3.1 比特幣的交易
讓我們先一起看一下比特幣的交易，比特幣交易的過程其實就是不停地創造區塊的過程，爲了理解上的方便，我們先看一個簡單模式的賬簿，在這個賬簿裏，每一筆交易依次被添加到賬簿裏。
那我們如何使用這個賬簿來創造一種貨幣呢？首先你可能想到（也是許多人誤認作比特幣使用的方式）：建立一個 以賬戶爲核心的系統，可以創造新的幣並且放入某人的賬號，然後就可以轉給其他人了。一筆交易的信息就像這樣：「把愛麗絲賬戶裏17個幣轉給鮑勃」，然後由 愛麗絲簽名。我們從圖3.1可以看到，愛麗絲在第一筆交易裏收到25個幣，然後轉了17個幣給鮑勃，她的賬戶裏應該還有8個幣。
圖3.1 基於賬戶的賬簿
這麼做的不便之處在於，任何人如果想要確認一筆交易是否真實，就必須跟蹤每一個賬戶的餘額。讓我們再看一 下圖3.1，當愛麗絲想要轉給戴維15個幣的時候她是否真的有15個幣呢？爲了搞清楚這個問題，我們必須回過頭去看和愛麗絲有關的所有交易，並加總來確認 當時的餘額。當然，我們可以有一些更有效的辦法，比如另外增加一個數據字段，用來更新每次交易後的賬戶餘額，但這也增加了記賬的工作量。
所以，比特幣並沒有用這種記賬方式，而是用了我們在第1章1.5節裏提到的「財奴幣」相類似的方法來記錄交易。
這種方式就像財奴幣裏的付幣，每個交易中都有一個輸入值和輸出值。輸入值可以看成是將被消費掉的幣（這些幣 是前一個交易創造出來的），把輸出看成是在本次交易中創造出來的幣。鑄造新幣時，只會創造新幣，而不會消費舊幣（就像財奴幣裏的造幣，只有輸出，沒有輸 入）。每筆交易都有一個獨一無二的ID。每筆交易中可能有多個輸出，輸出的索引從0開始，所以我們稱第一個輸出爲「輸出0」。
我們現在來看圖3.2。交易1是鑄造新幣的交易，因此沒有輸入，也沒有簽名；交易1的輸出是向愛麗絲轉移 25個幣。現在，愛麗絲想把一些幣轉給鮑勃，她就創造了一條新的交易，這就是圖3.2中的交易2。在交易裏，她必須明確指出要轉出的幣的來源（引用之前的 某筆交易）。愛麗絲指出本次交易的幣來自交易1中的輸出0（也是交易1中的唯一輸出），即向愛麗絲轉移25個幣。交易中，愛麗絲還要明確收款人——也就是 輸出的地址，在這個例子裏，有兩個輸出，一個是轉17個幣給鮑勃，另一個是轉8個幣給愛麗絲自己。當然，整個交易由愛麗絲簽名，這樣，大家就知道這筆交易 愛麗絲是確實授權了的。
圖3.2 與比特幣類似的基於交易的賬本
地址轉換。在這個例子裏，爲什麼愛麗絲要把幣轉給自 己呢？事實上比特幣就像財奴幣中描述的幣一樣，一個交易中輸出的幣，要麼在另一個交易中被完全消費掉，要麼就一個都不被消費，不存在只消費部分的情況。愛 麗絲只需付給鮑勃17個幣，但愛麗絲在上一交易中實際獲得了25個幣，爲了把這些幣全部消費掉，她必須再轉給自己8個幣。這8個幣可以轉到另外一個地址 （不同於交易1中獲得25個幣的地址），但前提是該地址爲愛麗絲所有，這就叫地址轉換。
有效驗證。當一個新的交易被加入總賬，它的有效性是否 容易被驗證？在這個例子裏，我們要覈查一下愛麗絲引用的交易輸出，確認她確實有25個幣沒有被花費掉。因爲我們使用了哈希指針，所以覈查很快。爲了確認這 25個幣沒有被花掉，我們只需從愛麗絲所引用的交易開始，一直覈查到賬本上最新記錄的交易爲止即可——而不需要從賬本建立之初的交易開始覈查。而且，這種 方法也不需要增加額外的數據結構（當然，我們將會看到，加入新的數據結構將進一步提高速度）。
資金合併。和財奴幣一樣，比特幣交易可能有許多輸入與 輸出，資金分隔與合併也很容易。假如鮑勃在兩筆不同的交易中分別收到17個幣和2個幣，現在他想把這兩筆錢合併起來花掉，這很容易，他只需發起一個交易， 交易裏有兩個輸入和一個輸出，輸出的地址是他自己的地址，這樣，鮑勃就把兩個交易合二爲一了。
共同支付。同樣地，共同支付也很容易做到。如果卡羅爾和鮑勃想要共同支付給戴維，他們可以發起一個交易，交易裏也有兩個輸入和一個輸出，唯一不同在於，兩個輸入所引用的「上一筆交易」的輸出地址不同，因此，這筆交易需要兩個簽名：卡羅爾的和鮑勃的。
交易語法。比特幣交易涉及的概念就是上面這些。我們再來看看比特幣交易在底層是如何實現的。實際上，比特幣在網絡上傳輸的數據結構都是一串字符，圖3.3顯示了一個真實的程序，經過編譯就會變成供機器執行的二進制代碼了。
圖3.3 一個真實的比特幣交易程序段
從圖3.3可以看到，一個比特幣交易分成三部分：元數據、一系列的輸入和一系列的輸出。
● 元數據。這裏存放一些內部處理的信息：包含這筆交易的規模、輸入的數量、輸出的數量，還有此筆交易的哈希值，也就是這個交易獨一無二的ID。我們可以用哈希指針指向這個ID。最後還有一個「鎖定時間」（lock_time），我們後面會談到。
● 輸入。所有輸入排成一個序列，每個輸入的格式都是一樣的。輸入需要明確說明之前一筆交易的某個輸出，因此它包括之前那筆交易的哈希值，使其成爲指向那個特 定交易的哈希指針。這個輸入部分同時包括之前交易輸出的索引和一個簽名：我們必須有簽名來證明我們有資格去支配這筆比特幣。
● 輸出。所有輸出也排成一個序列。每個輸出的內容分成兩部分。所有輸出的金額之和必須小於或等於輸入的金額之和。當輸出的總金額小於輸入總金額時，輸出的總金額與輸入的總金額的差額部分，就作爲交易費支付給爲這筆交易記賬的礦工。
一長串怪怪的（funny）字符看上去像是接收地址。實際上，每個輸出都要和一個特定的公鑰（地址）對應，所以這一長串字符裏面確實有一部分看上去是公鑰的哈希值，但裏面還有一部分看上去像指令集合的東西，它其實是一個比特幣的腳本，下文展開介紹。
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