比特币價格的(de)上(shàng)上(shàng)下(xià)下(x™↔¶ià)，始終撩動著(zhe)每一(yī)個(gè♥₽β)人(rén)無比關切的(de)小(xiǎo)心髒。∏ ε 從(cóng)去(qù)年(nián)初的(de) 800 美(měi)∞ ☆£元左右，飛(fēi)漲到(dào)去(qù)年(niá≠¥n)底到(dào) 19783.21 美(mě♦÷§i)元最高(gāo)點，不(bù)到(dào)1年(φ&↑nián)，便有(yǒu)将近(jìn) 25 倍的(deσαγ)升值速度。盡管眼下(xià)又(yòu)掉回 8000 多(du±₩ō)美(měi)元的(de)價格，但(dàn)價格差γ↑•不(bù)多(duō)能(néng)搞出去(qù)年(nián)同©↔期一(yī)個(gè)數(shù)量級，币圈人(rén)士&ldquo§® ;過去(qù)一(yī)年(nián)比以往 10 年(nián)掙的(Ω♥de)都(dōu)多(duō)”，已經是(shì)不(bù)争的(♦§γde)事(shì)實。
而對(duì)區(qū)塊鏈開(kāi)發者₹®φ≠來(lái)說(shuō)，據說(shuō)也(☆→yě)已經有(yǒu)拿(ná)到(dào)₽✘ππ年(nián)新 500 萬的(de)天價♥"。所以“跑步進入區(qū)塊鏈”，已經₹&成為(wèi)不(bù)少(shǎo)程序員(yuán)的(de↕ ✔₽)共識。但(dàn)是(shì)看(kàn)過≥≈≠很(hěn)多(duō)遠(yuǎn)離(lí)， ≥ 我們如(rú)何才能(néng)迅速上(shàn"π↑g)手呢(ne)？國(guó)外(wài)網友(yǒu) Ken Shirri¶≠ff 在博客中分(fēn)享了(le)他(tā)在手動茶古劍比特币交易↕↓時(shí)的(de)代碼與對(duì)比特币協議(yì)的(d™©e)心得(de)，區(qū)塊鏈大(dà)本營∞&"編譯如(rú)下(xià)。
近(jìn)期，媒體(tǐ)行(xíng)業(yè)對₩€≤§(duì)比特币表現(xiàn)出極大(dà)的(de)熱(rè)情，這(zh≥¥✔è)鼓舞(wǔ)著(zhe)我從(cóng)網絡♦★底層的(de)數(shù)據流開(kāi)始，認真學習(xí₹↓)比特币的(de)工(gōng)作(zu✘φ¶¶ò)原理(lǐ)。通(tōng)常人(rén)們會(huì)使用(yòn←♥g)錢(qián)包軟件(jiàn)來(lái)©進行(xíng)比特币交易，錢(qián)包軟件(jià∑φ↑€n)在方便用(yòng)戶的(de)同時(shí)，向用(yòng)戶§£隐藏了(le)比特币的(de)交易流程，而我想親自(zì)✘ α<動手來(lái)體(tǐ)驗比特币交易，我的(de)目标是(shì)用(yòn∞♣÷&g)Python手動創建一(yī)筆(bǐ)比特币交易，以十六¥進制(zhì)數(shù)據的(de)形式将交易廣播到(dào)比特币網絡中∑™，然後觀察這(zhè)筆(bǐ)交易是(sh™ε ì)怎麽被加入到(dào)區(qū)塊鏈中的(de)₩"✔→。事(shì)實證明(míng)，這(zhè)個(gè)過程很(hěn≠α )有(yǒu)趣，希望你(nǐ)也(yě)對(duì)它感興趣。
在本篇文(wén)章(zhāng)中，首先我會(huì)對(duì)比特币進 ÷δ™行(xíng)一(yī)個(gè)簡單的(de)概述，之後，我會(huì)從&↔<(cóng)以下(xià)幾個(gè)方面帶領你(nǐ)們學習(xí)比特∏¶币：創建一(yī)個(gè)比特币地(dì)址（λ®♠£比特币中的(de)賬戶），進行(xíng)一(yī)→↔¥筆(bǐ)比特币交易，簽署交易，将交易廣播到(dào)比特币網絡中'÷©，最後等待交易的(de)确認。
比特币簡述：
首先，我會(huì)介紹一(yī)下(xià)比特币系統是(shì)怎麽運π♦σ≤轉的(de)，然後再深入探討(tǎo)整個(gè)細™<節。比特币是(shì)一(yī)個(gè•₽ )基于點對(duì)點網絡的(de)電(diàn)子(zǐ)貨币，你(nφ☆∞ǐ)可(kě)以用(yòng)現(xiàn)金(jīn)在網上(φ'λshàng)購(gòu)買比特币，用(yòng)比☆ 特币向他(tā)人(rén)轉賬，在有(yǒuσ☆♣)些(xiē)商家(jiā)，你(nǐ)可(kě)以像使用(yλòng)支付寶一(yī)樣使用(yòng)比特币付款，當$×然，你(nǐ)也(yě)可(kě)以賣出所持有(yǒu)的(d♠≤&φe)比特币換回現(xiàn)金(jīn)。
簡而言之，在比特币網絡中，分(fēn)布式賬本（區(qū)塊γ&鏈）記錄并随時(shí)更新著(zhe)每個(gβ ∏ è)比特币的(de)所有(yǒu)權。與銀(yín)行(♠£•÷xíng)不(bù)同的(de)是(shì)，比↕γ特币并沒有(yǒu)與個(gè)人(rén)或個(gè)人(rén≠≤)的(de)賬戶綁定，相(xiàng)反的(de₽φ)，比特币隻屬于一(yī)個(gè)個(gè)比特币地(dì)址，比©∞如(rú)：1KKKK6N21XKo48zWKuQKXdvSs↕ Cf95ibHFa。這(zhè)裡(lǐ)你(nǐ)可(kě)能(néng)已β¥經繞暈了(le)，難道(dào)這(zhè)段字符中藏著(zh →÷≈e)比特币？當然不(bù)是(shì)，比特币地÷Ω(dì)址是(shì)比特币網絡中的(de)一♠♥↓ (yī)個(gè)身(shēn)份，也(yě)可(kě)以通(tōn∏$g)俗地(dì)說(shuō)是(shì)你(nǐ)在✘$₩比特币中開(kāi)的(de)一(yī)個(gè™)“銀(yín)行(xíng)賬戶”，我們用(yòng®φ )這(zhè)個(gè)“賬戶”來(lái)進行(β&★₹xíng)交易。在網站(zhàn)：blockchain♠↑←.info中，你(nǐ)可(kě)以查到(dà♥ o)所有(yǒu)的(de)交易信息：
比特币賬戶信息
但(dàn)是(shì)怎麽證明(míng)這(zhè)個(gè)賬戶是($•®shì)我的(de)呢(ne)，不(bù•<)急，先往下(xià)看(kàn)，你(nǐ)的(de)疑問(wèn≤φ)我會(huì)為(wèi)你(nǐ)一(y$✘$ī)一(yī)解答(dá)。
比特币交易
如(rú)何像使用(yòng)現(xiàn)金(jīn)↓λ>一(yī)樣使用(yòng)比特币呢(ne)？答(dá)案<®是(shì)創建一(yī)筆(bǐ)交易。在一(yī)筆(bǐ)交易中，✘♣✘比特币的(de)所有(yǒu)者（上(shàng)文(wén)←♦★提到(dào)過比特币的(de)所有(yǒu)αδ™者是(shì)比特币地(dì)址）将所有(yǒu)權轉移到(dào)一→↓(yī)個(gè)新的(de)比特币地(dì)址。比特∑↑ ≠币的(de)一(yī)個(gè)颠覆性創新就(jiù)是(shì)通(tōn≤€♥∞g)過鼓勵節點記賬（也(yě)叫礦工(gōng)挖礦），将交易記錄放(fà↑₹¶♠ng)在一(yī)個(gè)分(fēn)布式的γ α(de)數(shù)據庫中。交易被集合在區(qū)塊中，大(dλ♣γà)概每十分(fēn)鐘(zhōng)比特币網絡中産生(shēn&&φg)一(yī)個(gè)新的(de)區(qū)塊，成為(wèi)交₩ β↔易記錄的(de)一(yī)部分(fēn)，稱為(wèi)區↓™<(qū)塊鏈。加入到(dào)區(qū)塊鏈中的(d±'e)交易可(kě)以被認為(wèi)是(shì)一(yφφ'☆ī)筆(bǐ)成功的(de)交易。現(xià♦§n)在問(wèn)題來(lái)了(le)，誰來(lái•$&)給你(nǐ)記賬呢(ne)？是(shì)礦工(gōβ $ ng)，礦工(gōng)的(de)挖礦過程就α∞(jiù)是(shì)在往區(qū)塊鏈中±∞記賬，礦工(gōng)要(yào)核實每筆(≥↓ bǐ)交易是(shì)否正确，核實完後，礦工(gōng)們就¶δ(jiù)開(kāi)始算(suàn)一(yī)道(dào)很(hěn₩ ∑)難的(de)數(shù)學題（密碼學中的(deπ€™♠)哈希函數(shù)），最早算(suàn™™φ)出答(dá)案的(de)人(rén)就(jiù)∞™≥能(néng)生(shēng)成一(yī)個(gè)區(qū)塊，也(y∑±ě)叫挖出了(le)一(yī)個(gè)新的(de)區(qū)塊，這(zhè)♦≤'÷個(gè)區(qū)塊将成為(wèi)區(qū♥×δφ)塊鏈的(de)新一(yī)部分(fēn)。
也(yě)許你(nǐ)會(huì)問(wγδ♣≈èn)了(le)，明(míng)明(míng)是(shì)記¥₩σ賬，幹著(zhe)會(huì)計(jì)的(de)活，為(wèi)什(shén→<)麽要(yào)叫挖礦呢(ne)？和(hé)傳統≤σσ∑的(de)在地(dì)下(xià)挖礦石一(yī)↔λ樣，比特币挖礦也(yě)是(shì)會(huì)↔₹♦有(yǒu)收獲的(de)。挖礦是(shì)一(yī)≤₹λ種新發行(xíng)比特币的(de)過程，"☆當前，每挖到(dào)一(yī)個(gè)礦，礦工(gōn∏α'g)會(huì)得(de)到(dào)系統獎勵的(de)λγ≥12.5個(gè)比特币，按目前一(yī)個(g"è)比特币接近(jìn)一(yī)萬美(měi)元的(de)市(shì×≈α)價，這(zhè)就(jiù)是(shì)一(yī↔<σ→)筆(bǐ)12.5萬美(měi)元的(de)巨款。此↓±外(wài)，礦工(gōng)還(hái)可(kě)以獲得(de)本區(ε✘©qū)塊中所有(yǒu)的(de)交易費(fèi)，舉例來(lá←• i)說(shuō)，在高(gāo)度為(wèi)5☆§§12587的(de)區(qū)塊中，幸運的(de)礦工(gōng)總共收獲了(¥βle)12.829個(gè)比特币。正因如(rú)此，礦工(gō∏ε£ng)之間(jiān)的(de)競争十分(fēn)激烈，采礦的(d♠∑✔e)難度與礦工(gōng)間(jiān)激烈的(de)競争±™是(shì)比特币安全的(de)重要(yào)保證，ε • 因為(wèi)這(zhè)樣可(kě)以保證Ω$'沒有(yǒu)壞人(rén)能(néng)操縱系統。
點對(duì)點網絡
