比特币中对交易进行签名的详细过程
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最近在和同事交流我们中对UTXO和签名的处理，有些心得，写下此博文。对比特币有点基本概念的都知道，比特币是通过ECDSA数字签名来解锁UTXO中的未花费余额。 关于UTXO我不需要做太多介绍，毕竟介绍这个概念的文章已经很多了。我主要是谈谈已经有UTXO了，该怎么花掉。 交易的结构我们先来看看在比特币中，一个交易的结构是什么样的？ type MsgTx
Version int32
TxIn []</span>*<span style="color: #000000;">TxIn
TxOut []</span>*<span style="color: #000000;">TxOut
LockTime uint32
} type TxOut <span style="color: #0000ff;">struct<span style="color: #000000;"> {} type TxIn <span style="color: #0000ff;">struct<span style="color: #000000;"> { } type OutPoint <span style="color: #0000ff;">struct<span style="color: #000000;"> { } 我们可以看到，一个交易（MsgTx）是由多个Input和多个Output组成的，而在Input中是由指向UTXO的OutPoint，解锁脚本SignatureScript和序列Sequence组成。 UTXO我们可以认为是一个KeyValue的大表，在该表中，交易的Hash和该交易中Output所在的位置索引Index就构成了UTXO的Key，而Value就是比特币Amount、锁定脚本等信息，所以在UTXO数据库中，我们通过OutPoint能够很快的找到对应的Amount和锁定脚本。 在比特币中，要做一笔交易分为三个步骤：
构建原始交易RawTransaction现在假设我有一个地址mx3KrUjRzzqYTcsyyvWBiHBncLrrTPXnkV（这是一个测试网地址），该地址收到了两笔转账，一笔0.4BTC（），另一笔1.1BTC（），这两笔收入都是在其交易Output的第二条，也就是Index=1（Index从0开始算）。现在我们想要做一笔1.2BTC的转账，然后给一定的手续费后，找零到原地址，所以我们会构建一笔交易，该交易有2Input和2Output。 以下是我用Go基于btcd写的示例代码，这里我们就构建好了一个RawTransaction。 func buildRawTx() *<span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000; text-decoration: underline;">https://testnet.blockchain.info/tx/f0d9d482eb122535e32a3ae92809dd87839e63410d5fd52816fc9fc6215018cc?show_adv=true
<span style="color: #000000;"> tx :=<span style="color: #000000;"> wire.NewMsgTx(wire.TxVersion) <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000; text-decoration: underline;">https://testnet.blockchain.info/tx-index/239152566/1<span style="color: #008000;"> 0.4BTC point := wire.OutPoint{Hash: *utxoHash,Index: <span style="color: #800080;">1<span style="color: #000000;">} <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000;">构建第一个Input，指向一个0.4BTC的UTXO，第二个参数是解锁脚本，现在是nil <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000; text-decoration: underline;">https://testnet.blockchain.info/tx-index/239157459/1<span style="color: #008000;"> 1.1BTC point2 := wire.OutPoint{Hash: *utxoHash2,Index: <span style="color: #800080;">1<span style="color: #000000;">} <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000;">构建第二个Input，指向一个1.1BTC的UTXO，第二个参数是解锁脚本，现在是nil <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000;">找零的地址（这里是16进制形式，变成Base58格式就是mx3KrUjRzzqYTcsyyvWBiHBncLrrTPXnkV） <span style="color: #0000ff;">lock,_ :=<span style="color: #000000;"> txscript.NewScriptBuilder().AddOp(txscript.OP_DUP).AddOp(txscript.OP_HASH160). AddData(pubKeyHash).AddOp(txscript.OP_EQUALVERIFY).AddOp(txscript.OP_CHECKSIG). Script() <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000;">构建第一个Output，是找零0.2991024 BTC <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000;">支付给了某个地址，仍然是16进制形式，Base58形式是：mxqnGTekzKqnMqNFHKYi8FhV99WcvQGhfH。 lock2,_ :=<span style="color: #000000;"> txscript.NewScriptBuilder().AddOp(txscript.OP_DUP).AddOp(txscript.OP_HASH160). AddData(pubKeyHash2).AddOp(txscript.OP_EQUALVERIFY).AddOp(txscript.OP_CHECKSIG). Script() <span style="color: #008000;">//<span style="color: #008000;">构建第二个Output，支付1.2 BTC出去 <span style="color: #0000ff;">return<span style="color: #000000;"> tx } 交易的签名过程现在我们知道私钥，需要对该交易进行签名，因为有2个Input，所以我们要签名2次，每个签名的原理是一样的，我就以第一个Input为例来说明吧。 在比特币中，对一笔交易的签名流程是这样的： 1.查找该笔交易对应的UTXO 2.获得该UTXO对应的锁定脚本 3.复制该交易对象，并在复制副本中将该Input的解锁脚本字段的值设置为对应的锁定脚本 4.清除其他Input的解锁脚本字段 5.对这个改造后的交易对象计算Hash 6.使用私钥对Hash进行签名。 用表格的形式可以更容易表达： 这是原始未签名的交易RawTransaction，主要是第二列和第三列： 相关内容
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