前言

本文主要具體分析一個區塊的值，通過逐位元組分析，找出與比特幣區塊欄位對應的部分，我們就可以加深對比特幣區塊的瞭解。

準備工作

json格式資訊：

{
  "hash": "00000000d1145790a8694403d4063f323d499e655c83426834d4ce2f8dd4a2ee",
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  "prev_block": "000000002a22cfee1f2c846adbd12b3e183d4f97683f85dad08a79780a84bd55",
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,
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  "size": 490,
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      "vin_sz": 1,
      "vout_sz": 1,
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      "size": 134,
      "in": [
        {
          "prev_out
 
": {
            "hash": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
            "n": 4294967295
          },
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        }
      ],
      "out": [
        {
          "value": "50.00000000",
          "scriptPubKey": "04d46c4968bde02899d2aa0963367c7a6ce34eec332b32e42e5f3407e052d64ac625da6f0718e7b302140434bd725706957c092db53805b821a85b23a7ac61725b OP_CHECKSIG"
 

        }
      ],
      "nid": "c56705435de47674259d6c92125907645d4fb512fa8e7f31457f5f29ba983d80"
    },
    {
      "hash": "f4184fc596403b9d638783cf57adfe4c75c605f6356fbc91338530e9831e9e16",
      "ver": 1,
      "vin_sz": 1,
      "vout_sz": 2,
      "lock_time": 0,
      "size": 275,
      "in": [
        {
          "prev_out": {
            "hash": "0437cd7f8525ceed2324359c2d0ba26006d92d856a9c20fa0241106ee5a597c9",
            "n": 0
          },
          "scriptSig": "304402204e45e16932b8af514961a1d3a1a25fdf3f4f7732e9d624c6c61548ab5fb8cd410220181522ec8eca07de4860a4acdd12909d831cc56cbbac4622082221a8768d1d0901"
        }
      ],
      "out": [
        {
          "value": "10.00000000",
          "scriptPubKey": "04ae1a62fe09c5f51b13905f07f06b99a2f7159b2225f374cd378d71302fa28414e7aab37397f554a7df5f142c21c1b7303b8a0626f1baded5c72a704f7e6cd84c OP_CHECKSIG",
          "next_in": {
            "hash": "ea44e97271691990157559d0bdd9959e02790c34db6c006d779e82fa5aee708e",
            "n": 0
          }
        },
        {
          "value": "40.00000000",
          "scriptPubKey": "0411db93e1dcdb8a016b49840f8c53bc1eb68a382e97b1482ecad7b148a6909a5cb2e0eaddfb84ccf9744464f82e160bfa9b8b64f9d4c03f999b8643f656b412a3 OP_CHECKSIG",
          "next_in": {
            "hash": "a16f3ce4dd5deb92d98ef5cf8afeaf0775ebca408f708b2146c4fb42b41e14be",
            "n": 0
          }
        }
      ],
      "nid": "a1629e004eb3d703ecf3807f976e402a626d84c559f8eab1450adf207619f319"
    }
  ],
  "mrkl_tree": [
    "b1fea52486ce0c62bb442b530a3f0132b826c74e473d1f2c220bfa78111c5082",
    "f4184fc596403b9d638783cf57adfe4c75c605f6356fbc91338530e9831e9e16",
    "7dac2c5666815c17a3b36427de37bb9d2e2c5ccec3f8633eb91a4205cb4c10ff"
  ],
  "next_block": "00000000c9ec538cab7f38ef9c67a95742f56ab07b0a37c5be6b02808dbfb4e0"
}

十六進位制格式資訊：

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

區塊整體結構

一個完整的區塊結構主要由以下幾部分構成：

比特幣的區塊大小目前被嚴格限制在1MB以內。4位元組的區塊大小欄位不包含在此內。

區塊頭資訊分析

我們首先分析前80位元組的區塊頭資訊：

0100000055bd840a78798ad0da853f68974f3d183e2bd1db6a842c1feecf222a00000000ff104ccb05421ab93e63f8c3ce5c2c2e9dbb37de2764b3a3175c8166562cac7d51b96a49ffff001d283e9e70