比特币并沒有(yǒu)一(yī)個(gè)中央服務器(qì)，相(xiàn♦₹>g)反，比特币在一(yī)個(gè)點對(↔₩duì)點網絡中運行(xíng)。如(rú)果你ασβ(nǐ)運行(xíng)一(yī)個(gè)比特币節點，那(nà)你σ$(nǐ)就(jiù)成了(le)網絡的(de)一(yī)部分(f£γ¶ēn)。比特币網絡中的(de)節點彼此交換自 ≠(zì)己存儲的(de)交易，區(qū)塊，以及IP地(dì)址信息σ↕₽↕（用(yòng)于節點間(jiān)建立©>連接互相(xiàng)通(tōng)信）。±®當你(nǐ)第一(yī)次連接到(dào)比特币網絡，你(nǐ)的(deδ×∏™)節點會(huì)從(cóng)随機(jī)挑選的(de)節點中↑≈€©下(xià)載區(qū)塊鏈的(de)信息。反過來(lái)§Ω，你(nǐ)的(de)節點也(yě)會(huì)向後加入者提供信息。當你←♦♥≈(nǐ)要(yào)創建一(yī)筆(bǐ)比特币交易時§↕≥(shí)，你(nǐ)要(yào)把這( ₹&zhè)筆(bǐ)交易發送給一(yī)些(xiē)節點，這(zhè)些(x₹™iē)節點會(huì)在比特币網絡中廣播這(zhè)筆(bǐ)交↓δ易，直到(dào)全網都(dōu)收到(dào)這($¶☆zhè)筆(bǐ)交易。礦工(gōng) 們會(huì)收集你(nǐ)的(de)交易信息，生(shēng)™¥≥成一(yī)個(gè)含有(yǒu)你(nǐ)這(zhè)筆(bǐ)交易的(d±×e)區(qū)塊，向全網廣播，這(zhè)Ω♠'時(shí)，你(nǐ)的(de)節點也(yě)會☆÷(huì)收到(dào)這(zhè)個(gè)區(qū)塊信息，通€(tōng)過驗證，這(zhè)筆(bǐ)交易被'₩加入到(dào)了(le)區(qū)塊鏈中，你(nǐ)就(jiù)交易成功了(ε≈λ≥le)。
加密技(jì)術(shù)
現(xiàn)在回到(dào)證明(míng)比特币賬戶是(₩♥ ★shì)誰的(de)這(zhè)個(gè)問(wèn)題。比特₽"₽ 币使用(yòng)數(shù)字簽名技(jì)術(shù)以确保隻有(yǒu™ε∑>)比特币賬戶的(de)所有(yǒu)者才能(néng)☆®使用(yòng)賬戶中的(de)比特币。比特币地(dì)址 ×↕的(de)所有(yǒu)者擁有(yǒu)與該地(dì)址相(x€iàng)匹配的(de)私鑰，當花(huā)費™↕ (fèi)比特币時(shí)，你(nǐ)用<£δ₹(yòng)要(yào)這(zhè)個(gè)私鑰在交易上(shàng)♦β簽名，證明(míng)自(zì)己是(sh₹<ì)這(zhè)個(gè)賬戶的(de)所有(yǒu)者。這(zhè)有(yǒ₽÷ ₽u)點像現(xiàn)實生(shēng)活中的(εγ &de)蓋章(zhāng)，蓋章(zhāng)就(jiù)意味著(zhε e)授權。怎麽驗證呢(ne)，公鑰與比特币賬戶相(xiàng)關聯，♦✘↕Ω用(yòng)公鑰就(jiù)可(kě)¥≥±以驗證簽名是(shì)否正确。這(zhè)樣就(jiù)解決了₹← (le)比特币賬戶是(shì)誰的(de)這¥ε<(zhè)個(gè)問(wèn)題。
怎麽來(lái)區(qū)分(fēn)不(bù)同的(de)交易呢(ne)？交♠易和(hé)區(qū)塊都(dōu)使用(y↔γ δòng)密碼學上(shàng)的(de)哈希值進行(xíng)索引，是(shì'≠)不(bù)是(shì)有(yǒu)點耳熟，對(du★₽ì)，在比特币協議(yì)中，多(duō)處™π $使用(yòng)到(dào)了(le)哈希函數(shùλ∏β)，礦工(gōng)們剛才算(suàn)的(de)數(sαΩγhù)學題就(jiù)是(shì)在算(suàn)哈希函數(shù)。
比特币協議(yì)探究
在接下(xià)來(lái)的(de)文(wén)章(zhāng)裡(lǐ✔∑ )，我将逐步介紹我是(shì)怎樣手動進行(xíng)一(yī)次比特币'≥γ交易的(de)。首先，我生(shēng)成了(le)一(yī)個(gè×¥)比特币賬戶以及對(duì)應的(de)公鑰，私鑰。接下(xià)來(lái§•)我發起了(le)一(yī)筆(bǐ)比☆≤♣特币交易，我向這(zhè)個(gè)新生(φshēng)成的(de)賬戶轉了(le)一(yī)¥∑☆小(xiǎo)筆(bǐ)比特币。期間(jiān∞≤)手動簽署這(zhè)筆(bǐ)交易很(hěn)困難，它花(huā)費(→₩φfèi)了(le)我很(hěn)多(duō)的(d"πe)時(shí)間(jiān)。最後，我将這(zhè)筆(™λ→∏bǐ)交易發送到(dào)比特币網絡，等待它被加入區(qū)塊鏈。本π¥文(wén)的(de)其餘部分(fēn)會(huì)詳細地(dì∞¥≥ )介紹這(zhè)些(xiē)步驟。
事(shì)實證明(míng)，手動進行(xí"λ₩ng)比特币交易比我想象中的(de)更加困難。正如(rú∞↓λ)你(nǐ)所看(kàn)到(dào)的(de)，比特币的(de)✘∞協議(yì)有(yǒu)些(xiē)許混亂：它使用(yòng)了(le)大≠σ(dà)端格式數(shù)字（高(gāo)位編址，将高(gāo)序字節∞★£ 存儲在起始地(dì)址），小(xiǎo)端格式數(shù)字（低(dī)位♦編址，将低(dī)序字節存儲在起始位置），固定長(cháng)度數(shù→★✘)字，可(kě)變長(cháng)度數(shù)字，自(zì)定義編碼格式，α€₩DER編碼格式以及各種加密算(suàn)法。因 β≈¶此，僅僅是(shì)将數(shù)據轉換為(wèi)正确的(de)格式就(j≈&≠₹iù)浪費(fèi)了(le)很(hěn)多(duō)時(shí)間±¥$§(jiān)。
我遇到(dào)的(de)第二個(gè)難題就(jiù)是(←πshì)加密，嘗試一(yī)下(xià)手動加≥♦密，你(nǐ)就(jiù)會(huì)發現(xiàn¶φ)密碼學對(duì)人(rén)們多(duε↑σō)不(bù)友(yǒu)好(hǎo)，甚至可(kě)以™說(shuō)是(shì)無情。即使你(nǐ)隻輸錯(cuòλ÷☆λ)了(le)一(yī)個(gè)字節，交易就(jiù)會(→ πhuì)因出錯(cuò)被拒絕，而且它不(bù)會(huì)告訴你(λ₹★☆nǐ)哪裡(lǐ)出錯(cuò)了(le)，你(nǐ₹δ)隻能(néng)重來(lái)。
最後，手動簽署交易的(de)過程也(yě)比想象中難↑ ↔得(de)多(duō)，簽署交易時(shí)每個(gè)環節都(dōγ↕u)必須零失誤，要(yào)麽又(yòu)要(yào)→≈€ 退回重來(lái)。
比特币地(dì)址和(hé)密鑰
第一(yī)步，我創建了(le)一(yī)個(gè)比特币地(dì)址。通© φ(tōng)常情況下(xià)，人(rén)們都(dō★'©☆u)是(shì)使用(yòng)比特币客戶端軟件(ji™×♠àn)來(lái)創建比特币地(dì)址和(hé)σφ™與之相(xiàng)關的(de)密鑰。本著(zhe)學習(x÷≠í)的(de)态度，我寫了(le)一(yī)些(xiē)Python代碼來(₩∏©✔lái)生(shēng)成比特币地(dì)址，從(c×♣óng)而揭示地(dì)址創建的(de)機(jī)理(lǐ)。
比特币使用(yòng)了(le)一(yī)系列的(de)♥∏密鑰和(hé)地(dì)址，下(xià)圖解釋了(le)它們的(d¥<≈e)關系。首先你(nǐ)要(yào)創建一(yī)個(gè₩♣)随機(jī)的(de)256位的(de)私鑰，這(zhè)個(g←∏è)私鑰用(yòng)于在花(huā)費(fèi)比特→β币時(shí)簽署交易。因此，私鑰必須保密，否則你(nǐ)的(de)比特币可€€♦(kě)能(néng)會(huì)被盜用(yòn"☆•g)。
橢圓曲線數(shù)字簽名算(suàn)法（Elliptic Curve ≥ΩDigital Signature Algorithm，EC≈®÷₽DSA，美(měi)國(guó)政府的(de)标準 ™ ，接下(xià)來(lái)我們會(huì)Ω∑βφ討(tǎo)論它）會(huì)從(cóng)私鑰中生(shēng)成↔↓一(yī)個(gè)512位的(de)公鑰，這(zhè)個(gè)ε♣∏公鑰用(yòng)于驗證交易的(de)簽名。但(dà★©÷n)不(bù)方便的(de)是(shì)，比特币協議(yì)中需要>≥γ≈(yào)在這(zhè)個(gè)公鑰上(shà€♥™ng)添加了(le)前綴04，這(zhè)個(gè)公鑰在交易簽署之前不(≠£bù)會(huì)被洩露，不(bù)像其它δ↓¶系統中公鑰就(jiù)是(shì)為(wèi)了(le)公之于衆的(d •®e)。
比特币地(dì)址與公鑰的(de)關系
下(xià)一(yī)步就(jiù)是(shì)生(shēng)成與他>δ(tā)人(rén)交易時(shí)使用(yòng)的(π<♦€de)比特币地(dì)址了(le)。512位的(de)公鑰¥↔™σ太長(cháng)不(bù)方便使用(yòng)，因此∏≤使用(yòng)SHA-256和(hé)RIPEMD哈希算(suàn☆αφ)法将其縮小(xiǎo)為(wèi)160位。然後使用(yò£→¶γng)比特币定義的(de)Base58Check 編碼将密鑰編碼為 Ωσ(wèi)ASCII（American Stand± ard Code for Information Interc$αφ≤hange，美(měi)國(guó)信息交換标準代碼）格式。¥γ得(de)到(dào)的(de)地(dì)♥&址（例如(rú)上(shàng)文(wén)∑₩中的(de)：1KKKK6N21XKo4£¶β8zWKuQKXdvSsCf95ibHFa）就(≠&™jiù)是(shì)你(nǐ)接收别人(rén)®比特币時(shí)要(yào)發布的(d Ω$&e)地(dì)址。需要(yào)注意的(de)是(shì)，你(✘®nǐ)無法從(cóng)比特币地(dì)址中複原出公鑰或私鑰。如(rú© φ)果你(nǐ)丢失了(le)你(nǐ)的(de)私鑰（比如(rú)≈<說(shuō)你(nǐ)把私鑰存在你(nǐ)的(₽¶♦←de)硬盤上(shàng)，但(dàn)硬盤丢失），你(nǐ✔¥)的(de)比特币将永遠(yuǎn)丢失。
最後，錢(qián)包交換格式密鑰（WIF）用(yòng)于将私鑰添加¶☆到(dào)你(nǐ)的(de)錢(qiá ₩₽n)包軟件(jiàn)中，這(zhè)隻是(shì)将私鑰進行("☆φxíng)Base58Check編碼轉換為(wèi)ASCII格式，這(z±$hè)一(yī)步是(shì)可(kě)逆的(de)，而且很(hěn)容易經§"•↑過逆變換恢複出256位的(de)私鑰。（圖中有(yǒu)我的(de)私λ鑰，我很(hěn)好(hǎo)奇是(shì)否有(yǒu)人(rén)會(h↔<uì)用(yòng)我的(de)私鑰去(qù)偷（通(επ<tōng)過私鑰簽署交易，從(cóng)而轉走）λ♠我那(nà)價值80美(měi)分(fēnδ↑)的(de)比特币，然而真有(yǒu)人(rén)那(nà)麽做(zuò>↕®)了(le)，可(kě)以在
