初探比特币技术：了解区块链原理

代码位置：bitcoin/src/primitives/block.h

每个区块通过 hashPrevBlock 连接，从创世块开始组成一个链。这也就是区块链名字的由来。每个区块存储当前一段时间内的交易记录，也就是 vtx。

这样一条链可以防止双花，可以防止篡改以前的交易记录。所以为什么可以？看到最后你就懂了。

任何一个比特币网络的完整节点都独立保存了一条链。这条链上的每个区块都经过该节点验证。当有多个节点拥有这样相同的一条链时，我们就说这些节点达成了共识。这些节点所遵循的共同的验证规则我们称为共识规则。好吧，你叫共识算法也行。

直接上简化的比特币区块链示意图。

通过这个图大家可以理解一下链的意思。这个 MerkleRoot 咋来的呢？莫急，后面讲到交易的时候会涉及到。就是 Merkle 树的根。Merkle 树是一种哈希树。对一个区块里面的所有交易两两哈希。然后再两两哈希，直到最后得到一个哈希值，这个哈希值就是 Merkle 根。有点懵？没关系，后面会讲清楚。

大家可以看到，Merkle 根和上一个块头的哈希值都存在当前区块头里。这样就把所有区块连在一起，形成区块链。如果你想修改其中的一个交易记录，必须修改当前区块的信息和后续所有区块的信息。你会说，那就一起修改呗。不好意思，其他节点可不答应。后面慢慢体会。

不但区块是一条链，交易记录都是连在一起的。请看下图。

一个交易记录可以产生多个输出。但是每个交易输出只能做一次交易的输入。这就避免了双花问题。

输出是和交易ID关联的。这个交易ID是签过名交易记录经过哈希得来的。区块链里的所有输出只包含两种，未花费输出（UTXOs）和已花费输出。输入是不是未花费输出，可以用来判断支付是不是有效。

除了 coinbase 交易（不知道怎么翻译coinbase），如果交易输出的值大于输入的值，交易会被大家拒绝。很好理解,你有五块，要花十块钱，你觉得可以吗？相反的，如果交易的输入值大于输出值，不好意思，这个差值会当做交易费支付给当前出块且包含了本次交易的矿工。就是俗称挖到矿的幸运儿。这笔交易费包含在 coinbase 交易里面。所谓 coinbase 交易就是每个区块的第一笔交易。就是奖励给矿工同志的。天天挖矿很累的！上图中的例子你会发现每笔交易，输出都比输入少了 10000 聪。这就是交易费。好吧，你也可以叫手续费。

说了这么一通，还是上点代码吧。

代码位置：bitcoin/src/primitives/transaction.h

大家看到代码里vin是交易的输入，vout是交易的输出。computHash() 这个函数就是计算那个交易ID了吧。还有个 nLockTime 是啥？应该是这个钱还可以锁定时间吧。没关系，后面会详细解析代码的。先混个脸熟。