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解密比特币交易签名过程，从私钥授权到链上验证的完整流程

eeo2026-01-26 08:08:48涨幅榜10

摘要：
比特币作为去中心化的数字货币,其安全性核心在于“交易签名”——这一过程确保只有私钥持有者能支配资产，同时让全网络节点验证交易的有效性，本文将拆解比特币交易签名的完整流程，从私钥的生成到链上验证，揭示其...

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比特币作为去中心化的数字货币,其安全性核心在于“交易签名”——这一过程确保只有私钥持有者能支配资产，同时让全网络节点验证交易的有效性，本文将拆解比特币交易签名的完整流程，从私钥的生成到链上验证，揭示其背后的密码学原理与技术实现。

签名的基础：私钥与公钥的“非对称”绑定

比特币交易的签名基础是非对称加密算法（椭圆曲线算法ECDSA），每个比特币用户都拥有一对密钥：

私钥与公钥通过数学函数关联,但无法从公钥反推私钥（即“单向性”），这一特性确保了只有私钥持有者能生成有效签名，而他人可通过公钥验证签名的真实性。

比特币交易签名的本质是“用私钥对交易内容进行授权”，让网络知道“这笔资产确实属于我”，具体流程可分为以下步骤：

一笔比特币交易的核心是“转账指令”，包含以下关键信息：

此时交易数据已明确“谁转给谁”，但尚未证明“转出者有权支配这笔UTXO”。

为了提高签名效率,比特币不会直接对原始交易数据签名，而是先通过SHA-256哈希算法将其压缩为256位的“交易哈希值”（Transaction ID），这一过程具有“抗碰撞性”——任何数据的微小改动都会导致哈希值完全不同，确保签名与交易内容一一绑定。

交易发起者使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA） 对交易哈希值进行签名，生成两个固定长度的数值：

r和s组合在一起,就是最终的交易签名（Signature），签名过程的核心是“用私钥对哈希值进行数学运算”，而验证时则用公钥反向推导，确认哈希值是否未被篡改。

签名完成后,交易数据会被进一步组装：

一笔完整的“已签名交易”诞生，其中包含“签名证明所有权”和“公钥供网络验证”两大关键信息。

签名交易广播到比特币网络后,节点会通过以下步骤验证其合法性，确保“只有私钥持有者才能花费UTXO”：

节点从交易中提取：

节点使用发起者的公钥和ECDSA算法,验证签名是否与交易哈希值匹配：

验证签名后,节点还需检查UTXO的“锁定脚本”是否满足条件，具体步骤如下：

获取UTXO对应的“锁定脚本”（通常是接收方地址的公钥哈希，如“OP_DUP OP_HASH160 <公钥哈希> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG”）；
将交易输入中的“签名+公钥”与“锁定脚本”组合，执行脚本指令：
1. 用签名验证公钥的有效性（即ECDSA验证）；
2. 检查公钥哈希是否与UTXO的锁定脚本匹配（证明发起者确实是UTXO的持有者）。

若脚本执行成功（返回“真”），则节点确认“发起者有权支配该UTXO”，交易被打包进区块；否则，交易作废。