區塊頭結構1：

區塊頭資訊與實際資訊對照：

說明：

• 版本、父區塊頭雜湊值和Merkle根採用的是小端格式編碼，即低有效位放在前面。
• 時間戳表示的是自1970年1月1日0時0分0秒以來的秒數，1231731025秒轉為十六進位制值為0x496AB951，然後採用小端格式編碼表示為0x51b96a49。
• 難度目標486604799轉化為十六進位制值為0x1d00ffff，該值採用小端格式編碼。而當前區塊的難度值0x1d00ffff需要採用一種特殊的編碼方式才能正確轉化為目標雜湊值。
• 隨機數nonce表示的隨機數值轉化為十六進位制為0x709E3E28，然後採用小端格式編碼表示為0x283e9e70。

交易整體結構

接下來我們分析交易資訊：

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

交易資訊前面幾個位元組表示的是該區塊包含的交易數量，coinbase交易也計入在內。交易數量型別採用的是一種壓縮尺寸的變長整型。我們可以看出第一個位元組是0x02，這就說明本區塊只有2個交易：一個Coinbase交易和一個普通交易。接下來我們將分別分析Coinbase交易和普通交易資訊。

Coinbase交易資訊分析

一個區塊第一個交易規定為coinbase交易。

Coinbase交易結構為：

Coinbase交易資訊與實際資訊對照：

說明：

• 版本採用小端格式編碼。
• Coinbase交易沒有交易輸入，也就是說它不引用任何一個UTXO，它所引用的交易雜湊只是一個256位的0，表示引用為空。
• 交易輸出索引也是固定值，為0xffffffff，轉化為十進位制值為4294967295。
• Coinbase資料採用大端格式編碼。
• Coinbase交易只有一個特殊的“交易輸入”和一個交易輸出，均採用變長整型來表示。
• 輸出總量為50億聰的比特幣，轉化為十六進位制為0x12A05F200，將其擴充為8位元組，變為0x000000012A05F200，之後採用小端格式表示。
• 鎖定指令碼共有67個位元組。開頭的41含義，表示要將接下來的65個位元組壓入堆疊。最後一個位元組的16進位制數值，ac，表示的是OP_CHECKSIG。
• 最後的鎖定時間為0，表示立即執行。

普通交易資訊分析

剩餘的資訊就是一個普通交易資訊：

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

普通交易結構為：

普通交易輸入為：

普通交易輸出為：

普通交易資訊與實際資訊對照：

說明：

• 版本號、交易雜湊值採用小端格式編碼。
• 輸入計數器、輸出計數器、解鎖指令碼大小和鎖定交易大小均採用變長整型值。
• 輸出索引為0，這表明該輸入引用的UTXO是交易0437cd7f8525ceed2324359c2d0ba26006d92d856a9c20fa0241106ee5a597c9的第一個輸出。
• 解鎖指令碼大小為0x48，則說明後面有72位元組的解鎖指令碼。
• 解鎖指令碼開頭的0x47表示現將後面的71個位元組壓入堆疊。
• 本交易共有兩個輸出，第一個輸出總量為10億聰，轉化為十六進位制值為0x000000003B9ACA00，最後採用小端格式編碼。同理可得第二個輸出總量為40億聰，轉化為十六進位制值為0x00000000EE6B2800，最後採用小端格式編碼。
• 第一個交易的鎖定指令碼大小十六進位制值為0x43，這說明後面有67個位元組的鎖定指令碼。
• 第一個鎖定指令碼開頭的0x41表示將接下來的65個位元組壓入堆疊。而結尾的0xac表示OP_CHECKSIG。
• 第二個交易與第一個交易同理分析。
• 最後鎖定時間為0，表示立即執行。

1. Block Headers：比特幣開發者參考裡對區塊頭的描述。 ↩