揭秘區塊鏈底層技術之交易過程

這篇文章主要和大家介紹下比特幣的交易過程。

比特幣底層技術要點：節點 / 交易過程 / 區塊 / 區塊頭 / 區塊形成 / 區塊分叉

比特幣是不存在的

比特幣不存在與任何地方，包括你的電腦硬盤或者其他任何存儲設備。你持有的比特幣也只是擁有比特幣的地址。這樣的一個地址只是充當了一個銀行賬戶，沒有任何一個實物或者某個數據文件叫做比特幣。

比特幣的所有交易都存放在巨大的賬本文件中，這個賬本就是區塊鏈。你的“銀行賬戶”（比特幣地址）的余額，并不是直接存放在地址中，而是計算出來的。

UTXO是比特幣交易的基本單位

先來一張“比特幣之父”中本聰白皮書里的裝逼圖

UTXO（Unspent Transaction Outputs）是未花費的交易輸出，它是比特幣交易生成及驗證的一個核心概念。

到底什么是UTXO？

舉例說明基于賬戶的支付系統：

張三有一個余額 100 元的賬戶，李四有一個余額50元的賬戶。當張三要付給李四20元時，做以下操作：

1. 檢查張三賬戶余額是否充足，如果不足20元就終止交易，向張三報“余額不足”
2. 在張三賬戶里減去20元
3. 在李四賬戶里增加20元

舉例說明UTXO的支付系統：

張三挖到12.5 枚比特幣。過了幾天，他把其中 2.5 枚支付給李四。又過了幾天，他和李四各出資 2.5 比特幣湊成 5 比特幣付給王五。那么，三人的賬戶變化情況使用UTXO記錄如下：

對比特幣的區塊鏈賬本來說記錄的只是3筆交易記錄。資金來源就是每筆交易的交易輸入，資金去向就是每筆交易的交易輸出。每一筆交易都要花費（Spend）一筆輸入，產生一筆輸出，而其所產生的輸出，就是“未花費過的交易輸出”，也就是 UTXO。

被斯坦福大學密碼學和計算機安全教授 Dan Boneh 評價為“extremely brilliant”的中本聰的三個偉大創新：一個是區塊鏈的設計，一個是UTXO，一個是智能合約。

比特幣的私鑰

比特幣的地址是隨機生成的一串字符串，好像一個透明的存錢罐，誰都可以看到。私鑰也是一串保密的字符串，猶如一把鑰匙，只有持有私鑰的人才能打開這個存錢罐。

為什么交易需要等待10分鐘？

比特幣協議里面設置了挖礦完成的大概時間是10分鐘。所以商家可能會等到你的交易所在的區塊被確認之后才會給你發貨。但是也有商家不會讓你去等，基于對你的一個信任，相信你不會在交易沒有得到確認之前有去拿同一筆錢花在別的地方。不過一般這只適用于小額交易。

10分鐘是被中本聰設計的時間，考慮計算并驗證一筆交易后傳播到全部互聯網需要幾分鐘的時間，為了避免“礦工A和礦工B在不知道對方都計算出結果的情況下同時發送計算結果”的情況，都假設需要10分鐘才可以完成計算。

?交易過程中的手續費

目前，很多礦工都不收手續費。但是隨著每次挖礦成功系統獎勵給礦工的幣不斷減少，未來肯定會有更多的礦工會收取手續費的。有些錢包可以讓你手動設置手續費。交易中那部分沒有被對方收到，同時也沒有找零回來的就是手續費。這筆錢最終會被得到記賬權的那個幸運的礦工所得到。

（原標題：一篇文章讀懂比特幣：區塊鏈底層技術之交易過程）

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