什么是比特币交易？比特币交易app有哪些?

比特币交易是比特币网络上价值转移的基本操作。本质上，交易是一段数据，它将一个或多个地址中的一定数量的比特币花费出去，并将其重新分配给一个或多个新的地址。你发送或接收的每一笔链上比特币支付都会被记录为区块链账本中的一笔交易。当Alice向Bob发送1个BTC时，实际上发生的情况是，Alice创建了一笔交易，该交易引用了她之前交易中未花费的输出（她拥有的比特币），并将该值分配给Bob地址控制的新输出。然后，这笔交易会被广播到比特币网络，由节点/矿工验证，一旦被包含在区块中，它就成为区块链的永久组成部分。

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或许可以这样理解比特币交易：与其说是将实物比特币从一个账户转移到另一个账户，不如说是更新所有权记录。比特币采用 UTXO（未花费交易输出）模型。这意味着账本是过去交易中尚未花费的输出的集合（这些输出就是 UTXO，本质上是由某人控制的比特币“区块”）。一笔交易会接收一些 UTXO 作为输入，将其标记为已花费，并创建新的 UTXO 作为输出，最终分配给接收者。每个输出都包含一定数量的比特币和一个锁定脚本（通常用地址表示），该脚本定义了谁可以接下来花费它。交易中的每个输入都必须引用之前的输出（通过其交易 ID 和输出索引），并提供有效的签名才能解锁。简单来说：输入是资金来源，输出是资金去向。这种设计确保了比特币的安全性和可追溯性：每一单位比特币都可以通过交易链追溯到它的创建（挖矿区块奖励）。

当您使用比特币wallet发送 BTC 时，wallet软件通常会收集一些 UTXO（例如，您可能有两个 UTXO，价值分别为 0.6 BTC 和 0.5 BTC，而您想要发送 0.7 BTC——wallet会将这些 UTXO 作为输入），使用您的私钥对交易进行签名，并生成输出，包括 0.7 BTC 的收款人地址以及剩余金额（本例中为 0.4 BTC，扣除手续费）的找零。所有这些数据——输入、输出、签名以及其他一些字段——构成了比特币交易格式。

比特币交易的主要特征包括：

• 它们通过交易ID（TXID）进行识别，TXID是交易数据的哈希值。TXID就像一个标识符，可用于在区块链上查找交易。
• 每笔交易都有其大小（以字节为单位），因此会根据该大小产生相应的费用。用户收取交易费用是为了激励矿工将他们的交易打包到区块中。
• 交易可以有多个输入和输出。当wallet需要合并多个UTXO以获得所需的支出金额时，通常会使用多个输入。多个输出可以用于在一笔交易中向多个地址付款（例如，同时向两个人付款），或者更常见的是，将一部分发送给预定的收款人，并将另一部分作为找零返还给自己。

比特币交易如何确认？

当你广播一笔比特币交易（你的wallet软件通过将其分发给对等节点来实现）时，它会进入比特币网络的“内存池”（mempool）。此时，交易尚未确认——它正在等待矿工将其打包进区块。完整节点会独立验证交易的真实性：它们会检查所有输入是否对应于已存在且尚未花费的UTXO，签名是否有效（证明发送者有权花费这些输入），以及是否违反了其他规则（例如，输入之和大于等于输出之和，以确保不会凭空产生新币）。如果交易通过验证，它将留在内存池中。如果交易无效（例如，试图花费一个已被花费的UTXO或手续费不足），节点将拒绝该交易，并且该交易不会传播。

矿工随后从内存池中选择交易来形成候选区块。通常，矿工会根据手续费率（每字节数据的聪数）对交易进行优先级排序——手续费较高的交易更有可能被优先选中，因为矿工的区块空间有限，自然希望最大化手续费收益。一旦矿工成功挖出一个区块（通过解决工作量证明难题），该区块（包含一批交易）就会被广播到网络。此时，该区块中的所有交易都被视为已确认（1 次确认）。后续添加的每个区块都会提供一次确认，进一步巩固交易在历史记录中的地位。经过 6 次确认后，由于链重组如此之深的概率极低，交易通常被认为在实际应用中不可逆转。

重要的是，当一笔交易被确认后，其输入（UTXO）即被花费，不再可供使用。其输出则成为新的UTXO，可以作为未来交易的输入。比特币的“所有权”就是这样传承的：通过链式交易，将花费输出的权利从一个所有者传递到另一个所有者。

比特币交易流程（来源）

交易费用和速度

每笔比特币交易都会产生网络费用，通常由发送方支付。费用等于输入总额减去输出总额（即输入和输出的比特币总数之差）。例如，如果您输入了价值 1.0 BTC 的比特币，并将总计 0.998 BTC 的比特币发送到不同的地址，那么剩余的 0.002 BTC 就是支付给矿工的费用。费用并非固定不变，而是由发送方根据当前的网络状况以及他们希望交易确认的速度来设定的。由于每个区块只能包含大约 1-2 MB 的交易数据（平均约 2,000-4,000 笔交易，具体取决于交易大小），比特币的吞吐量受到限制，用户在网络繁忙时段会通过支付更高的费用来竞争带宽。

