比特币基础课程 4 - 比特币从何而来：交易（第 2 部分）

第0章介绍

上一篇文章说，比特币本质上是一种特殊的复式账本，交易可以看作是这个账本的基本记录单元，记录比特币交易流向。我们说我们拥有比特币的意思是，我们可以访问复式分类账上未使用的“输入”交易记录。

“交易”是比特币中最重要的概念，那么它包含哪些信息，它是如何产生的，比特币账本又是如何验证和吸收的？

第一章交易的具体表示

由于比特币是一套特殊的复式记账簿，交易是构成这个复式记账簿的基本记录单元。不容易理解，没关系，先从我们能理解的开始吧。

会计使用记账凭证，我们都见过。就是下图：

这是我们实体经济生活中记账使用的基本记录单位。该表包含了消费过程中交易方的一些属性，尤其是金额。

比特币的会计实际上是相似的，但不是表格形式。因为比特币的所有记账都是使用软件完成的，它的基本记账单元是一个数据结构，其中包含有关比特币交易参与者价值转移的信息。这种平均交易的数据结构是 200 到 500 字节的数据。具体数据结构内容如下图所示：

以下是对比特币交易的专业讲解，摘自《精通比特币》一书

比特币交易是一种数据结构，输入值和输出值嵌入代码信息，用于将资金从初始点（输入值）转移到目的地址（输出值）。比特币交易的输入输出值与账户或身份信息无关。您应该将它们理解为由特定秘密消息锁定的一定数量的比特币。只有所有者或知道此秘密信息的人才能解锁。

这里，作为非学术的理解，我们可以简单地将比特币交易的具体记录形式理解为类似于会计师使用的会计凭证。我们的会计师会一张一张地收集所有的会计凭证，并存放在财务室。比特币网络也将这一基本交易记录单元一一记录下来。会计凭证是一本包含几页的书。比特币网络的交易记录是按时间记录的。平均而言，10 分钟内的交易尽可能地收集在一个区块中，然后打包成一个数据块，这个区块称为一个区块。这类似于一条比特币交易记录可以直观地理解为一页记账凭证（其实一页记账凭证可以记录多条相关的资金流向，而比特币交易记录只能是一个资金流向），一个区块就是一本账簿。

整个比特币网络中的数据都是由这种交易数据结构组成的区块组成的。目前总共有超过81G的数据，其中1.超过5亿笔交易。

第 2 章如何创建比特币交易

使用人民币创建人民币交易，我们都再熟悉不过了。包括从钱包里取出钞票，单手现金交易，还有使用网银账户和密码的电子交易，甚至使用支票，收银员填写支票，交给CEO签字后授权，然后去银行兑现。交易...

比特币交易的创建最类似于支票的签名和兑现。签支票的目的是为了建立汇款，而创建比特币交易的目的是为了汇款，只不过支票转的是人民币，而比特币交易转的是比特币。

在填写支票时，需要写上付款人和付款人的银行账号，以及收款账户负责人的签名，然后拿到银行办理多个转移。

比特币交易的创建也类似。由支付比特币的一方构建数据结构（也就是上一章的表格），填写双方的信息，然后支付比特币的一方使用私钥签名授权。最后，将构建好的交易放到网络上，广播到比特币网络。

具体操作流程现由图形界面钱包软件处理。即付款人拿一个比特币钱包，填写收款人地址，然后使用密码授权发送。比特币钱包软件会自动完成如何构建交易数据结构、构建私钥签名、广播交易等工作。

第3章交易广播后会发生什么？

如果我们是认真的孩子，肯定会问这个问题，比特币交易是一种数据结构，我签署一个交易，然后广播，这个交易是怎么广播的，到底传给谁？我可以作弊吗？

回想一下我们基础课程第一课中的简化比特币模型。比特币网络是由一些计算机组成的 P2P 网络。我们采用这个简化的模型来了解交易的生命周期。

构建交易的过程，其实就是在本地修改全网账户金额，将我们账户中的一部分比特币发送到另一个账户的过程。然后广播交易就是将包含修改过程的数据结构通过网络传递给其他计算机点。其他节点收到这个信息后，会验证你的数据结构是否合法，也就是检查账本，验证你是否作弊。验证合法性后，这个节点会为你广播给其他节点（因为这是一个P2P网络，所有节点都是点对点的，每个人都互相广播），同时你作为节点发起交易的，也将收到一条消息，指示交易合法并被接受的返回信息。如果验证无效，节点将拒绝该交易并向您返回拒绝消息。当它传遍全网时，一些挖矿节点也会收到这笔交易，并将这笔交易打包成一个新的区块。然后挖矿节点向周围广播新的区块，其他节点会验证区块的合法性。当全网六个节点都验证了这个新区块的合法性，那么你的交易就被认为是永远不可逆的。至此，你构建的交易就可以认为是完成了。

总结一下，一个交易从创建到广播结束的生命过程如下：

创建一个节点并构造一个事务数据结构。然后将其广播到网络上的其他节点。比特币是一个 P2P 网络。周边节点会快速收到交易比特币是从哪里来的，并会验证交易的合法性。验证后，您将继续向其他节点广播。在向全网广播的过程中，一些挖矿节点也会收到交易，在确认交易的合法性后，将交易打包进区块。并向周围广播该块。周围节点验证区块的合法性，然后继续广播。当 6 个挖掘新区块的节点验证了包含您的交易的区块时，您的交易被认为是永久且不可逆转的。

因为全网平均出块时间是10分钟，所以到6个挖矿节点确认你的交易，平均需要60分钟才能创建交易。也就是说，一笔交易从构建到最终确认平均需要 60 分钟完成。当然，这是非常安全的，而且鉴于比特币网络本身的安全性非常高，目前整个社区默认使用一次确认，认为交易已经安全完成比特币是从哪里来的，也就是10分钟。

第四章结论

比特币是一个基于一系列概念和技术的系统。这并不难理解。只要慢慢理解一个概念，就OK了。