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解密比特币交易签名，它究竟藏在哪里？

eeo2026-02-28 06:36:16WEB310

摘要：
当我们谈论比特币交易时，常常会听到“签名”、“私钥”、“公钥”这些术语，很多人好奇，一笔交易被广播到比特币网络后，那个证明“我拥有这笔钱且我同意花掉它”的数字签名，究竟在交易数据的哪个位置？它像是一个...

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当我们谈论比特币交易时，常常会听到“签名”、“私钥”、“公钥”这些术语，很多人好奇，一笔交易被广播到比特币网络后，那个证明“我拥有这笔钱且我同意花掉它”的数字签名，究竟在交易数据的哪个位置？它像是一个看不见的印章,却又至关重要。

比特币交易的签名，并不是一个独立的文件，而是被直接嵌入到交易输入（Input）的 scriptSig（脚本签名）字段中。

为了彻底理解这一点,我们需要从比特币交易的基本结构和签名的过程说起。

想象一下比特币交易就像一张支票,这张支票有两个核心部分：

交易输入：这部分回答了“钱从哪里来？”，它引用了之前一笔交易的输出（UTXO，未花费的交易输出），也就是你之前收到的“零钱”,每一笔输入都包含：
- 前一笔交易的哈希值：指向你花钱的来源。
- 输出索引：在来源交易中具体是哪个输出。
- 解锁脚本：这就是 scriptSig 字段，它的作用是提供证明,证明你确实有权使用这笔UTXO。
交易输出：这部分回答了“钱要到哪里去？”，它指定了新的接收地址和金额,每一笔输出都包含：
- 金额：你要转多少钱。
- 锁定脚本：它规定了谁有权在未来花掉这笔钱,通常包含接收者的公钥哈希。

签名过程是比特币安全的核心，它依赖于非对称加密技术,让我们用一个形象的比喻来解释：

私钥：你的印章：这是一个极其秘密的数字，只有你自己知道，它相当于你独一无二的印章,绝对不能泄露。
公钥：你的公开印章印模：由私钥通过特定算法生成，可以公开分享，它就像是你的印章印出来的样子，别人可以拿着这个印模来验证,但他们无法用它伪造你的印章。
交易数据：你要盖章的文件：在签名前，交易数据（特别是输入引用的UTXO信息）被哈希（一种单向加密算法）生成一个固定长度的摘要，这就像文件内容的“数字指纹”。
数字签名：盖章的结果：你使用你的私钥对这个“数字指纹”进行加密运算，生成的结果就是数字签名，这个签名独一无二，只能由你的私钥生成，并且任何人都可以用你的公钥来验证这个签名是否与那个“数字指纹”匹配。

这个过程确保了：

我们回到最初的问题：签名在交易数据里吗？

答案是：在，但不是直接放着的。

签名是作为解锁脚本的一部分存在的，一笔标准的 P2PKH（Pay-to-Public-Key-Hash，最常见的交易类型）交易的 scriptSig 字段,通常包含两部分数据：

scriptSig = <签名> <公钥>

也就是说，当你要花一笔钱时，你会在交易的输入部分，将你的数字签名和你的公钥一起打包，放入 scriptSig 字段中。

一笔交易被广播后，比特币网络中的节点（矿工）会执行一场验证接力赛,以确保这笔交易合法：

验证者拿到交易：矿工看到这笔交易,特别是输入部分。
执行脚本：矿工会按照比特币脚本语言的规则，执行输入的 scriptSig 和输出被引用的 scriptPubKey（锁定脚本）。
“解锁”与“锁定”的匹配：
- scriptSig 里的 <签名> 和 <公钥> 被压入一个虚拟堆栈。
- 矿工将 scriptPubKey（通常是 DUP HASH160 <公钥哈希> EQUALVERIFY CHECKSIG）的指令也压入堆栈并执行。
- CHECKSIG（检查签名）指令是关键，它会从堆栈中取出 <签名> 和 <公钥>，然后用 <公钥> 来验证 <签名> 是否有效，它会检查 <公钥> 的哈希值是否与 scriptPubKey 中存储的 <公钥哈希> 相匹配。
验证成功：如果所有步骤都通过，堆栈顶部会留下一个“真”（非零）值，证明签名有效，你确实拥有这笔UTXO的支配权,交易验证通过。