https://blockchain.info/address/1KKKK6N↔☆21XKo48zWKuQKXdvSsCf95ibHFa 看↔♥•(kàn)到(dào)，也(yě)算(suàn)是(shì)為(wèi÷♣♣↓)教學做(zuò)貢獻了(le)。）
總之，共有(yǒu)三種密鑰：私鑰，公鑰，公鑰的(de)哈✘α希值，經過使用(yòng)Base58Check編碼，它們對(duì≤§)外(wài)都(dōu)是(shì)以AS→←CII格式表示。私鑰是(shì)其中最重要(y₩♥&ào)的(de)密鑰，因為(wèi)花(huā)費(fèi)©ε比特币時(shí)需要(yào)私鑰簽署交易，$δ而且其他(tā)的(de)密鑰都(dōu)可(kě↕)以從(cóng)私鑰中産生(shēng)。公鑰的(de)哈希值就(ji≥ε→™ù)是(shì)你(nǐ)們剛看(kàn)的(de)的(de)比特币∏∑地(dì)址。
我使用(yòng)下(xià)面的(de)代碼片段來¥¥(lái)生(shēng)成WIF格式的(de)私鑰和(hé)≤'♦地(dì)址。私鑰隻是(shì)一(yī)個(gè)随機(jī)的(de)2£π56位的(de)數(shù)字，使用(yòng)橢圓曲線數(shù)§∏♠字簽名算(suàn)法從(cóng)私鑰中生(shēng ÷∞)成公鑰，公鑰使用(yòng)SHA-25≥α✘6算(suàn)法，RIPEMD-160算(suàn)法→↕÷φ進行(xíng)哈希計(jì)算(suàn)，再經Base58編碼并進•↔↓ 行(xíng)校(xiào)驗後得(de)到(dào)比特币地(dì→¶♥★)址。最後，私鑰用(yòng)Base58Check編碼以生(shēn≈↑¶g)成用(yòng)于将私鑰輸入錢(qián)包軟件(jiàΩ<n)的(de)WIF編碼。注意，這(zhè)段Python随機(jī)函δ©數(shù)代碼在密碼學上(shàng)安全性并©≥ 不(bù)高(gāo)，如(rú)果你(nǐ)想要(yào)嘗試這(z ≈hè)一(yī)步驟，建議(yì)使用(yòng)更安εγ€全的(de)錢(qián)包軟件(jià₹☆☆Ωn)來(lái)生(shēng)成比特币地(dì)址和(hé)密™₩ε鑰。
def privateKeyToWif(key_hex):σ♣α ₽φ→return utils.base58CheckEnc₽φ↔ode(0x80, key_hex.decode(✔✔'hex')) •©;def privateKeyToPublicKey(s): &¥✘≠δnbsp; sk = ecdsa.Sδ±↓↑igningKey.from_string(s.decode(&₽☆¥•#39;hex'), curve=ecdsa.SECP256k1) §< vk = sk.verifying&♠ _key
return ('\04&¥★$≤#39; + sk.verifying_key¥≥.to_string()).encode(←★→'hex')
def pubKeyToAddr(s): &>∏nbsp;ripemd160 = hashlib.new('r≥&ipemd160') ripemd160.₩φ✘update(hashlib.sha256(s.decode•φ('hex')).dige$®≤¥st())
return utils.base58Chec∑kEncode(0, ripemd160.dig≤γλest())
def keyToAddr(s):
return pub£©→KeyToAddr(privateKeyToPubl∞↔≈icKey(s))
# Warning: this random function$γ is not cryptographically strong an&★♠'d is just for example
private_key = ''.jo•<×βin(['%x' % rando©©↑★m.randrange(16) for x ≠♦™in range(0, 64)]) pr♥↕'int keyUtils.privateKey§≈ToWif(private_key) print keyUtilγ✘♣s.keyToAddr(private_key)
keyUtils.py
從(cóng)內(nèi)部分(fēn)析一(yī)筆(bǐ)交←Ω✔$易
交易是(shì)比特币系統的(de)基本操作(zuò)，也( §yě)許你(nǐ)會(huì)認為(wèi)交易就(jiù)是(shì)簡✘₽©γ單地(dì)把比特币從(cóng)一(yī)個(gè↓✘•)地(dì)址轉移到(dào)另一(yī)個(g £ è)地(dì)址，但(dàn)交易其實并不(bù)簡單。一(yī)¥₩φ筆(bǐ)交易包含一(yī)個(gè)或多¶↓↓(duō)個(gè)輸入和(hé)輸出，交易中的(de)每個(gè)輸入的→∏♠(de)地(dì)址都(dōu)提供比特币$βΩ，每個(gè)輸出的(de)地(dì)址都(dōu)接受比特币。
一(yī)筆(bǐ)簡單的(de)比特币交易，交易C花(h✘'uā)費(fèi)了(le)從(cóng)交易A和↕↓β∞(hé)交易B獲得(de)的(de)0.0φ08個(gè)比特币，其中0.001個(gè)比特币被當作(zuò)交易費÷π¥γ(fèi)付給礦工(gōng)
上(shàng)圖顯示了(le)一(yī)筆(bǐ)簡單的(de)比特币交♠"♠易“C”，在這(zh≤≤ è)筆(bǐ)交易中，有(yǒu)0.005≤δφ個(gè)比特币是(shì)在交易A中獲得(de)的(de)，0.003&♠€個(gè)比特币是(shì)在交易B中獲得(de)的(de)。（€©圖中箭頭是(shì)由新交易的(de)輸入指向得Ω☆≈(de)到(dào)這(zhè)些(xiē)比特币& §的(de)交易的(de)輸出，所以比特币的(d∑λ±>e)流向是(shì)逆著(zhe)箭頭方向的(de)。）對(™♣duì)于輸出，有(yǒu)0.003個(gè)比特币給了(lα♥e)第一(yī)個(gè)比特币地(dì)址，有(yǒu)0δ≤.004個(gè)比特币給了(le)第二個(gè)比特币地(↑γdì)址，剩餘的(de)0.001個(gè)比特币作(zuò)為(wèi ±←&)交易費(fèi)付給礦工(gōng)。請(qǐng)注意，本次交易并沒有(y✘®ǒu)影(yǐng)響到(dào)在交易A中另一(yī)個(gè"★ )輸出為(wèi)0.015的(de)比特币。
在一(yī)筆(bǐ)交易中，輸入的(de §)比特币地(dì)址必須花(huā)出所有(yǒu)的(de)比特¶♣♥币，假如(rú)你(nǐ)在之前的(de)交易收到(dào)了(le)100個≈↓(gè)比特币，但(dàn)你(nǐ)隻想花(h÷☆↔uā)1個(gè)比特币，創建這(zhè)筆(bǐ)交易你(±≥nǐ)必須花(huā)完所有(yǒu)的(de'±♣©)100個(gè)比特币，那(nà)剩下(xià)的£≥&(de)99個(gè)比特币怎麽辦呢(ne)？解÷≤α 決方案就(jiù)是(shì)在交易中再增加一(yī)個(gè)輸出，将↓<剩餘的(de)99個(gè)比特币轉給自(zì)己。這(zhè)樣你(nǐ)就₹×"(jiù)可(kě)以花(huā)費(fèi™ )任意數(shù)額的(de)比特币。
通(tōng)常交易要(yào)支付交易費(fèi)，如(rú)果一(y&×'ī)筆(bǐ)交易中輸入的(de)比特币總和(h"→≤é)大(dà)于輸出的(de)比特币的(de)總和(hé)，剩餘≈₽ 的(de)費(fèi)用(yòng)就( ±↕γjiù)是(shì)給礦工(gōng)的(de)交易費(fèi)。這( ₩↕zhè)筆(bǐ)費(fèi)用(yòng)并沒有(yǒu)明(míng)确要♦§¥™(yào)求，但(dàn)是(shì)對(duì)于礦工(gōng)而言，₩××沒有(yǒu)交易費(fèi)的(de)交&₽ 易就(jiù)會(huì)被列為(wèi$✘✘)低(dī)優先級交易，可(kě)能(n" ✘πéng)要(yào)等上(shàng)幾天才會(huì)被處理(lǐ)甚至被礦"&π>工(gōng)直接丢棄。交易費(fèi)通(tōng)≤'常并不(bù)高(gāo)，但(dàn)它可(kě)能(n≤→éng)影(yǐng)響著(zhe)你(ε∏nǐ)的(de)交易。
手動創建一(yī)筆(bǐ)交易
如(rú)下(xià)圖所示，在我的(de)實驗中我發起了(&★≤πle)一(yī)筆(bǐ)隻有(yǒu)一(yī)個(gè)輸入一(yī)個♠★(gè)輸出的(de)交易。我在Coinbase上(sh✔βàng)買了(le)一(yī)些(xiē)比特币，并↓> 将0.00101234個(gè)比特币放(fàng)入地(dì)址：
1MMMMSUb1piy2ufrSguNUdFmAcvqrQF8M5中，這∞¥(zhè)筆(bǐ)交易哈希為(wèi)：
81b4c832d70cb56ff95758975&>÷₹2eb4125a4cab78a25a8fc52d6β a09e5bd4404d48，我的(de≥←±)目标是(shì)創建一(yī)筆(bǐ)交β δ易，将這(zhè)些(xiē)比特币轉入我的(de€☆π₹)另一(yī)個(gè)地(dì)址：
1KKKK6N21XKo48zWKuQKXdvSsCf ↓®95ibHFa，扣除0.0001個(gè)比特币♠>÷≤的(de)交易費(fèi)後，目标地(dì)址¶≠>±将獲得(de)0.00091234個(gè)比特币。
比特币交易結構實例
Blockchain.info上(shàng♦♦↑)的(de)交易記錄
https://blockchain.info/addres$β∞s/1MMMMSUb1piy2ufrSguNUdFmAcvqrγ€φ'QF8M5?filter=4
按照(zhào)協議(yì)标準，創建這(zhè)£₩↕>筆(bǐ)交易很(hěn)簡單。如(rú)下(xià)表所示，←σ這(zhè)筆(bǐ)交易隻有(yǒu)一(yī)個(gè)輸入¶γ•，源自(zì)于81b4c832d70cb56ff957589752eb41 <≥25a4cab78a25a8fc52d6a09e5bd4404d4↑€☆8中的(de)輸出0（第一(yī)個(gè)輸出）。輸出為(wèi)0.00 σ091234個(gè)比特币（91234在十六進制(zhì)中用©♥ ♣(yòng)0x016462表示），它以小(♠xiǎo)端格式存儲在值區(qū)域中。加♠ε密過程中的(de)scriptSig和(hé)scriptPubK₹¶∑ey較為(wèi)複雜(zá)，我們稍後再做(zuò)Ω€討(tǎo)論。
