解密比特币钱包交易格式，从输入输出到脚本Sig的完整指南

摘要：

比特币作为首个去中心化数字货币,其核心魅力在于通过密码学原理实现的安全、透明交易，而比特币钱包交易格式，则是这一机制的技术基石——它定义了比特币如何在网络中流转、所有权如何验证以及交易如何被网络确认，...

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比特币作为首个去中心化数字货币,其核心魅力在于通过密码学原理实现的安全、透明交易，而比特币钱包交易格式，则是这一机制的技术基石——它定义了比特币如何在网络中流转、所有权如何验证以及交易如何被网络确认，理解这一格式，不仅有助于掌握比特币的交易原理，更能深入洞察区块链技术的底层逻辑，本文将从交易结构、输入输出、脚本系统等核心要素，全面解析比特币钱包交易格式的细节。

比特币交易的基本结构：从“包裹”到“签名”

比特币交易本质上是一组数据的集合,类似于一个“数字包裹”，发送方通过这个包裹将比特币转移给接收方，根据比特币协议，每一笔完整交易都包含版本号、输入列表、输出列表、锁定时间四个核心部分，其结构可通过伪代码简化表示为：

{  
  "version": 1,  
  "vin": [  // 交易输入列表  
    {  
      "txid": "前一笔交易的哈希值",  // 引用前一笔交易的输出ID  
      "vout": 0,                    // 引用前一笔交易的输出索引  
      "scriptSig": "解锁脚本",       // 发送方提供的签名与公钥  
      "sequence": 0xFFFFFFFF        // 序列号（用于替换交易或相对锁定时间）  
    }  
  ],  
  "vout": [ // 交易输出列表  
    {  
      "value": 0.0001,              // 输出的比特币数量（单位：BTC）  
      "scriptPubKey": "锁定脚本"     // 接收方设置的锁定条件（公钥哈希等）  
    }  
  ],  
  "locktime": 0                    // 交易最早可被确认的时间（区块高度或UNIX时间戳）  
}  

交易输入（vin）：花掉“已存在的比特币”

交易输入是发送方用于“花费”其拥有比特币的凭证，核心逻辑是引用前一笔交易的输出（即UTXO，未花费的交易输出），每一笔输入包含三个关键字段：

1. txid（交易ID）：
   前一笔交易的哈希值（64位十六进制字符串），相当于“被花费的比特币来源编号”，如果发送方要花掉一笔来自地址A的0.1 BTC交易，就需要引用该交易的txid。

2. vout（输出索引）：
   前一笔交易输出列表中的索引位置（从0开始），一笔交易可能有多个输出（如找零），vout用于精确指定要花费的是哪一个输出，前一笔交易有2个输出（索引0和1），若要花费索引0的输出，则vout=0。

3. scriptSig（解锁脚本）：
   由发送方生成的脚本，用于证明“对该输出拥有所有权”，其核心是发送方的数字签名和公钥，通过密码学验证让网络确认“这笔钱确实是发送方的”，若前一笔输出的锁定脚本要求“公钥哈希签名”，则scriptSig需包含对应私钥的签名和公钥。

4. sequence（序列号）：
   默认值为0xFFFFFFFF（表示“最终锁定”），但在特定场景下可用于实现“交易替换”（如RBF机制）或“相对锁定时间”（如nLockTime）。

交易输出（vout）：定义“比特币的接收规则”

交易输出是交易的核心目的——指定比特币的接收方以及接收条件，每一笔输出包含两个字段：

1. value（金额）：
   以“聪”（satoshi）为单位的数值，1 BTC = 1亿聪，发送0.1 BTC时，value字段值为10000000。

2. scriptPubKey（锁定脚本）：
   由接收方设置的“解锁条件”，相当于“这笔比特币谁能花”的规则，常见的锁定脚本类型包括：

   • P2PKH（Pay-to-Public-Key-Hash）：最经典的格式，规则为“提供对应私钥的签名和公钥即可解锁”，脚本结构通常为OP_DUP OP_HASH160 <公钥哈希> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG，对应普通比特币地址（如1开头的地址）。
   • P2SH（Pay-to-Script-Hash）：用于实现复杂脚本（如多重签名），规则为“提供满足脚本条件的执行结果即可解锁”，地址以3开头，用户需先提交满足条件的脚本（如签名组合），再由网络验证。
   • P2WPKH（Pay-to-Witness-Public-Key-Hash）：隔离见证（SegWit）后的原生格式，规则为“提供签名和公钥，并将数据记录在见证数据中”，地址以bc1开头，交易体积更小、费用更低。

