Transactions

比特币的交易过程：

1. Payer:

   Sign ( Hash ( Last Transaction Data + Payee’s Public Key ) )

2. Payee:

   Verify with payer’s public key

Proof-of-Work

每个 Block 包含：

1. 上一个 Block Hash
2. 随机数 Nonce
3. Tx 记录

Proof-of-Work 机制要求 Block Hash 开头的数个 bit 为零。

矿工需要不断尝试 Nonce，直到找到符合要求的随机数，并将结果广播。

比特币网络

比特币网络工作流程：

1. 新的 Tx 广播至所有节点
2. 每个节点收集 Tx 合并到一个 Block
3. 每个节点计算 Nonce
4. 找到符合要求的 Nonce 后将此 Block 广播至所有节点
5. 其他节点收到新 Block 后对其进行校验
6. 如果其他节点确认接受新的 Block，则会在其基础上计算后续的 Block。

问题：

由于网络送达率不会达到 100%，在上述流程中一定会出现：

1. 网络中同时存在多个不同版本的区块链
2. 新的 Tx 无法送达所有节点

解决方法：

比特币节点认定最长链为有效，如果发现网络中存在比自己正在计算的链更长的版本，则会切换过去。

Merkle Tree & SPV

比特币网络节点可以利用 Merkle Tree 减少存储空间并对 Tx 进行验证

Thin Client 只需保存 Block Header，验证 Tx 时获取所需的 Sibling Node Hash 即可完成校验。

Combining & Splitting

Transaction 中可以包含多个 Inputs 和 至多 两个 Outputs

一个 Output 支付给 Payee，另一个找零给 Payer。

Privacy

比特币使用两种方式降低用户被追踪的可能性：

1. 使用经过 Hash 之后的 Public Key 作为地址
2. 每个 Tx 都使用新的 Key Pair

参考资料

1. https://bitcoin.org/bitcoin.pdf

2. https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_of_work

3. https://en.wikipedia.org/wiki/Merkle_tree