当网络拥堵，待处理交易过多时，手续费会上升，低手续费交易也可能出现延迟。例如，在高需求时期，平均确认时间可能会显著延长。2023 年 5 月和 2024 年 7 月中旬就出现了典型的例子，当时交易量激增导致交易积压。2024 年 7 月 19 日，比特币的平均确认时间接近 23 小时，超过 11.6 万笔交易滞留在内存池中，因为许多用户都在争相将交易打包进区块。而就在几天前，需求较低时，平均确认时间约为 1 小时——这充分说明了网络状况的波动性。通常，用户会关注手续费市场，并设置一个足够高的手续费，以确保交易能在预期的时间范围内得到确认。现代wallet通常会建议合适的手续费，或者提供“经济”和“高优先级”两种手续费选项。

每笔交易的费用不仅取决于发送的金额，还取决于其大小（以字节为单位）。包含大量输入或复杂脚本（例如多重签名）的交易可能达到数百字节，因此需要更高的绝对费用才能达到与较小交易相同的费率（sat/B）。2017年采用的隔离见证 (SegWit)等技术有效地提高了区块容量并降低了某些数据（签名）的权重，从而在相同的 1 MB 限制下允许更多交易。如今，大多数交易都使用 SegWit 格式，这有助于在相同需求下保持较低的费用。另一项升级 Taproot（于 2021 年 11 月启用）进一步优化了某些类型的交易和智能合约，尽管它对费用压力的影响更为间接（通过在某些用例中启用数据开销更小的高级交易）。

对于需要更快或更具可扩展性的交易的用户，比特币支持二层解决方案。其中最突出的是闪电网络，它允许用户通过链上交易建立支付通道，然后在这些通道之间进行大量的链下即时交易（通道关闭时，最终结算在链上完成）。闪电交易不在区块链上，因此可以实现近乎即时的支付，且手续费极低，使其适用于链上手续费或确认时间会阻碍的小额或快速支付。然而，闪电网络也有其自身的应用场景限制，并且并不能取代链上交易的作用——归根结底，通道的开启和关闭仍然是链上事件。

比特币交易生命周期（分步详解）

简单概括一下典型的比特币交易流程：

• 创建：用户的wallet通过选择一个或多个用户UTXO作为输入来构建交易（确保它们的总价值足以支付发送金额加上手续费）。然后，wallet定义输出——通常一个输出发送给接收方，如果需要，还有一个输出将找零发送回发送方的地址。每个输出都指定了一定数量的BTC，并“锁定”到与目标地址对应的脚本（通常是一个标准脚本，声明只有该地址的私钥持有者才能花费这笔资金）。
• 签名：wallet使用输入地址的私钥为每个输入创建数字签名，并将该签名放置在输入的scriptSig字段（或SegWit中的 witness 字段）中。此签名证明发送者拥有这些资金并授权其支出。如果即使只有一个输入未正确签名，交易也将无效。
• 广播：已签名的交易（通常以十六进制格式序列化的字节包）会被广播到比特币点对点网络。它会迅速传播到世界各地的节点。每个接收到该交易的节点都会执行验证检查（语法是否正确、输入是否存在且未被花费、签名是否有效等）。如果验证通过，该节点会将交易转发并添加到自身的待处理交易池中。
• 内存池等待：该交易与其他交易一起存在于全球内存池中，目前处于待处理状态。wallet可能会将其显示为“未确认”。它实际上是在等待矿工处理。
• 挖矿与确认：矿工会抓取交易（如果手续费相对于其他交易足够高，则该交易很可能获得优先处理），并将其包含在候选区块中。当该区块被挖出（找到获胜的工作量证明）后，该区块会被广播到网络。节点验证该区块并接受它，从而接受其中的所有交易。此时，交易得到确认，并被添加到区块链的特定区块高度。交易的输出现在可以被其新所有者使用（尽管大多数wallet会等待一个或多个确认后才认为资金“安全”可以再次使用）。
• 后续确认：每个新区块的到来都会扩展区块链。随着区块不断堆叠在包含交易的区块之上，确认数也会增加。这会成倍降低交易被撤销的风险（这种情况只有在发生区块重组时才会出现，而区块重组极其罕见，除非遭遇51% 攻击，否则通常不会超过一两个区块的深度）。比特币的区块时间约为 10 分钟，通常情况下，大多数交易所或商家会在一小时内（6 个区块）确认交易完成。

比特币闪电网络（来源）

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