推荐:开源Bitcoin P2P电子货币系统背后的技术（二）

首先从电子货币谈起。

电子货币和交易单(Transaction)

Bitcoin电子货币解决的是：

1. 任意造币的问题：通过“挖矿”机制保证了不能任意造币。
2. 重复花钱的问题(Double-Spending)：利用P2P网络，通过HashCash的机制。

事实上Bitcoin系统中不存在独立的电子货币，货币值是依附于交易单存在的，所以在bitcoin中的电子货币的实质就是交易单，确切的说是货币交易（Transactions）的 数字签名链，它的数字签名算法使用的是ECDSA（椭圆曲线数字签名算法 secp256k1曲线）进行签名的。
交易单的数据如下：

In:
Previous tx: f5d8ee39a430901c91a5917b9f2dc19d6d1a0e9cea205b009ca73dd0
4470b9a6
Index: 0
scriptSig: 304502206e21798a42fae0e854281abd38bacd1aeed3ee3738d9e1446
618c4571d1090db022100e2ac980643b0b82c0e88ffdfec6b64e3e6ba35e7ba5fd
d7d5d6cc8d25c6b241501
Out:
Value: 5000000000
scriptPubKey: OP_DUP OP_HASH160 404371705fa9bd789a2fcd52d2c580b65d35
549d OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

交易单记录的是本次交易的收入来源(in)和支出(out)。当你支出（给）一笔钱的时候，首先在交易单中就要描述清楚你要支出(out)的钱的收入来源(in)，然后在支出(out)项中，指明要支出的金额，以及通过脚本的形式写明接收者的公钥，然后用自己的私钥签名(scriptSig)认可该笔交易，最后将交易单广播到网络。

收入来源(in):

• Previous tx: 为收入来源交易单的散列值，也就是待支付的钱是谁给你的，经常会有多个收入来源被列在交易单中
• index: 指明是收入来源交易单中具体哪一个out，也就是Previous tx交易单中的out索引值（因为out也可以有多个）。
• scriptSig: 拥有者对该交易的ECDSA签名认可。

接收对象(out):

• Value: 发送的币值，以Satoshi 为单位，1BTC = 100,000,000 Satoshi
• scriptPubKey: 接收方的公钥脚本。

in与out的关系：

• 每一笔交易，out的总额应该等于in的总额。但是，在这个交易单里，只会有out的Value，没有in的Value，而是通过in的Pervious与index，追溯到上一个交易单的某一个out，获得Value。
• 一次send bitcoin，剩下的钱，应该out给自己，否则这个钱就丢了。

情况列举：

• 我有10个BTC，是某一次交易获得的，我要送给朋友A，10个BTC。这时候，有一个in，一个out。
• 我有10个BTC，是某一次交易获得的，我要送给朋友A，5个BTC，这时候，有一个in，两个out，一个指向朋友5个BTC，一个指向我自己，得到剩下的5个BTC。
• 我有10个BTC，是以前的两次交易获得的，我要送给朋友A，10个BTC，这时候，有两个in，一个out。
• 我有10个BTC，是以前的两次交易获得的，其中一次获得了6个BTC，另一次获得了4个BTC，我要送给我的朋友7个BTC，这时候，有两个in，两个out。
• 每一笔交易单验证追查到最后，第一笔总是“挖矿”所得，这被称为coinbase。
  

  每一笔交易都会向整个P2P网络广播该货币的交易记录。通过投票机制，来决定该支付交易是否正常。如节点认为该交易记录是正常的那么就通过CPU计算POW(Proof-of-Work),然后广播，其它节点收到这个POW可以继续投票，形成Block 链（见挖矿）。如果节点收到不一致的两个交易记录，那么只信任链最长的。如果一笔Bitcoin被支出两次的情况广播出来，那么某些节点将先看到它第一次发生的支付交易，其他节点则看到的是它第二次发生的支付交易。究竟是哪一个支付交易“赢”了，则是由恰好创建了下一个block的那个节点来决定 —— 无论是哪个节点找到了“小的散列值”， 它的block中包含的那个支付交易被判断为有效的，其他的支付交易被视为无效。