go语言实现简单比特币系统的交易签名和验证功能

引入签名的输入：待签名的交易数据，包括输入输出引用的UTXO信息。 私钥签名的输出：数字签名。 公钥签名的目的是证明交易引用的UTXO确实属于付款人...

介绍

签名输入：

要签名的交易数据比特币校验地址是否有效，包括输入和输出

引用的UTXO信息

私钥

签名输出：

数字数字签名

公钥

签名目的

证明交易引用的UTXO确实属于付款人

所有证明交易的数据确实由付款人提供且未被修改

签名所需数据

UTXO中的PubKeyHash，这个描述了付款人

新生成的UTXO中的PubKeyHash，这个描述了收款人

由于每笔交易可能引用多个UTXO，多个UTXO可能存在于多个交易中。所以我们需要遍历所有引用的交易，并逐一签名

签约过程

用解锁脚本解锁对应的UTXO锁定脚本

符号

//签名的具体实现, 参数：私钥，inputs里面所有引用的交易的结构map[string]Transaction
func (tx *Transaction) Sign(privateKey *ecdsa.PrivateKey, prevTXs map[string]Transaction){
//1. 创建一个当前交易的副本：txCopy，使用函数：TrimmedCopy：要把Signature和PubKey字段设置为null
//2. 循环遍历txCopy的inputs，得到这个input索引的output的公钥哈希
//3. 生成签名的数据，要签名的数据一定是哈希值
//a. 我们对每一个input都签名一次，签名的数据是由当前input引用的output的哈希+当前的outputs（都存在当前这个txCopy里面）
//b. 对拼好的txCopy进行哈希处理，SetHash得到TXID，这个TXID就是我们要签名的最终数据
//4. 执行签名动作，得到r,s字节流
//5. 放到我们签名的inputs的Signature中
if tx.IsCoinbase(){
return
}
//1.
txCopy := tx.TrimmedCopy()
//2.
for i, input := range txCopy.TXInputs{
prevTX := prevTXs[string(input.Txid)]
if len(prevTX.TXID) == 0{
log.Panic("引用的交易无效\n")
}
//不要对input进行赋值，这是一个副本，要对txCopy.TXInput[xx]进行操作，否则无法把pubKeyHash传进来
txCopy.TXInputs[i].PubKey = prevTX.TXOutputs[input.Index].PubKeyHash
//3.
//ab.
//所需要的三个数据都具备了，开始做哈希处理
txCopy.SetHash()
http://www.cppcns.com//还原，以免影响后面的input签名
txCopy.TXInputs[i].PubKey = nil
signDataHash := txCopy.TXID
//4.
r, s, err := ecdsa.Sign(rand.Reader, privateKey, signDataHash)
if err != nil{
log.Panic(err)
}
//5.
signature := append(r.Bytes(), s.Bytes()...)
tx.TXInputs[i].Signature = signature
}
}

查看

func (tx *Transaction) Verify (prevTXs map[string]Transaction) bool{
if tx.IsCoinbase(){
return true
}
//1. 得到签名的数据
//2. 得到signature，反退回r,s
//3. 拆解PubKey, X,Y得到原生公钥
//4. Verify
//1.
txCopy := tx.TrimmedCopy()
for i, input := range tx.TXInputs{
prevTX := prevTXs[string(input.Txid)]
if len(prevTX.TXID) == 0{
log.Panic("引用的交易无效\n")
}
txCopy.TXInputs[i].PubKey = prevTX.TXOutputs[input.Index].PubKeyHash
txCopy.SetHash()
dataHash := txCopy.TXID
//2
signature := input.Signature //拆r,s
//3
pubKey := input.PubKey //拆r,s
r := big.Int{}
s := big.Int{}
r.SetBytes(signature[:len(signature)/2])
s.SetBytes(signature[len(signature)/2:])
X := big.Int{}
Y := big.Int{}
//b. pubKey平均分，前半部分给X，后半部分给Y
X.SetBytes(pubKey[:len(pubKey)/2])
Y.SetBytes(pubKey[len(pubKey)/2:])
pubKeyOrigin := ecdsa.PublicKey{elliptic.P256(), &X, &Y}
//4
if !ecdsa.Verify(&pubKeyOrigin, dataHash, &r, &s){
return false
}
}
return true
}

复制交易

//拷贝方法，用来引用交易
func (tx *Transaction) TrimmedCopy() Transaction{
var inputs []TXInput
var outputs []TXOutput
for _, input := range tx.TXInputs{
inputs = append(inputs, TXInput{input.Txid, input.Index, nil, nil})
}
for _, output := range tx.TXOutputs{
outputs = append(outputs, output)
}
return Transaction{tx.TXID, inputs, outputs}
}

最后

本套源码来自黑马程序员，非常感谢黑马程序员的教程！

源代码：

有什么问题可以来微信群交流。 另外群里有学习资料比特币校验地址是否有效，可以自己下载。 一起学习进步。

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