|
version |
01 00 00 00 |
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input count |
01 |
|
|
input |
previous output hash(reverε•sed) |
48 4d 40 d4 5b 9e a0 d6 52 fc a8 25 ©λ8a b7 ca a4 25 41 eb ™♠ 52 97 58 57 f9 6f b5 0c d7 32 c8 b4♥≈≥ 81 |
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previous output index± ™ |
00 00 00 00 |
|
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script length |
||
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scriptSig |
script containing signature≥φε |
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sequence |
ff ff ff ff |
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output count |
01 |
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output |
value |
62 64 01 00 00 00 00 00 |
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script length |
||
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scriptPubKey |
script containing destination a>φεddress |
|
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block lock time |
00 00 00 00 |
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這(zhè)是(shì)我生(shēng)成交易使用(y×€òng)的(de)代碼，這(zhè)段代碼隻是(shì)把數(shù)據打包>÷≠成二進制(zhì)文(wén)件(jiàn)。★∏×簽署交易較為(wèi)困難，我們等一(yī)會∏♥♦≠(huì)兒(ér)再說(shuō)。
# Makes a transaction ♣∑₹↔from the inputs# outputs is a list ↑₩$₩of [redemptionSatoshis, outputφ↓±♥Script]
def makeRawTransaction(outputTransφ→actionHash, sourceIndex, scriptSig ', outputs): ε©✔♣
&n₽♥♦bsp; def makeOutput(data): α>≈ &nb↑•sp; redemptionSatosh∑≈is, outputScript = data
return (struct.←≈pack("<Q"$×±&;, redemptionSatoshis).encod↔±$e('hex') +
π®±> &#≤× ←39;%02x' % len(outpu''tScript.decode('he≥≈ x')) + outputScript) σ &nbγ€↓sp; formattedOutputs =αδ ''.join(map(makeOutpu•σ₽t, outputs))
→↓β ; return ( £♠✘
γ↑☆← "0100000¶ π'0" + # 4 bytes version ±∞↑ &nb™☆≈ sp; "01" + # v≠→£arint for number of inputs <α ♣λπ outputTra↑≥λσnsactionHash.decode('hex↔π9;)[::-1].encode('hex&#£>δ★39;) + # reverse outputT§®×ransactionHash &nb πsp; φ" struct.pack('<L&#εσ↔39;, sourceIndex).encode('hex♥') + ♠•♠∑;
&nbs↔≠÷p; '%02x' % ↑↕σlen(scriptSig.decode(₹β→β9;hex')) + scriptSig + ®€
&nb¥←←sp; "fffff¶"fff" + # sequence •≈±¥ &nb'™™Ωsp; "%02x" %★ len(outputs) + # number of outputs ☆ &βαnbsp; formattedOutputs + ✘Ω
&nbs≥∞p; ÷∞® "00000000" # l↔ ockTime
✘¥α& )
txnUtils.py
比特币交易怎樣簽署
下(xià)圖為(wèi)我們簡單描述了(le)交易是( ≥∏shì)如(rú)何簽署并相(xiàng)互連接的(∏™"de)。針對(duì)中間(jiān)這(zhè)筆(bǐ)從(c∞₩↔♠óng)比特币地(dì)址B轉賬到(dào)比特币地(dì)址Ω♠<€C的(de)交易。交易的(de)內(nèi)容（包括前一(yī)個↓β←(gè)交易的(de)哈希值（索引））被進行(xíng)哈希計(jì)算(★πsuàn)并用(yòng)B的(de)私φπσ鑰簽名。另外(wài)，B的(de)公鑰也(yě)被包含在了(le)交易中。ε≈←
通(tōng)過執行(xíng)幾個(gè)簡單運算(suàn)，任何人(♠'rén)都(dōu)能(néng)驗證B是(shì)否簽署了(le)這(z "<hè)筆(bǐ)交易。首先，B的(de)公鑰與之前收到(dào)這↔"↕(zhè)筆(bǐ)比特币交易的(de)地(dì>∏)址做(zuò)驗證，證明(míng)B的(de)公鑰有(y★•ǒu)效。（正如(rú)前面所說(shuō)的(de)，地(dì☆γ)址很(hěn)容易從(cóng)公鑰中計(jì)算(suàn)獲得(d↑e)）。接下(xià)來(lái)，可(kě)以通(tφσΩōng)過B的(de)公鑰驗證B交易簽名的(de)真僞¥±☆↕。這(zhè)些(xiē)步驟能(néng)确保交易的(de)有(yǒu)α₩效性和(hé)交易得(de)到(dào)B的(de)授權。比特币于♠≤衆不(bù)同的(de)一(yī)點是(shì)，B的(de)公鑰在B發起交₽≥±易之前是(shì)不(bù)公開(kāi)的(∏§ ¥de)。
在比特币系統中，比特币通(tōng)過區(qū)塊鏈上(♣δshàng)的(de)一(yī)筆(bǐ)筆(b≠←¶ǐ)交易在不(bù)同的(de)地(dì)址間(jiān)傳遞。區(q✔☆♠←ū)塊鏈上(shàng)的(de)每一(yī)筆(bǐ)交易都(dōu)能(n∏ →éng)被驗證以确保比特币交易的(de)有(yǒu)效性。
比特币腳本語言
你(nǐ)可(kě)能(néng)會(huì)以為(wè &i)僅僅通(tōng)過在交易內(nèi)容中附上(shàngφ×)簽名就(jiù)可(kě)以簽署比特币交易，其實不(bù)然，≥∏¥這(zhè)個(gè)過程十分(fēn)複雜(zá)。實±↕際上(shàng)，每一(yī)筆(bǐ)交易中都(dōu'↑)包含一(yī)個(gè)“小(xiǎo)程序&rdqu♣§πo;，用(yòng)于确認交易是(shì)否有(yǒu)效。這(÷•©zhè)個(gè)“小(xiǎo)程序”用(yòng)↓¥™±腳本語言寫成，通(tōng)過這(zhè)種基于堆棧的(de)比特币腳本語言σ∏™，我們可(kě)以應對(duì)許多(duō)複雜(zá)的(de)比特币支付↔場(chǎng)景。例如(rú)，托管系統可(kě)以設定隻≥&要(yào)經過三分(fēn)之二的(de)α¥π用(yòng)戶授權，就(jiù)可(kě)執行(xíng×€')交易的(de)規則，也(yě)可(kě)以設置其他σ♣€≠(tā)的(de)合約。
腳本語言十分(fēn)複雜(zá)，大(dà)約有(y>®↕≥ǒu)80種操作(zuò)碼，包括算(suàn)數(shù)計(jì)€ ≤ 算(suàn)，按位操作(zuò)，字符串處理(lσ"ǐ)，條件(jiàn)語句和(hé)堆棧操作(zuò)。腳本語言' $也(yě)包含一(yī)些(xiē)必要(yào)δ$€的(de)密碼學操作(zuò)（SHA-256,RIPEMD等等）作(zuò)✘ε為(wèi)原語（原語是(shì)執行(xíng)過程中不(bù≥σ)可(kě)被打斷的(de)基本操作(zuò)，你(nǐ)可(kě)以理(÷¥££lǐ)解為(wèi)一(yī)段代碼）。為(wèi)了(le)确保腳本語×<言可(kě)以運行(xíng)完畢自(zì)動退出，÷∏該語言不(bù)支持任何循環操作(zuò)，因此它不(bù)是(shì)圖"♦靈完備的(de)。然而，實際上(shàn∞§εg)，它隻支持少(shǎo)數(shù)類型的(de)交易。&nbs↓♦$p;
前一(yī)個(gè)交易中的(de)腳本 Ω稱為(wèi)scriptPubKey，當前交易中的(de)腳本稱為(wèi₹≤)scriptSig。要(yào)驗證交易時(s>↔±hí)，先執行(xíng)scriptSig，然後再執行(xín>↔∑g)scriptPubKey。如(rú)果λ ∏兩個(gè)腳本都(dōu)成功執行(xíng)，交易就(jiù§®§π)被認定為(wèi)有(yǒu)效，交易中的(de)比特¶£σ币就(jiù)可(kě)以成功花(huā)Ω€出。否則，交易無效。要(yào)注意的(de)是(shì)前一(yī)個(♦§≤gè)交易中的(de)scriptPubKey規定了(le)花(huā)費$¶(fèi)比特币的(de)條件(jiàn)，當前交易的(de×λ)scriptSig必須滿足這(zhè)個(gè)條件(jiàn)。 '♥ ₹;
在一(yī)個(gè)标準的(de)交易中，scri✔ ptSig腳本将從(cóng)私鑰中生(shēng)成的(de) λ簽名并壓入堆棧中，再壓入公鑰。接下(xi®λ₩à)來(lái)scriptPubKey腳本會(huì♥λ)執行(xíng)運算(suàn)先驗證公鑰≠♥δ的(de)有(yǒu)效性，再驗證簽名的(de)有(yǒu)™♣↑≈效性。
