比特币:交易的数据结构

区块链技术巴比特2017-11-25 06:58:06  阅读 -评论 0

比特币协议中最重要的部分就是交易,比特币协议其他的部分也都是为了确保交易的生成、广播、验证和打包而实现的。
本文内容主要是针对交易的数据结构以及对原始交易进行解析,后期还会继续写交易的生命周期、交易脚本等文章。

比特币:交易的数据结构

原始交易

比特币的交易是以字节的形式存在块中的,使用bitcoin-cli命令可以获得一个原始的交易数据。例如:

bitcoin-cli getrawtransaction 2eb0e06af852f049f7dc641f740ded17a11cde138fd3d3d3c4a078649c053260

会得到一个完整的原始交易数据:

010000000112255d3c...88ac00000000

1
得到的原始交易是经过hex处理的,并没有显示为原始字节。从上面的hex字符串也并不能看到有用的信息(如果想查看json格式的交易可以查看api).
原始的交易数据并不能直观地体现交易的具体内容,如何才能得到具体的交易内容呢?借助这个例子可以详细的分析下交易结构和原始数据解析。先看下交易的数据结构。

交易的数据结构

一个完整的交易由以下的元素构成的:

版本 version 输入 tx_in 输出 tx_out 锁定时间 lock_time

其中交易的输入和输出有可能是一个或多个,上面所说的交易就有一个输入和两个输出。

版本(version)是明确一笔交易参照的规则,除非有重大升级的情况下,版本号基本无变化,是比较固定的一个值。

交易的锁定时间是被该交易被加到区块的最早时间,在大多数的情况下他的值都是0,表示需要立即被加入区块中。如果锁定时间大于0而小于5亿,它的值就表示区块高度。如果大于5亿就表示一个Unix时间戳。

上面所描述的交易构成又是如何在原始交易里面体现的呢?这就需要对原始交易进行拆解,看下交易结构如何在原始交易中定义的:

描述 长度 原始字段 版本 4 01000000 交易输入的个数 1+ 01 交易输入 41+ 12255……ffffffff 2 输出的个数 1+ 02 交易输出 9+ 00e1f…988ac3 锁定时间 4 00000000

通过上面的表格可以看到一个原始交易是如何存储交易的。原始交易中除了包括交易所需要的数据之外,因为交易的输入和输出有可能会出现多个,所以原始交易还需要额外的字段用来描述交易的输入、输出个数,输入、输出的个数并不是固定的,因此用来描述个数使用的是变长整数(VarInt),他的目的是在节省空间的情况下能够存储足够使用的整数。
这里描述了一个交易的数据结构以及他在原始交易中如何存储的,但是并没有拆解出具体的输入、输出内容。下面就对输入、输出进行详细的拆解,先从输入开始。

交易输入

一个交易的输入是由下面的元素组成:

引用交易的hash 引用交易的索引 解锁脚本

那么交易输入又是如何在原始交易里面进行存储的呢?从上面的分析我们可以知道该例子交易中只有一个交易的输入。下面就是从原始交易中解析下交易的输入:

描述 长度 原始字段 前置交易hash 32 12255…ae4 前置交易的索引 4 01000000 解锁脚本长度 1+ 8a 解锁脚本 ? 4730…eae5 序列 4 ffffffff

这里获取到的hash和网站上面显示的hash并一致,这是因为字节序的存储和读取的方式不一致造成的,即大端和小端模式:

网络协议规定接收到第一个字节是高字节,存放在低地址,所以发送时会首先去低地址取数据的高字节

而在比特币的存储中hash是做为一个整数存储的,因此在取hash时候需要从低地址开始获取。
而解锁脚本的长度也是未知的,就需要使用一个可变整形用来表示解锁脚本的长度。对于交易脚本的拆解会在以后的文章中进行。
通过上面表格的描述就可以从一个交易中拆解出它的输入了,下面继续对交易输出进行拆解。

交易输出

一个交易的输出是由下面的元素组成的:

输出金额 输出脚本

那交易的输出在原始交易中又是如何存储的呢?从上面的交易拆解中可以知道该例子交易是有两个输出,这里只需要针对第一个输出进行拆解即可:

描述 长度 原始字段 value 单位是1聪 8 00e1f50500000000 锁定脚本长度 1+ 19 锁定脚本 ? 76a9147072795a259b38bf476e053852ab85221ba9467b88ac

注意输出的金额也涉及到大端传输的问题,解析的时候需要从低地址开始读取。

这里并没有对锁定脚本进行拆解,所以还看不到输出的地址,对于一个比特币交易来说,交易本身是不用关心输出的地址,交易只需要关心锁定脚本,当使用的时候能使用使用正确的解锁脚本即可动用比特币。关于交易脚本会在以后的内容里详细的介绍。

交易本身的数据结构并不没有交易费的概念,每笔交易的手续费是使用总输入-总输出计算得到的,所以在交易的数据结构中没有体现。

总结,一个原始的交易包含了一个交易所需要的所有数据,他们按照比特币协议规定的规则进行存储。在交易生成,验证的时候也需要按照xiang’tong

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 ↩ 12255d3cd1e5a59bec64057b0d2b2a7f3c9a9e1f14d0f1b362b72e96743d69ae010000008a473044022065d352a27ed3039e7fbca5315c38b5d255e68e9919964906c5dfe3cfea7abe11022070036614521710506873b769ff8bb53dc7350f752fc687ed483713eca136b611014104d5d461083771ac542a6417a8424b74ba56d47f77e888cde408a508189d88bcef9bbb7292b750774da227dbd326db2a2efbeaab9789e57b946a41ab895c0d2eaeffffffff ↩ 00e1f505000000001976a9147072795a259b38bf476e053852ab85221ba9467b88acc0570100000000001976a9140cb6c275be7f179883bb821ef1dfd6b520fc656988ac ↩ 12255d3cd1e5a59bec64057b0d2b2a7f3c9a9e1f14d0f1b362b72e96743d69ae ↩ 473044022065d352a27ed3039e7fbca5315c38b5d255e68e9919964906c5dfe3cfea7abe11022070036614521710506873b769ff8bb53dc7350f752fc687ed483713eca136b611014104d5d461083771ac542a6417a8424b74ba56d47f77e888cde408a508189d88bcef9bbb7292b750774da227dbd326db2a2efbeaab9789e57b946a41ab895c0d2eae ↩

