Bitcoin Transaction

谈到交易,要明确三件事:参与者,交易内容,交易格式

e.g. A,B把10比特币转给C,D

交易者:在比特币里,交易者被称为输入与输出,输入对应的是上一笔交易的输出。

交易内容:转账10比特币

交易格式:全网需要对格式有统一的设计与解释,所谓共识

比特币网络中传播的交易是一串序列化的字节流,称为raw transaction

其格式如下:

Bitcoin Transaction_第1张图片
常规交易格式

解释几个容易疑惑的地方

nLockTime

锁定时间,一个交易只有被锁定了才能放入区块中

字段解释:0即总是锁定中;this. nLockTime<= 5 * 10 ^ 8,字段被解释为区块号,否则解释为Unix时间

锁定条件:超过指定的区块号时间后,该交易即被锁定,可以打包入块。

该字段是否生效,受nSequence字段限制,具体见下文:Final Transaction

hash

outpoint -> (hash, n) , hash = TxID

TxID = sha2(sha2(raw transaction))

raw transaction就是上面这个表的流化

TxID是32字节流,其在raw transaction中的顺序和计算出来时存在内存中的字节顺序一致,叫internal byte order,有人拿小端序来类比理解。

VarInt (1-9bytes)

网络传输数字编码格式,用于减少传输带宽,格式如下

Bitcoin Transaction_第2张图片
CompactSize Unsigned Integers

简单说就是要编码数字var,

var <= 252时,var-encode = var

否则,var-encode = 标记(1 byte) + var的小端序表示

e.g. 0x21 -> 0x21,0x0203 -> 0xfd0302 , 0x010203 -> 0xfe030201

这样编码的好处是:

1. 在传输字节数较少时,可以减少带宽

2. 可扩展性强

Coinbase Transaction

三点注意:

1. hash 为全0,n为全f;

2. 只有一个输入输出,输出为挖矿奖励加交易费之和

3. scriptSig字段比较特殊,如下

Bitcoin Transaction_第3张图片
coinbase

解释下:

假设这个交易产生在高度为0x010203的块里

blockHeightLen指出块高度这个字段有几个字节,本例是3个字节

然后blockHeight字段是块高度的小端序表示,本例为0x030201

arbitraryData字段咋用剩下的字节数,里面的内容自由发挥,像中本聪那样放段新闻。

可以通过改变这个字段来改变merkel root,解决pow puzzel


Standard Transaction

一个交易是标准交易才可以被转发和打包,其需满足以下6个要求,注意跟踪这些规则的实效性:

1. sizeof(one raw transaction) <= 10000Bytes

2. transaction version = 1, for now

3. TX is final,下面两个只要满足一个,该交易就是final的

1)nLockTime 已被满足锁定条件

2)  All transaction inputs are final (即 nSequence = 0xffffffff).

4. 解锁脚本限制

1)  大小 <= 500 bytes. 可能要变成1650字节

2)  only data push opcodes 0x00-0x60 are permitted.

3) Canonical Pushes The scripting language allows to push data on the stack in different ways. This rule enforces that only data pushes intended for a particular data size are allowed.

(这个对大小的限制要看下代码和https://en.bitcoin.it/wiki/Script)

5. 输出限制

1)锁定脚本的类型是标准类型,我会另开一篇详细介绍脚本类型

2) 交易是Non-Dust Transaction

6. 一笔交易中Nulldata Transaction Count 至多一个

说下什么叫Non-Dust Transaction,计算公式如下

MinTxFeeRate:最小交易费 Satoshi/kB

TxOutSize:某个输出的字节数

nValue:该输出的交易输出值

一句话:如果一笔交易中某个输出的value低于这个输出对应的交易费的三倍,那么这个交易就是dust transaction,说白了,交易费占的比例太高;

该规则限制了每个输出的最小value,现在大概是546Satoshi。

值得注意的是,该规则对Nulldata Transaction无效,因此Nulldata Transaction可以把value设为0

再说下什么是Nulldata Transaction

scriptPubkey: OP_RETURN [SMALLDATA]

scriptSig:

就是OP_RETURN,没有收款人,没有解锁脚本,不用遵守dust transaction,可以在SMALLDATA里携带任意字段,大小目前限制在210字节

一笔交易只允许有一个Nulldata Transaction输出,这样是为了防止block blooding攻击

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