正如(rú)腳本中所表示，scriptSig：
PUSHDATA
signature data and SIGHAS•§§★H_ALL
PUSHDATA
public key data
scriptPubKey：
OP_DUP OP_HASH160 PUSHDATA Bitcoin add♦¶ress (public key hash) OP_EQUALVE™≠≤RIFY OP_CHECKSIG
當這(zhè)段代碼執行(xíng)時(shí)，PUSHDATA&☆ ©操作(zuò)首先會(huì)把簽名壓入堆棧，接著(zheΩ♠$™)把公鑰壓入堆棧。OPHASH-160操作(zuò)計(jì)算(♥•suàn)公鑰的(de)160位哈希值，PUSHDATA操作(zuò)再←™把交易中的(de)輸入地(dì)址（輸入賬号）壓入堆棧，然後，OP-EQα♥βλUALVERIFY操作(zuò)驗證驗證前兩個(gè)堆棧中的¥∑(de)值是(shì)否相(xiàng)等（驗證這(zhè)筆(bǐ)δ♣↓∞交易中你(nǐ)使用(yòng)的(de)比特币是(shì)否≤←屬于你(nǐ)自(zì)己）-如(rú)果公鑰的(∑≠→de)哈希等于之前交易中的(de)輸出地(dìφ↕)址，這(zhè)就(jiù)證明(míng)公鑰是×★(shì)有(yǒu)效的(de)（證明(☆ míng)這(zhè)個(gè)比特币是×≥(shì)你(nǐ)的(de)）。最後，OP_CHE•∑CKSIG操作(zuò)将檢查交易的(de)簽名是(s↔±→βhì)否與堆棧裡(lǐ)的(de)公鑰和(hé)簽名匹配，匹✔±• 配就(jiù)證明(míng)簽名是(shì)有(yǒ≠α±u)效的(de)（證明(míng)交易的$φ(de)到(dào)了(le)你(nǐ)的(de)授權）
簽署交易
我發現(xiàn)簽署這(zhè)筆(bǐ)交易是(shì)'"☆λ手動使用(yòng)比特币時(shí)最難的(de>π)地(dì)方，這(zhè)一(yī)過程出奇地(dì)困難且α容易出錯(cuò)。簽名的(de)基本思想很(hěn)簡單，使★ ∑δ用(yòng)橢圓曲線簽名算(suàn)↔♣σ★法和(hé)私鑰來(lái)生(shēng)成交易的(de)數Ωγ↔λ(shù)字簽名，但(dàn)細節非常棘手。簽署交易的(de)過程可(kě)©π以通(tōng)過這(zhè)19個(gè)步驟描述。
簽署交易的(de)19個(gè)步驟
對(duì)交易的(de)簽名讓我面臨巨大(dà)的(de)挑戰，這(zhèγ★)涉及到(dào)一(yī)個(gè)如(rú)何在交易內(€γnèi)容中還(hái)沒有(yǒu)加入簽名時(sh≈₹♥í)簽署這(zhè)筆(bǐ)交易的(de)問(wèn)題。為(wèi)® 了(le)避免這(zhè)個(gè)問(÷wèn)題，在計(jì)算(suàn)生(shēngπ )成簽名之前，我把scriptPubKey這δ≤♥(zhè)個(gè)腳本從(cóng)上(shànΩ®£☆g)一(yī)筆(bǐ)交易複制(zhì)β 到(dào)當前交易中（當前這(zhè)筆(bǐπ•₩)交易正在被簽署），然後将簽名轉換為(wèi)腳本語言的(de)代碼，創建嵌入 ∑$α在當前交易中的(de)scriptSig腳本。對(duì)于具有(yǒu)多←±♦(duō)個(gè)輸入的(de)交易，簽署交易環節更加複雜(>zá)，因為(wèi)每個(gè)輸入都(dōu)需要(yào)單獨Ω♠ ÷的(de)簽名，這(zhè)裡(lǐ)我就(≠$jiù)不(bù)做(zuò)詳細討(tǎ♣"♦o)論了(le)。
哈希值這(zhè)一(yī)步驟難倒了(le)我。在簽€¥名之前，交易中有(yǒu)一(yī)個(gè)$臨時(shí)附加的(de)哈希值常量。對(duì)于常規↔£的(de)交易，這(zhè)個(gè)值是(shì)>↔≤ SIGHASH_ALL（0x00000001）。簽名後，這(zh♠♠σ↑è)個(gè)哈希值将從(cóng)交易內(nèi)容的(de)最後删 ε除，附加到(dào)scriptSig腳本中。
在比特币中另一(yī)件(jiàn)令人(rén)討(tǎo≈↑β)厭(yàn)的(de)事(shì)情是(shì)雖然簽名和(hé)公鑰都(d₹π↔↔ōu)是(shì)512位的(de)橢圓曲線值，但(dàn)它們的(de)表✔≤示方式完全不(bù)同：簽名用(yòng)D®✘↑×ER編碼方式編碼，而公鑰用(yòng)純字節表示。另外(wài)，兩個(↓<÷gè)值都(dōu)有(yǒu)一(yī)個(gè)額外(∏☆♠≈wài)的(de)字節，但(dàn)位置并不(bù)一(yī)緻：α ✔↕SIGHASH_ALL這(zhè)個(gè)附加♣™的(de)哈希值常量放(fàng)在簽名後面，而04這(•&♠♠zhè)個(gè)值放(fàng)在公鑰前面§✘。
由于ECDSA算(suàn)法需要(yào)使用(yòng)随機(jΩ←ī)數(shù)，所以調試簽名十分(fēn)困難。<π✘每次計(jì)算(suàn)出的(de)簽名都(dōu)會(huì) <有(yǒu)所不(bù)同，因此無法與已知(z hī)正确的(de)簽名進行(xíng)比較。
正是(shì)由于上(shàng)述的(de)複雜(zá)性，我花£±(huā)了(le)很(hěn)長(cháng)時(shí≤≥)間(jiān)才得(de)到(dào)了(le)一(yī)個↓π→↕(gè)簽名。不(bù)過，最終我找出了(le)簽名代碼中所有(yǒu)的(§<©♥de)錯(cuò)誤，并成功用(yòng)它簽署了(le)一($∞ &yī)筆(bǐ)交易。這(zhè)是(shì)我使用(yòng)的(dεσ₩♦e)簽名代碼：
def makeSignedTransaction(₹↓₹∏privateKey, outputTransactionHash,×✔ ★ sourceIndex, scriptPubKey, out® §puts): myTx✘ n_forSig = (makeRawTransaction(outpπ × utTransactionHash, sourceIndex, δ≤↓∞scriptPubKey, outputs) &•∑≈nbsp; + "0100 ↑≠0000") # hash code &nbs$×p; s256 = hashlib.∞↔•λsha256(hashlib.sha256(myTxn∑γ∏×_forSig.decode('hex')).digest(®•↕)).digest() sk£& = ecdsa.SigningKey.from_string(privat↓∏αeKey.decode('hex'), curv∞≈e=ecdsa.SECP256k1) sig =>σ sk.sign_digest(s256, si¥Ωgencode=ecdsa.util.sigeλ×♦"ncode_der) + '\01' # 01 i™÷s hashtype pubKey = keβ♣yUtils.privateKeyToPublicKeyΩ✘(privateKey) ©α scriptSig = utils.v'∞arstr(sig).encode('hex') + uti♠ls.varstr(pubKey.decode('hexβ¶')).encode('hex&#≠↓∏39;) signed_txn = makeRa≤§≈wTransaction(outputTransactio♠∑<♣nHash, sourceIndex, scriptδεSig, outputs) ve≤★rifyTxnSignature(signed_txn) &Ωφ≤•nbsp;
return ¶→£ signed2_txn
txnUtils.py
最終的(de)scriptSig腳本中包含簽名λβ以及比特币源地(dì)址的(de)公鑰（1MMMMS£€Ub1piy2ufrSguNUdFmAcvqrQF8M5）。 這♠↕(zhè)證明(míng)這(zhè)筆(bǐ)交易有(yǒu)效，我 γ©™可(kě)以花(huā)費(fèi)這(zhè)些(xiē)比特币→$₩ε。
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PUSHDATA 47 |
47 |
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signature(DER) |
sequence |
30 |
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length |
44 |
|
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integer |
02 |
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|
length |
20 |
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X |
2c b2 65 bf 10 70 7b f4 93 ≤☆↑46 c3 51 5d d3 d1 6f c4 54 61 8c 58 ®₹ec 0a 0f f4 48 a6 76 c5 4f f7 13 |
|
|
integer |
02 |
|
|
length |
20 |
|
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Y |
6c 66 24 d7 62 a1 fc ef 46 18 ≠$≥28 4e ad 8f 08 67 8a c0 5b 13✔γ≤♠ c8 42 35 f1 65 4e 6a d1₩€¶↕ 68 23 3e 82 |
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SIGHASH_ALL |
01 |
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|
PUSHDATA 41 |
41 |
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public key |
type |
04 |
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X |