声明:链世界登载此文仅出于分享区块链知识,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。此文如侵犯到您的合法权益,请联系我们100@7234.cn

    参与讨论 (0 人参与讨论)

    相关推荐

    区块链投资趋势报告:巨头入场布局行业趋于成熟

    区块链投资趋势报告:巨头入场布局行业趋于成熟

    来自:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4NzIxOTY1NA==&mid=2650632639&idx=1&sn=e6d1c29731d992a80410aaee82ec3ea6&chksm=f3d8db16c4af520097e4a64a71b1d4743ac326b9f027

    重新发明货币

    重新发明货币

    一、货币的演化过程 先简单回顾一下人类货币的演化过程,大概有以下阶段: a. 1.0版本:自然货币(贝壳、牲口、金银……) 这个阶段,货币基于一般等价物的稀有性或者实用性,货币不可能出现人为操纵的超发。 b. 2.0版本:早期纸币、银票到本位纸币 当贸易量越来越大,实物货币太不方便了,而且大家发现其实并不在意货币本身有什么价值,在意的只是这么多的货币能不能交换到足够的物品,于是纸币这种信用货

    从比特币交易看欧洲央行虚拟货币分类

    从比特币交易看欧洲央行虚拟货币分类

      互联网对传统社会的颠覆从未停止,在其完成对信息流、商流、物流、资金流的初步改造之后,或将以虚拟货币的形式打破现有货币体系   4月18日,在中国极客张沈鹏创办的比特币交易平台(42BTC.com)上,比特币对人民币的平均交易价为576元。当天,该平台完成了100个比特币的交易量。仅仅过去一周,4月25日上午,比特币对人民币的平均交易价已达到906元。据42BTC网站统计:在过去的32个月

    欧洲央行-比特币报告

    3.1 比特币 3.1.1 基本特征          比特币可能是最成功的,也可能是最有争议的虚拟货币方案,由日本程序员中本聪(译者注:事实上,中本聪是不是日本人,甚至是不是单个人无从考证)在2009年设计并实现。该计划基于一个类似于BitTorrent的P2P网络。BitTorrent是互联网上著名的共享文件协议,应用在电影,游戏和音乐领域。比特币在全球层面上运作,可用于各类货币交易(虚

    彻底玩转比特币地址和私匙

    彻底玩转比特币地址和私匙

    比特币地址和私匙是所有比特币初学者面对的一大难题,再加上那一串超长的字符串,让人更是摸不到头脑。 现在编者以问答的形式,带你一步步的揭开比特币地址和私匙的面纱。 还不知道什么是比特币地址和私匙的同学请点这里 问题一、比特币钱包由什么组成? 答 我们知道,比特币地址和私匙组成了比特币钱包,而私匙则决定了比特币地址上比特币的归属。 地址和私匙 问题二、如果只记得私匙我们还能还原比特币地址么? 答

    用GO语言实现比特币算法

    用GO语言实现比特币算法

    本节的这个例子展示一点点高精度数学包math/big、一点点散列包hash、一点点加密包crypto,还有一点点测试包testing的知识。这里不介绍bitcoin协议和算法——尽管它们很有趣,而是试图指出,Go对多种操作系统的支持,是实现这种跨平台应用的理想语言。 位钱(bitcoin)是一种使用加密手段制作的分布式电子货币。它最初于1998年由Wei Dai提出,并由中本聪(Satoshi

    详解比特币的找零机制

    详解比特币的找零机制

    比特币的找零机制一直让人有些迷惑,明明只向一个地址发送了比特币为什么 blockchain 上面的显示的有时是1个地址对多个地址,有时是多个地址对1个地址,有时又显示多个地址对多个地址? 为什么比特币资深用户要提醒大家当比特币钱包交易100次以上时再次交易后要重新备份钱包,恢复以前的钱包备份有可能会遭遇损失? 是的,这一切都是因为比特币的找零(Change)机制。本文参考 Bitcoin的维

    玩转比特币客户端之一:C盘转移和加速下载

    玩转比特币客户端之一:C盘转移和加速下载

    C盘空间不足?交易数据下载速度太慢?别着急,乐享比特币教你轻松玩转比特币官方客户端。 所有新人开始接触比特币时做的第一件事情大多数是安装比特币的官方客户端。 安全起见大家最好直接访问官方发布渠道sourceforge的地址进行下载:http://sourceforge.net/projects/bitcoin/files/Bitcoin/ 该网页列出了各版本的官方比特币客户端,目前

    麦妖榜
    更新日期 2019-01-16
    排名用户贡献值
    1等待的宿命23695
    2BitettFan23632
    3六叶树20309
    4天下无双16192
    5lizhen00214782
    6区块大康14461
    7让时间淡忘14188
    8冷风大q11188
    9momo11174
    10linjm122710562
    返回顶部 ↑