0.1001 ，那么還剩余： 0.199 - 0.1001 = 0.0989 ，將此作為找零發回給自己。

執行：

1 2 3

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

輸出：

1	010000000156211389e5410a9fd1fc684ea3a852b8cee07fd15398689d99441b98bfa76e290000000000ffffffff0280969800000000001976a914fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee88acd0e89600000000001976a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac00000000

通過命令：decoderawtransaction <hex string>，可以將此段十六進制字符串解碼。

執行：

1	bitcoind decoderawtransaction '010000000156211389e5410a9fd1fc684ea3a852b8cee07fd15398689d99441b98bfa76e290000000000ffffffff0280969800000000001976a914fdc7990956642433ea75cabdcc0a9447c5d2b4ee88acd0e89600000000001976a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac00000000'

輸出：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 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，一個“空白交易”就構造好了，尚未使用私鑰對交易進行簽名，字段scriptSig是留空的，無簽名的交易是無效的。此時的Tx ID並不是最終的Tx ID，填入簽名后Tx ID會發生變化。

在手動創建交易時，務必注意輸入、輸出的值，非常容易犯錯的是忘記構造找零輸出（如非必要勿手動構造交易）。曾經有人構造交易時忘記找零，發生了支付 200 BTC 的礦工費的人間慘劇，所幸的是收錄該筆交易的Block由著名挖礦團隊“烤貓（Friedcat）”挖得，該團隊非常厚道的退回了多余費用。

3. 簽名

交易簽名使用命令：

1 2 3

signrawtransaction <hex string> \ [{ "txid":txid,"vout":n,"scriptPubKey":hex,"redeemScript":hex},...] [<privatekey1>,...] \ [sighashtype= "ALL"]

• 第一個參數是創建的待簽名交易的十六進制字符串；
• 第二個參數有點類似創建交易時的參數，不過需要多出一個公鑰字段scriptPubKey，其他節點驗證交易時是通過公鑰和簽名來完成的，所以要提供公鑰；如果是合成地址，則需要提供redeemScript；
• 第三個參數是即將花費的幣所在地址的私鑰，用來對交易進行簽名，如果該地址私鑰已經導入至bitcoind中，則無需顯式提供；
• 最后一個參數表示簽名類型，在上一篇里，介紹了三種交易簽名類型；

簽名之前需要找到scriptPubKey，提取輸入交易信息即可獲取(也可以根據其公鑰自行計算)，由命令：getrawtransaction <txid> [verbose=0]完成。

執行：

1	bitcoind getrawtransaction 296ea7bf981b44999d689853d17fe0ceb852a8a34e68fcd19f0a41e589132156 1

輸出：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

{ " 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位於”vout”[0]->”scriptPubKey”->”hex”，即： 76a914d6c492056f3f99692b56967a42b8ad44ce76b67a88ac 。

簽名使用ECDSA算法，對其，“空白交易”簽名之，執行：

1 2 3

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

輸出：

1 2 3 4

{ " hex" : "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", " complete" : true }

簽名后，簽名值會填入上文所述的空字段中，從而得到一個完整的交易。可通過上文介紹的命令decoderawtransaction <hex string>解碼查看之。

最后一步，就是將其廣播出去，等待網絡傳播至所有節點，約10~60秒廣播至全球節點，取決與你的節點的網絡連接狀況。稍后一些時刻，就會進入Block中。廣播由命令sendrawtransaction <hex string>來完成。如果沒有運行節點，可以通過公共節點的API進行廣播，例如：blockchain.info/pushtx。

執行：

1 2

bitcoind sendrawtransaction \ "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"

輸出：

1	b5f8da1ea9e02ec3cc0765f9600f49945e94ed4b0c88ed0648896bf3e213205d

返回的是Transaction Hash值，即該交易的ID。至此，交易構造、簽名、發送的完整過程完成了。

合成地址交易

合成地址以3開頭，可以實現多方管理資產，極大提高安全性，也可以輕松實現基於比特幣原生的三方交易擔保支付。一個M-of-N的模式：

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

M和N需滿足：

• 1<=N<=3
• 1<=M<=N

可以是1 of 1，1 of 2，2 of 3等組合，通常選擇N=3：

• 1 of 3，最大程度私鑰冗余。防丟私鑰損失，3把私鑰中任意一把即可簽名發幣，即使丟失2把都可以保障不受損失；
• 2 of 3，提高私鑰冗余度的同時解決單點信任問題。3把私鑰任意2把私鑰可簽名發幣，三方不完全信任的情形，即中介交易中，非常適用；
• 3 of 3，最大程度解決資金信任問題，無私鑰冗余。必須3把私鑰全部簽名才能發幣，適用多方共同管理重要資產，但任何一方遺失私鑰均造成嚴重損失；

合成地址的交易構造、簽名、發送過程與普通交易類似，這里只介紹如何創建一個合成地址。大神Gavin Andresen已經演示過，下面內容摘自其gist.

首先，需要三對公鑰、私鑰。公鑰創建地址、私鑰用於簽名。

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"]'>來合成，其中key為公鑰，創建地址時僅需公鑰。創建類型是2 of 3.

輸入：

1 2

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

輸出：

1 2 3 4

{ " address" : "3QJmV3qfvL9SuYo34YihAf3sRCW3qSinyC", " redeemScript" : "52410491bba2510912a5bd37da1fb5b1673010e43d2c6d812c514e91bfa9f2eb129e1c183329db55bd868e209aac2fbc02cb33d98fe74bf23f0c235d6126b1d8334f864104865c40293a680cb9c020e7b1e106d8c1916d3cef99aa431a56d253e69256dac09ef122b1a986818a7cb624532f062c1d1f8722084861c5c3291ccffef4ec687441048d2455d2403e08708fc1f556002f1b6cd83f992d085097f9974ab08a28838f07896fbab08f39495e15fa6fad6edbfb1e754e35fa1c7844c41f322a1863d4621353ae" }

得到的合成地址是：3QJmV3qfvL9SuYo34YihAf3sRCW3qSinyC，該地址沒有公鑰，僅有redeemScript，作用與公鑰相同。后續的構造、簽名、發送過程與上文普通地址交易類似，略去。