14 e3 01 b2 32 8f 17↕× 44 2c 0b 83 10 d7 87 bf 3d 8a ÷£40 4c fb d0 70 4f 13 5b 6a d4 b2 d3 "₽ ee 75 13 |
|
|
Y |
10 f9 81 92 6e 53 a6 e8 c3 9b d7 d3↕∏¥ fe fd 57 6c 54 3c ce 49 3c ba c0 ∑×63 88 f2 65 1d 1a ac bf cd |
|
最終的(de)scriptPubKey腳本包含成功花(huā)費(fèφ±☆•i)比特币時(shí)必須執行(xíng)的(de↔δ¥→)腳本。需要(yào)注意的(de)是(shì)，這(÷'λzhè)個(gè)腳本将在未來(lái)花(huā)費♦<(fèi)這(zhè)些(xiē)比特币的(de)時(♦®shí)候執行(xíng)。它包含以十六®↑進制(zhì)表示而不(bù)是(shì)以Base58Chec ×≈k表示的(de)目标地(dì)址1KKKK6N2≈≥≈≠1XKo48zWKuQKXdvSsCf9♦©↔↑5ibHFa，腳本的(de)效果是(shì)隻有(yǒu)這(zhè)個(gè£≥)目标地(dì)址的(de)私鑰所有(yǒu)者才能(÷λα÷néng)使用(yòng)比特币，因此目标地"↕∑(dì)址實際上(shàng)是(shì)這 §÷♣(zhè)些(xiē)比特币的(de)所有(yǒu)者
|
OP_DUP |
76 |
|
OP_HASH160 |
a9 |
|
PUSHDATA 14 |
14 |
|
public key hash |
c8 e9 09 96 c7 c6 08 0e ≠<e0 62 84 60 0c 68 4e d9 04 d1 4c 5c |
|
OP_EQUALVERIFY |
88 |
|
OP_CHECKSIG |
ac |
最終的(de)交易
經過上(shàng)述的(de)一(yī)系列操作(zuò)，我們完成∞÷ λ了(le)最終的(de)交易。但(dàn)是(shì)，✘≥•别忘了(le)，此時(shí)的(de)≥γ≥交易還(hái)沒加入區(qū)塊鏈中，接σ≈©收方還(hái)沒有(yǒu)收到(dào)你(nǐ)的(de)比特币。
privateKey = keyUtils.wifToPrivδσateKey("5HusYj2γ₩πb2x4nroApgfvaSfKYZhRbK♣ FH41bVyPooymbC6KfgSXdD"<≥≤;) #1MMMM
signed_txn = txnUtils.make♦≠ SignedTransaction(privateKe₹®φ$y,
"81b4c832d70cb5✔♥>→6ff957589752eb4125a4cab78a25a8fc5¶™₹✘2d6a09e5bd4404d48", # ≠§₽output (prev) transaction hash &♥♦nbsp; 0, #→ sourceIndex ¥♣σ
keyUtils.addrHashToScriptPubKey("1≈↕MMMMSUb1piy2ufrSguNUdFmAcvqrQF8M5"Ω$ ↓), [[91234,®→ #satoshis ♥≈∞;
keyUtils.addrHashToScriptPubKey(&"∏βquot;1KKKK6N21XKo48zWKuQKXdvSsCf95i♦&bHFa")]] &₽"♦↑nbsp;) txβ↑₹nUtils.verifyTxnSignat€ £§ure(signed_txn)
print'SIGNED TXN', signed_txn
makeTransaction.py
最終的(de)交易信息如(rú)下(xià)所示：
|
version |
01 00 00 00 |
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input count |
01 |
|
|
input |
previous output hash(reve♥ ✘Ωrsed) |
48 4d 40 d4 5b 9e a0 d6 52 ≤"®♦fc a8 25 8a b7 ca a4 25 41 eb 52 9✔• 7 58 57 f9 6f b5 0c d7 32 c8 b4 81 |
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previous output index |
00 00 00 00 |
|
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script length |
8a |
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|
scriptSig |
47 30 44 02 20 2c b2π± 65 bf 10 70 7b f4 93∑ 46 c3 51 5d d3 d1 6f cαδ±≠4 54 61 8c 58 ec 0a 0f f4♠₽Ω 48 a6 76 c5 4f f7 13♦" 02 20 6c 66 24 d7 62 a1 ✘ fc ef 46 18 28 4e ad 8f 0$₽β₩8 67 8a c0 5b 13 c8 42 35 f1 65↓≈♣α 4e 6a d1 68 23 3e 82 01 41 04ΩφΩ 14 e3 01 b2 32 8f 17 44×α♠ 2c 0b 83 10 d7 87 bf 3d 8a 40 4±¥c fb d0 70 4f 13 5b 6a d4 b2 <¶≥d3 ee 75 13 10 f9 81 92 6eλ 53 a6 e8 c3 9b d7 d3 fe fd 57÷♦¥φ 6c 54 3c ce 49 3c ba c0 63 88 f✘♥α2 65 1d 1a ac bf cd |
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sequence |
ff ff ff ff |
|
|
output count |
01 |
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output |
value |
62 64 01 00 00 00 00 00 |
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script length |
19 |
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scriptPubKey |
76 a9 14 c8 e9 09 96 £★♦φc7 c6 08 0e e0 62 84 60 0c 68↓≤β 4e d9 04 d1 4c 5c 88 ac |
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block lock time |
00 00 00 00 |
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小(xiǎo)插曲：橢圓曲線簽名
比特币的(de)簽名算(suàn)法使用(βyòng)到(dào)了(le)橢圓曲線簽名算(suàn)法，這(z✘₩✔♣hè)麽實用(yòng)的(de)功能(néng)，你(nδ☆±ǐ)可(kě)能(néng)會(huì)好(hǎo)奇它是(shì)怎↑±Ω麽做(zuò)到(dào)的(de)？在當年(nián)英國(guó)☆$數(shù)學家(jiā)安德魯·₹✔¶;懷爾斯攻克費(fèi)馬大(dà)定理(lǐ)時(shí)，我第一(y×φ₽>ī)次接觸到(dào)了(le)橢圓曲線的(de)算(£&←suàn)法。橢圓曲線的(de)數(shù)學思想很(hěn)有(yǒu)意思≠♥ε，所以在這(zhè)裡(lǐ)我給大(dà)家(jiā)✘ 做(zuò)一(yī)個(gè)快(kuài)速的(de)概述。
橢圓曲線這(zhè)個(gè)叫法令人(rén)迷惑，因為(wèi)€•π♣橢圓曲線并不(bù)是(shì)橢圓，而且看(kàn)起來(≤≤βlái)也(yě)不(bù)像橢圓，甚至橢圓 ☆φ曲線與橢圓相(xiàng)關性都(dōu)很(hěn)少(shǎo)。通(♠ tōng)俗地(dì)講，橢圓曲線就(jiù)是(λ∏shì)滿足一(yī)個(gè)簡單方程y ^ 2 = ₽ ©x ^ 3 + ax + b的(de)曲線。比特币中使用(yòng)的(de)★ β'稱為(wèi)secp256k1的(de)∏✔β<橢圓曲線，它滿足的(de)方程為(wèi)y ^ 2 = ₩x ^ 3 + 7。
secp256k1橢圓曲線
橢圓曲線的(de)一(yī)個(gè)重要(yào)特性就(jiù)是(↕$shì)你(nǐ)可(kě)以用(yòng)一(yī∞∏£)個(gè)簡單的(de)規則來(lái)定義橢圓曲線上(shৱng)點的(de)相(xiàng)加：如(rú)果在曲線上( ₽≤φshàng)繪制(zhì)一(yī)條直線，這(zhè)條直線與曲線交÷"與A，B，C三個(gè)點，那(nà)麽這(zhè)個(gè☆•)加法定義為(wèi)A+B+C=0。由這(zhè)個(gè←→)加法的(de)定義，我們可(kě)以定義整數(shù)乘法：α¶↑例如(rú)4A = A + A + A + A₽∏≥。
為(wèi)什(shén)麽橢圓曲線在密碼學上(shàng)很'∑÷•(hěn)有(yǒu)用(yòng)？因為(wèi)橢圓♦φ曲線做(zuò)整數(shù)乘法運算(suàn)速度 "很(hěn)快(kuài)，但(dàn)做(zuò)除♦₩法時(shí)需要(yào)蠻力。例如(rú)，你(nǐ)可(kě)以≥∞γ£快(kuài)速地(dì)計(jì)算(su≠®àn)一(yī)個(gè)乘法12345678*Aε = Q，但(dàn)是(shì)如(rú)果你(nǐ)隻知(zhī)道₹Ω←'(dào)A和(hé)Q，求解n*A=Q₽∏中的(de)n十分(fēn)困難。因此在橢圓曲線算(suàn)法中，這ε₽<(zhè)裡(lǐ)的(de)12345678将是(shì)私鑰，曲線上(∞shàng)的(de)點Q将是(shì)公鑰。
在密碼學中，點的(de)坐(zuò)标并不(bù)€€是(shì)它在曲線上(shàng)的(de)實•♠值點，而是(shì)對(duì)整數(sh→∏™₽ù)的(de)模數(shù)。橢圓曲線的(de)一≤β★₹(yī)個(gè)好(hǎo)用(yòng)的(de)特性就(♣ε₹jiù)是(shì)對(duì)實數(shù)或模數(shù)♥→'&進行(xíng)運算(suàn)的(de)數(shù)學運算(suπ≥Ω>àn)幾乎相(xiàng)同。正因為(wèi)如(rú)此，δφ 比特币的(de)橢圓曲線并不(bù)像上(shàng§δ↓♦)面的(de)圖片，而是(shì)一(yī)團雜(zá)亂無章(zhā≤∞ng)的(de)256位點集（想想在一(yī)個(gè)空(kōΩ↕©ng)間(jiān)中充滿了(le)大(dà)量雜(zá)亂無→← €章(zhāng)的(de)點）。
