Bitcoin交易及验证

目录

• UTXO 理解
  • 交易的结构
  • 交易的确认
  • 交易验证
  • 逆波兰表示法
• 使用逆波兰表示法验证交易

UTXO 理解

未花费交易输出： Unspent Transxtion output

• UTXO---用比特币拥有者的公钥锁定（加密）的一个数字
• UTXO == 比特币
• 比特币系统里没有必有比特币，只有UTXO
• 比特币系统没有账户， 只有UTXO（公钥锁定）
• 比特币系统里没有账户余额，只有UTXO(账户月只是比特币钱包的概念)
• UTXO存在全节点的数据库里
• 转账将消耗掉属于自己的UTXO，同时生成新的UTXO,并用接收者的公钥锁定。
• 比特币系统没有账户概念。

交易的结构

• 交易的输出（UTXO）
  • 锁定的比特币数量
  • 锁定的脚本（用接收者的公钥哈希）
• 交易的输入（UTXO+解锁脚本）
  • 解锁（自己的私钥）脚本（用发送者签名，接收者的公钥hash）

交易的确认

交易的确认必须放在区块链上才算完成

交易验证

基于栈的脚本语言

• 栈（stack）- 操作数据的一种结构

  • 只能从一端操作数据，后进新出LIFO(Last In, First Out)
  • 如同子弹匣，先压入的子弹最后打出
  • 压栈（PUSH）,出栈（POP）

• 验证交易- 基于栈的脚本语言

  • 对栈的操作： OP_DUP ---

  • 逻辑运算符：OP_EQUALVERIFY

  • 加解密运算符：

    • OP_HASH160
    • OP_CHECKSIG

  • 算数运算符：

    • OP_ADD--- 加
    • 0P_SUB--- 减
    • OP_MUL--- 乘
    • OP_DIV--- 除

    

逆波兰表示法

• 简易运算规则：
  • 所有造作符号位于操作数的后面
  • 遇到操作数（数字），则压栈（PUSH）
  • Y遇到二元运算符(+,-, x ,/ )
    • 先将2个操作数出栈pop
    • 然后对运算数进行计算
    • 最后将计算结构压栈
• 传统表达式（中缀表示法）： (1+2)*3 == 9
• 逆波兰表示法（后缀表示法）：1 2 + 3 * 9 ==

使用逆波兰表示法验证交易

• 锁定脚本

  • OP_DUP OP_HASH160<发送者公钥哈希> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

• 解锁脚本

  • <发送者的签名><发送者公钥>

• 交易验证：

  • 签名 公钥 DUP HASH 公钥哈希 == 验证签名
  • 运行解锁脚本 + 锁定脚本 => True

  过程如下（逆波兰表示法）：

  • a. 发送者签名 与发送者公钥 进行压栈（保护在解锁脚本正）

  • b. DUP --将公钥copy到栈顶

  • c. HASH 运算符，只需要一个数，将公钥POP出去进行hash算法,生成一个公钥hash

  • d. 将新生成的公钥哈希 压栈

  • e. 将锁定脚本（UTXO）中的公钥哈希压栈；

  • f. OP_EQUALVERIFY---遇到 ==操作符，将栈中两个公钥哈希比较，为True的话，栈中的两个哈希公钥会废除掉，继续进行压栈操作

  • g. 验证签名（OP_CHECKSI）--POP出栈中的发送者签名 与发送者公钥，使用公钥验证签名，如果通过，则UTXO可以使用

  

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