锁定脚本一旦写入交易输出,便成为“不可篡改的规则”，直到被对应的输入通过解锁脚本满足。

脚本系统（Script）：比特币交易的“逻辑引擎”

比特币交易的验证核心在于脚本系统——它通过一种基于堆栈的脚本语言，让网络节点自动验证交易的有效性，脚本分为输入侧的解锁脚本（scriptSig）和输出侧的锁定脚本（scriptPubKey），二者执行时会被拼接成一个完整的脚本，节点按顺序执行操作码（OPCODE），最终堆栈为真则交易有效。

以最常见的P2PKH交易为例：

1. 锁定脚本（输出侧）：OP_DUP OP_HASH160 <公钥哈希A> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

   含义：复制栈顶元素（公钥哈希A），计算哈希，与<公钥哈希A>比较，若相等则验证签名。

2. 解锁脚本（输入侧）：<签名B> <公钥C>

   含义：将签名B和公钥C压入堆栈。

3. 拼接执行：
   • 节点先执行锁定脚本：OP_DUP复制栈顶（公钥C的哈希），OP_HASH160计算哈希得到<公钥哈希A>，OP_EQUALVERIFY验证与锁定脚本中的<公钥哈希A>相等，最后OP_CHECKSIG用公钥C验证签名B的有效性。
   • 若所有步骤堆栈结果为“真”（非0），则证明签名B由公钥C对应私钥签发，而公钥C的哈希与输出预设的<公钥哈希A>一致，证明发送方有权花费该输出。

版本号与锁定时间：控制交易的“生效条件”

1. version（版本号）：
   定义交易的格式类型，当前主流为版本1（符合BIP68、BIP141等隔离见证相关协议），未来可能通过版本号支持新功能（如 schnorr签名、Taproot等）。

2. locktime（锁定时间）：
   指定交易最早可被纳入区块的时间，有两种形式：

   • 区块高度：如locktime=500000，表示在第50万个区块生成后才可被确认。
   • UNIX时间戳：如locktime=1609459200（2021年1月1日），表示该时间点后可被确认。
     若locktime=0且所有输入的sequence=0xFFFFFFFF，交易可立即被打包；否则需满足锁定时间条件，或通过“相对锁定时间”（sequence的低16位）实现更灵活的延迟。

UTXO模型：交易格式的底层逻辑

比特币交易格式的设计基于UTXO（未花费的交易输出）模型，这是理解交易输入输出的关键，每一笔比特币都以UTXO的形式存在，每个UTXO包含“金额+锁定脚本”，交易时通过输入引用UTXO，并通过输出生成新的UTXO。

• 用户A收到一笔0.1 BTC交易，生成UTXO1（金额0.1 BTC，锁定脚本为P2PKH地址A的规则）。
• 用户A要向B支付0.08 BTC，需在输入中引用UTXO1，在输出中生成两个UTXO：UTXO2（0.08 BTC，锁定脚本为地址B的规则）和UTXO3（0.0199 BTC，锁定脚本为地址A的找零规则）。

比特币钱包交易格式看似复杂,实则是密码学、脚本语言和UTXO模型协同设计的精妙产物，从输入输出的引用关系，到脚本系统的验证逻辑，再到锁定时间的灵活控制，每一个细节都体现了“去中心化、安全、透明”的核心理念，对于比特币用户而言，理解交易格式不仅能帮助识别交易状态（如确认中、失败原因），更能为使用多重签名、闪电网络等高级功能奠定基础，随着比特币协议的不断演进（如Taproot的引入），交易格式也在持续优化，但其“

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