橢圓曲線數(shù)字簽名算(suàn)法（ECDSA）接收交易的(de)哈$✔₽希值，使用(yòng)該交易數(shù)據，私鑰，以及一(yī)$§個(gè)随機(jī)數(shù)從(cóng)橢圓曲線上( ®↑shàng)生(shēng)成一(yī)個(gè)新的(de)點β ×∞，從(cóng)而實現(xiàn)對(duì)交易的(de±♠)簽名。任何擁有(yǒu)公鑰，交易數(shù)據，和(hé)簽名的(d≈∑λ¶e)人(rén)都(dōu)可(kě)以通(tōng)過做(zu$® ©ò)一(yī)個(gè)簡單的(de)橢圓曲線運算(€≤suàn)來(lái)驗證簽名的(de)有(yǒu)效性。讀≠☆(dú)到(dào)這(zhè)裡(lǐ)，你(nǐ)應該明♥☆$(míng)白(bái)了(le)為(wèi)什(shén)麽隻有♥✔÷(yǒu)擁有(yǒu)私鑰的(de)人(rén)才能(néng)簽署消息£<，但(dàn)擁有(yǒu)公鑰的(de)任何人(rén)都(d±≤ōu)可(kě)以驗證該消息。
把交易發送到(dào)比特币網絡
回到(dào)交易中來(lái)，别忘了≥→→(le)此時(shí)我們的(de)交易還(hái)沒有(yǒu)被加入到" ∞≤(dào)區(qū)塊鏈中，還(hái)不(bù)是(sπ∑ hì)一(yī)筆(bǐ)有(yǒu)效交易↔>。剛剛我創建并簽署了(le)一(yī)筆(bǐ)交易。下(xià)一(yī$✔♣')步就(jiù)是(shì)将這(zhè)筆(bǐ)交易發送到(d'β≈ào)比特币網絡中，網絡中的(de)礦工≥♣(gōng)會(huì)收集交易并把它打包進區(qū)塊中。"©♠
如(rú)何找到(dào)比特币網絡的(dα♠↑e)節點
首先我要(yào)在比特币的(de)點對(duα £ì)點網絡中找到(dào)一(yī)個(g©↔è)節點。節點的(de)列表會(huì)随節點的(de)進出動态更 ∞♥新，當一(yī)個(gè)比特币節點連接到(dào)另一(≈$yī)個(gè)節點時(shí)，它們就(jiù)會(huì)不(bù)斷"÷"<交換彼此新發現(xiàn)的(de)比特币節點信息，因此，新節×λ點加入的(de)消息會(huì)快(kuài)速地(dì)傳遍整個(gè)網絡&×。
然而，新的(de)比特币節點如(rú)何第一(yī)次找到(dào)比特币πλ節點？這(zhè)是(shì)一(yī)個(gè)先有(yǒu)雞還π₽™(hái)是(shì)先有(yǒu)蛋的(de)問(wè✘₹±∑n)題。比特币節點通(tōng)過以下(xià)幾↑λ種方法來(lái)解決這(zhè)個(gγ€↔è)問(wèn)題。有(yǒu)幾個(gè)可(kě)信的(de←₹)比特币節點會(huì)以bitseed.x↑'£f2.org的(de)域名在DNS系統（Domain Name Sys¶ tem，域名系統，萬維網上(shàng)作(zuò)為(wèi)域£>↓名和(hé)IP地(dì)址相(xiàng)互映射的αβ(de)一(yī)個(gè)分(fēn)↔♠布式數(shù)據庫）上(shàng)注冊，通(tōnσ§g)過執行(xíng)nslookup命令，你(nǐ)就(jiù)可(kě)以¶≠得(de)到(dào)這(zhè)些(xiē)節點的(de)IP地(dì)→ε址，隻要(yào)有(yǒu)一(yī)個(gè)在工(gōng→$₩)作(zuò)即可(kě)。如(rú)果'₽♥很(hěn)不(bù)幸它們都(dōu)沒有(yǒu)工(gōng)作(z↕£♠uò)的(de)話(huà)，你(nǐ)可(kě)以試著(z•÷∑he)連接那(nà)幾個(gè)已經在你(nǐ)的≥≠♣(de)客戶端中硬編碼記錄下(xià)來(lá∞'i)的(de)地(dì)址。
Nslookup命令可(kě)以用(yòng)來(lái)尋找比特币↓¶®α節點
當用(yòng)戶啓動或停止比特币客戶端時(shí)，節 φ點就(jiù)會(huì)加入或離(lí)開(kāi)比$ε ♣特币網絡。所以連接節點有(yǒu)很(hěn)大(dπ"à)的(de)不(bù)确定性，在我實驗時(shí)，就(j♦§iù)遇到(dào)了(le)連接的(de)節點已經離☆♥(lí)開(kāi)比特币網絡的(de)情況，如(rú)果你(nǐ)想重複我的¥÷↔λ(de)實驗，最好(hǎo)多(duō)找幾個(gè)節點，可(kě₽Ω¥φ)能(néng)需要(yào)多(duō)次 α" 嘗試才能(néng)找到(dào)一(yī)個(gè)運行(xíng)著(¥™•zhe)的(de)節點。
與比特币節點通(tōng)信
一(yī)旦獲得(de)了(le)一(yī)個(gè)正♥¥在工(gōng)作(zuò)的(de)比特币節點的(de)IP÷$≠地(dì)址，當務之急就(jiù)通(tōng)過這(zhè)個(gè)節點是≤"(shì)把我的(de)交易發送到(dào)比特币的(d×✘♥e)點對(duì)點網絡中。使用(yòng)點對(duì)點的(de)網絡協<'議(yì)十分(fēn)簡單，我在端口8333∏↑✔上(shàng)打開(kāi)了(le)一(yī)個(gè)到(dào✘&₩)任意對(duì)等端的(de)TCP連接，發送消息，然後接受反≤δ™饋消息。比特币的(de)點對(duì)點協議(yì)對(duì)用✘ ©(yòng)戶很(hěn)友(yǒu)好(h☆∏ǎo)，即使我的(de)請(qǐng)求數(shù)據出錯(cuò)←γφ時(shí)，還(hái)是(shì)繼續與我保持通(t✘• ®ōng)信。
重要(yào)提示：正如(rú)一(yī)些(xiē)人(r"'™én)指出的(de)那(nà)樣，如(rú)果你(nǐ)想重複我的(d©♠§φe)實驗，切記要(yào)使用(yòng)比特币™'♦"的(de)測試網絡，在測試網絡上(shàαng)，你(nǐ)可(kě)以使用(yò∑ng)“虛拟”的(de)比特币來(lái)進行(x∞€≈<íng)交易。因為(wèi)在真實網絡上(shàng)，萬一(yī)你(¥αnǐ)不(bù)小(xiǎo)心，有(y ≈ǒu)可(kě)能(néng)會(huì)失λ£δ去(qù)所有(yǒu)的(de)比特币。還(hái)記得π★™(de)上(shàng)面提到(dào)的(de™¶≤>)那(nà)個(gè)100個(gè)比特币轉賬1個(gè)的(de)∑☆"≥交易麽，如(rú)果你(nǐ)忘了(le)将剩餘的(de)比特σ₩δ币轉給自(zì)己，那(nà)麽剩餘的(de)99個(gè)比特币就(♣<λjiù)會(huì)作(zuò)為(wèi)交易費(fèi)支付給礦工(λ ®gōng)。但(dàn)是(shì)本著(zhe)科(kē)學↓∏♠↓的(de)态度，我并不(bù)在意在真實的(de β)比特币網絡中損失我這(zhè)些(xi↓ ↓ē)價值1美(měi)元的(de)比特币。
協議(yì)中包含24種不(bù)同的(de)信息種類。每一(yī)條信息都(γ☆dōu)是(shì)一(yī)個(gè)簡≠±單的(de)二進制(zhì)大(dà)對(duì)象（binary larg×&e object ，BLOB，是(shì)一(yī)個(gè♠ )可(kě)以存儲二進制(zhì)文(w€®✔₹én)件(jiàn)的(de)容器(qì)），其中包含↔γ♣一(yī)個(gè)ASCII命令和(hé)一(yī)個(gè)适用λ§ ∞(yòng)該命令的(de)二進制(zhì)有(yǒu)效參數(shù)₹↑。該協議(yì)可(kě)以在比特币的(de)維基上(shàng)©≤α查詢。
連接到(dào)比特币網絡的(de)第一(yī↓∞)步就(jiù)是(shì)通(tōng)過交換客戶端版本信息來(l γái)建立連接。首先，我發送了(le)一(yī)條'σ¥客戶端版本信息，其中包含我的(de)協議(yì)版本号，≥βIP地(dì)址和(hé)其他(tā)內(nèi)容λ♥。比特币節點也(yě)向我回複了(le)它的(de)版本信息∑∑。在此之後，我應該回複一(yī)個(gè)verack ∏•信息(version acknowledgemen±÷©t，版本确認)來(lái)确認它的(de)版本信息。正如←←₩♣(rú)我所說(shuō)，比特币點對(duì)點網絡協議(yì <¥ )對(duì)用(yòng)戶十分(fēnπ±π)友(yǒu)好(hǎo)，即使我跳(tiào)過了(le ®)verack信息，之後的(de)操作(zuòσ€<)也(yě)是(shì)一(yī)切正常。 ∞εΩ♣
交換版本信息這(zhè)一(yī)步并不(b↔α☆σù)簡單，因為(wèi)信息具有(yǒu)标準的(de>≥ ®)格式，不(bù)過不(bù)用(yòng)害怕，可λγ÷(kě)以用(yòng)幾行(xíng)代 ♥碼來(lái)創建這(zhè)些(xiē)信©λ"☆息。下(xià)面代碼段中的(de)makeMes↓ ≠sage函數(shù)可(kě)以由随機(jī)數(shù)，命令名以'ε©及命令的(de)參數(shù)來(lái)生(shēng)成一φ¥ (yī)條消息。getVersionMessage函數(shù)α<通(tōng)過将各個(gè)字段打包在一(yī)起來•©↕(lái)為(wèi)版本消息創建參數(shù)。
magic = 0xd9b4bef9
def makeMessage(magi∏☆Ω★c, command, payload): ₩δπ checksum =
hashlib.sha256(hashlib.s♥₹≥÷ha256(payload).digest()).dig✔ πest()[0:4] &nb∞↕sp;
return struct.pack↓←₩('L12sL4s', magic, c ¶ommand, len(payload), checksum) + β₩Ω€payload
def getVersionMsg(): &Ω nbsp;
