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如何解析比特币中的交易原始数据rawData #15

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如何解析比特币中的交易原始数据rawData #15

itlgl opened this issue May 22, 2018 · 0 comments
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wontfix This will not be worked on 比特币 bitcoin

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itlgl commented May 22, 2018 •
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交易数据结构

有关交易的详细信息可以查看比特币的wiki网站：Transaction

TxBinaryMap：
txbinarymap
原始图片地址

交易的结构表格（Transaction）：
txf

示例数据

以一个正式网络的一笔交易为例分析：ac89b280cc21854b82b4cc111a0e6c0d10315117b6001e3f4f3af3d2f7b2fd53

交易详情图片

通过blockcypher的API接口可以拿到更加详细的JSON数据

这笔交易的JSON返回数据：

{
  "block_hash": "0000000000000000011edeab34b5145125efa596fbc2e6a88825acd9570aa4d8",
  "block_height": 423431,
  "block_index": 927,
  "hash": "ac89b280cc21854b82b4cc111a0e6c0d10315117b6001e3f4f3af3d2f7b2fd53",
  "hex": "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",
  "addresses": [
    "1EKXAAiJDntbEK3WSVW3vTcwYJ5ciJ5kSL",
    "38bPsA6ZXfRuxFD7efVXTkQd69422uzD4B"
  ],
  "total": 2304,
  "fees": 2304,
  "size": 437,
  "preference": "low",
  "relayed_by": "124.205.119.164",
  "confirmed": "2016-08-03T06:18:06Z",
  "received": "2016-08-03T03:26:33.685Z",
  "ver": 1,
  "double_spend": false,
  "vin_sz": 1,
  "vout_sz": 1,
  "confirmations": 100505,
  "confidence": 1,
  "inputs": [
    {
      "prev_hash": "4373f6566e7f8095d3102485e540c948ca6932b34c8a4c38cf336cddc7be44f7",
      "output_index": 1,
      "script": "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",
      "output_value": 4608,
      "sequence": 4294967295,
      "addresses": [
        "38bPsA6ZXfRuxFD7efVXTkQd69422uzD4B"
      ],
      "script_type": "pay-to-script-hash",
      "age": 423147
    }
  ],
  "outputs": [
    {
      "value": 2304,
      "script": "76a914921a4c141746bbd7beb8e81b05ba93d84b076a0088ac",
      "addresses": [
        "1EKXAAiJDntbEK3WSVW3vTcwYJ5ciJ5kSL"
      ],
      "script_type": "pay-to-pubkey-hash"
    }
  ]
}

接口数据中的hex字段是发送到区块链上的交易原文，接下来主要分析这一段数据。

先看解析结果

01000000 // Version，4字节
01 // 交易输入个数，变长VarInt
f744bec7dd6c33cf384c8a4cb33269ca48c940e5852410d395807f6e56f67343 // UTXO(Unspent Transaction Output)，32字节
01000000 // UTXO的index，4字节
fd5e01 // 解锁脚本长度，VarInt，变长
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 // 解锁脚本，变长
ffffffff // 交易序列号，4字节
01 // 交易输出个数，变长VarInt*
0009000000000000 // 输出金额，8字节
19 // 锁定脚本长度，VarInt，变长
76a914921a4c141746bbd7beb8e81b05ba93d84b076a0088ac // 锁定脚本，变长
00000000 // Time Lock，4字节

下面进行说明：

Lettle-endian 小端编码

比特币中很多数据都是小端编码的，除了交易输入脚本和交易输出脚本，其余内容全部是小端编码的。这个在第一张图片TxBinaryMap左下角的字可以看出来。

比特币交易的数据结构

可以看到比特币交易数据最外层的结构包括：Version，交易输入个数，交易输入，交易输出个数，交易输出，TimeLock。

示例图：
default

一个完整的交易中，交易输入和输出可以为多个。

但是只有这个结构是不能解析整个交易的，因为交易输入的长度和交易输出的长度是变长的，还需要解析交易输入和交易输出的长度。

交易输入的结构图：
交易输入结构

交易输出的结构图：
交易输出结构

有了基本的结构图，基本可以解析了。

但是在交易输入和交易输出的结构图中，都提到了一个VarInt的变长参数，需要这个变长参数的规则才能知道后续脚本的长度。

VarInt变长
VarInt的长度规则为：

假设脚本长度定义为len
如果0 < len < 0xFD，那么脚本长度就是一个字节的len
如果0xFD <= len <= 0xFFFF，脚本长度为：0xFD + len转换为两个字节bytes以后倒序
如果0xFFFF < len <= 0xFFFF FFFF，脚本长度为：0xFE + len转换为四个字节bytes后倒序
如果0xFFFF FFFF < len，脚本长度为：0xFF + len转换为八个字节bytes后倒序

例子：
(1) len=200(0xC8)，那么脚本的长度为：0xC8
(2) len=40000(0x9C40)，那么脚本的长度为：0xFD，0x40，0x9C
(3) len=100000(0x186A0)，那么脚本的长度为：0xFE，0xA0，0x86，0x01，0x00
(4) len=5000000000(0x12A05F200)，那么脚本的长度为：0xFF，0x00，0xF2，0x05，0x2A，0x01，0x00，0x00，0x00

比如上面的解锁脚本开头为0xfd，0xfd表示后续两个字节0x5e01表示长度，那么脚本的实际长度是0x15e，注意后面的长度是小端编码的。

有了上面的东西，就可以解析比特币交易的原始数据了。

比特币各项数据的说明

Version

01000000 // version，4字节，小端编码

交易的版本号在比特币中是固定的值1，填充为4个字节数据并倒序即为hex中的版本号。

UTXO

f744bec7dd6c33cf384c8a4cb33269ca48c940e5852410d395807f6e56f67343// UTXO(Unspent Transaction Output，未花费的交易输出)，小端编码

输入交易的HASH是交易输入中的一项，实际填充时是倒序的，上面的输入正序排列以后为4373f6566e7f8095d3102485e540c948ca6932b34c8a4c38cf336cddc7be44f7，可以在blockcypher网站上查询到这笔交易的详细信息，网页展示和api调用的JSON数据

交易序列号sequence

ffffffff // sequence,序列号

交易序列号为4个字节数据，一般都填写0xffffffff。

附上精通比特币中对sequence的描述：

seq01
seq02

lock time

00000000 // lock time,时间戳

交易锁定时间，4字节，默认情况下为全0，表示立刻可以消费掉。

附上精通比特币里面关于锁定时间的描述：

timelock01
timelock02 png
@itlgl itlgl changed the title 比特币中P2PKH(Pay-To-Public-Key-Hash)交易数据拆解 如何解析比特币中的交易原始数据rawData May 23, 2018
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