version = γ§60002 services = 1 &Ωσ¥±nbsp; timestamp = iβ© §nt(time.time()) addr_mλ πe = utils.netaddr(socket.inet_aton( &✔"127.0.0.1"),₩σ÷ 8333) addr_you = utils↔.netaddr(socket.inet_aton₽✘("127.0.0.1"), 8§<333) nonce = randomα€£.getrandbits(64) &n≤¥∞bsp;sub_version_num = utils.vars™σ≠tr('') start♠→_height = 0 payload = s$π★÷truct.pack('<LQQ26s26sQ£★sL', version, services, timestamp,₩©♦ addr_me, &÷ >≈nbsp; addr_you"γ, nonce, sub_version_num, start_h§↓eight)
return makeMessage(₹↔€magic, 'version&↑π#39;, payload)
msgUtils.py
發送交易tx
我使用(yòng)下(xià)面精簡的(de)Pytho ₽n代碼把我的(de)交易發送到(dào)比特↑ "币網絡中，這(zhè)個(gè)代碼發送一(yī)條客戶端版本信息，接受（ε↔也(yě)可(kě)以忽略）比特币節點的(de) 版本信息和(hé)verack信息。最後将我的(de)₽交易以tx信息發送。代碼中這(zhè)個(δ♣♣ gè)16進制(zhì)的(de)字符串是(shì)我之前創建的( ♥de)交易。
def getTxMsg(payload): retuδ&©rn makeMessage(magic, '∑≈∞;tx', payload) sock = socke"∑∏t.socket(socket.AF_INET, socket★↓.SOCK_STREAM) sock.con÷↓ →nect(("97.88.151.164&quβ↕★ot;, 8333)) sock.send(msgUtils.getVe←₽β∞rsionMsg()) sock.recv(1000)®★ # receive version sock.recv(1000)• ∏ # receive verack sock.send(msgUtils.©λαgetTxMsg("01000000014±≤84d40d45b9ea0d652fca8258ab7caa425©π41eb52975857f96fb50cd732c8b48φΩπ↓1000000008a47304402202cb265bf10707bקΩf49346c3515dd3d16fc4←≥54618c58ec0a0ff448a676c54ff₽×71302206c6624d762a1fcef4618284eaδ÷☆♥d8f08678ac05b13c84235f1654e6ad16≈'δ8233e8201410414e301b2328f17442c0b8∞σ 310d787bf3d8a404cfbd0λ≥ק704f135b6ad4b2d3ee751310f981 ε∏926e53a6e8c39bd7d3fefd576c543cce4<™ β93cbac06388f2651d1aacbfcdffffffffδ™0162640100000000001976a914cσ>♠8e90996c7c6080ee06284600c68§∑∑4ed904d14c5c88ac00000000".deco€≈de('hex')))
minimalSendTxn.py
以下(xià)Wireshark（一(yī)個(gè)抓取 ，分(fēn)析網絡封包的(de)軟件(jià★α÷n)）軟件(jiàn)的(de)截圖顯示出我是(shì)如(rú)何将交易發送&π£到(dào)比特币網絡中的(de)。我用(↕♥yòng)Python編寫了(le)腳本來(lái)分(fēn)析網絡數(sh• "ù)據，為(wèi)了(le)簡單起見(ji &àn)，在這(zhè)裡(lǐ)我使用(yòng)Wireshark。從(cα↑→óng)圖中可(kě)以看(kàn)到(dào)我的(de)這(zhè)筆(bβ÷✘ǐ)tx交易。
Wireshark中抓取的(de)這(zhè)筆(bǐ)正在上±✔§(shàng)傳至比特币網絡的(de)交易tx
為(wèi)了(le)實時(shí)監控我這(zhè)筆(bǐ)交↑≥易的(de)進度，我在比特币網絡中新運行(xíng)了(le)一(πyī)個(gè)節點，在把我交易發到(dào)比§♣特币網絡5秒(miǎo)鐘(zhōng)之後，另一(y ε€✘ī)個(gè)節點給我發送了(le)這(↓→zhè)個(gè)tx消息，其中包含我剛剛發送的 ≤¥(de)這(zhè)筆(bǐ)交易的(de)哈希，由此可(kě)↑♣×見(jiàn)，在僅僅這(zhè)幾秒(miǎo)中，我的(de)交易"已經傳遍了(le)比特币網絡，至少(shǎ↕φ× o)也(yě)是(shì)比特币網絡的(de)一(yī)部分(fēn)π>§€。
交易成功：我的(de)交易被加入區(qū)塊鏈
在将我的(de)交易發送比特币網絡之後，我需要(yào)等待它被'♥©礦工(gōng)開(kāi)采出來(lái)加入到(☆•dào)區(qū)塊鏈中，然後才能(néng)宣稱我的(deφ ≤)實驗圓滿成功。10分(fēn)鐘(zhōng)後，我的(de)♠α ♣比特币節點收到(dào)一(yī)條含有(yǒu)新區 ₹(qū)塊信息的(de)inv消息（參見(jiàn)下(₩≠ xià)圖Wireshark抓到(dào)的(de≥)網絡封包），檢查這(zhè)個(gè)區(qū)塊後發現(xiàn)我的 ™$♥(de)交易被包含在了(le)區(qū)塊中，證明(míng)我的(dδ↓☆↓e)交易是(shì)有(yǒu)效的(de)，我的(de)實驗成功了(le)±£₩。通(tōng)過我的(de)比特币錢(qián)包軟件(jiàn)和(hé)&γ$£在線查詢，再一(yī)次确認了(le)我已經交易成功。可(kě)以≥☆↔說(shuō)，經過不(bù)斷的(de)努力，我成功手動創建了(l≠>∞€e)一(yī)筆(bǐ)交易，并讓比特币系統接受了(le)它。（當↓→β然了(le)，我也(yě)經過了(le)幾次失敗的(de)←↓嘗試，這(zhè)些(xiē)錯(cuò)誤的(d≤δ®"e)交易都(dōu)消失在了(le)網絡之中，永遠(yuǎn)都(dōu>↔™)不(bù)會(huì)被檢索到(dào)。
Wireshark中抓取的(de)新區(qū)塊産生(s±Ω™<hēng)的(de)封包信息
我的(de)交易是(shì)被當時(shí)哈希算(suàn)力÷←"（挖礦速度）最大(dà)的(de)礦池（多(duō)個(gè)礦工(₽φ§gōng)一(yī)起挖礦）GHash.IO挖出，區(qū)塊高(♥&gāo)度為(wèi)279068，區(qū)塊哈希為(wèi)000→✘&±0000000000001a27b1d6eb8c405 •410398ece796e742da3b3e35363c2σ219ee，在上(shàng)圖Wireshark數(shù)據∑✘包中inv消息的(de)哈希值是(shì)經前後反轉得(de)到(dào™)的(de)ee192……。你(™®εnǐ)應該會(huì)發現(xiàn)區(qū)塊的(dΩε÷λe)哈希值以大(dà)量的(de)0開(kāi)頭，在一(yī)≈™個(gè)16進制(zhì)的(de)哈希值中發現(xiàn)一(y ™ī)個(gè)以這(zhè)麽多(duō)0開(k∑≈♣āi)頭的(de)數(shù)，這(zhè)就(jiù)是(shì)為(wèiπ∑ε)什(shén)麽挖礦如(rú)此困難的(de)原因。這(zhè)個(g≤→εè)區(qū)塊中由462筆(bǐ)交易，我的(de)交易是(shì)其中之™σ 一(yī)。
高(gāo)度為(wèi)279068的(de)區(qū)塊以及我發>↓∑≥起的(de)這(zhè)筆(bǐ)交易
（https://blockchain.in★♦<'fo/block-index/341440/000000§π÷0000000001a27b1d6eb8c405410398ec©≈→e796e742da3b3e35363c2219ee）
挖到(dào)這(zhè)個(gè)區(qū)塊的(de)礦工(gō£φ₹©ng)們收到(dào)了(le)25個(gè)比特币©Ω的(de)獎勵，交易費(fèi)總共是(shì)0.104個(gè)比€ ™特币，按當時(shí)的(de)市(shì)價分(fēn)别為(♠✔≠wèi)19000美(měi)元和(hé)80美§ε(měi)元。我支付了(le)0.0001個(gè)比特币的(de)交易費•π (fèi)，大(dà)約是(shì)我交易額的(™≤de)10%，按當時(shí)的(de)市(shì)價為(wèi)8美('₩měi)分(fēn)。
結論
手動進行(xíng)比特币交易比我想象中困難得(de)多(du ÷ ₹ō)，但(dàn)是(shì)在這(zhè)個(g♦↔<è)過程中我學到(dào)了(le)很(hěn)多(duō)，希↔ '望你(nǐ)也(yě)是(shì)。我的(de)Python§ Ω代碼僅僅是(shì)為(wèi)了(le)介紹，如(rú)果你(πσ₽nǐ)想跟我一(yī)樣用(yòng)Python手動進行(xí$©ng)比特币交易，也(yě)可(kě)以試試≈ 這(zhè)幾個(gè)項目。
https://en.bitcoin.it/wiki/Bit±λ≤coin-python
https://github.com/richa©✔rdkiss/pycoin
https://github.com/jgarzik/python-bit✔£coinlib
寫在最後
2017年(nián)是(shì)區(qū)塊鏈↓πλ的(de)井噴之年(nián)，經過一(yī)年★≥(nián)的(de)積攢，2018年(nián)将迎來(lái)區(q<ū)塊鏈的(de)落地(dì)之年(nián)，區(qū)塊鏈會(huì)逐§♦¥漸颠覆各行(xíng)各業(yè)。對(duì)于個(gè)人(ré₩•n)，區(qū)塊鏈的(de)機(jī)會(huì)會(huì)越來§→•©(lái)越多(duō)，也(yě)許你(nǐ)↑β™α錯(cuò)過了(le)比特币的(de)γ↑投資，不(bù)妨現(xiàn)在抓住區(qū)塊鏈這(zhè)個(gè)風(↑€fēng)口，投資自(zì)己，多(duō)學習(xí)相(xiàng)關知β♦(zhī)識，區(qū)塊鏈大(dà)有(yǒu)可(kě)為(wèi)，投身↕β£ (shēn)區(qū)塊鏈的(de)你(n∞"ǐ)将大(dà)有(yǒu)作(zuò)為(wèi)！
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