100 个区块链 P2P 和比特币支付和交易的第 2 部分

因为比特币网络是点对点网络，即点对点，简称P2P，所以这里需要讲一下P2P的知识，主要是为了更好的了解比特币支付和交易的过程.

点对点

P2P网络是指同一网络中的每台计算机相互对等比特币充值网络地址，每个节点共同提供网络服务，没有“特殊”节点，每个网络节点以扁平拓扑相互连接。与中心化网络相比，P2P 网络中没有服务器或中心化服务。

那么问题来了，一个节点是如何发现其他节点的呢？

1. 节点会记住它最近成功连接的网络节点，并且当重新启动时，它可以快速重新连接到以前的对等网络。

2.节点将在失去现有连接时尝试发现新节点。

3.当一个或多个连接建立时，一个节点会向它的邻居发送一条包含它自己的 IP 地址的消息。然后相邻节点依次将消息转发给各自的相邻节点，从而保证节点信息被多个节点接收，保证连接更稳定。

4.一个新连接的节点可以向它的邻居发送一个 get-address getaddr 消息，要求他们返回一个他们已知对等点的 IP 地址列表。节点可以找到要连接的对等点。

5.节点启动时，可以为节点指定一个活动节点IP。如果没有，客户端还会维护一个长期稳定运行的节点列表。这样的节点也称为种子节点（其实和BT下载的种子文件一样），可以通过种子节点快速发现网络中的其他节点。

上面的话可能有点难以理解。一个生动的例子是假设你和A是好闺蜜（建立了联系，对应第一点），现在你的一个男性朋友想追求A，他想知道A的一些信息，这个时候，他可以通过你得到A的信息（新节点接入，对应第四点），那么A这时候会告诉你他自己的信息，你会把这个信息告诉你的男性朋友（对应第四点）第三点）；如果这个时候和A吵架了，那么你可能会尝试寻找新朋友（对应第二点），至于第五点，可以理解为，如果你现在有男朋友，那么你每天都会你的男朋友可能是你醒来时想看到的第一件事，但如果你没有男朋友，这个时候你的名单上就会有一些“备胎”。这是对以上五点的理解。主要P2P的本质是节点和节点是平等的。

比特币支付和交易

说完P2P的知识，我们再来说说比特币的支付和交易流程。

传统上，我们的支付流程是这样的：A（填写收款人的银行卡账号和转账金额）->C（银行，验证A的信息是否正确，账户余额是否充足，如果条件满足的话, A 从账户余额中扣除相应的金额，B 的余额增加相应的金额）-> B（B 的账户中从 A 转出的钱比较多），但是比特币中没有节点 C网络，也就是说，没有中介机构来验证A的信息是否正确，余额是否充足，那么每一笔交易如何才能真正可靠呢？

1.首先是付款人在交易单上签字

付款人需要输入自己的比特币地址和收款人的比特币地址，以及要转账的比特币数量，比如5个比特币，然后付款人会向收款人发送请求（以P2P的形式）。发送），在发送请求之前，付款人会加上收款人的公钥（这里可以理解为地址，但两者不同）和交易信息，然后用自己的私钥对整个请求进行加密，并标记你的对此请求拥有自己的公钥。这里需要注意的是，付款人不仅需要将请求发送给收款人，还需要以 P2P 的方式将其广播给其他网络节点，以便所有节点都能接收到请求。

比如 Alice 想给 Bob 转账 5 个比特币，那么 Alice 先向 Bob 询问标识字符串（比特币地址），比如“ABCDEFG”，而 Alice 也有标识字符串比如“HIJKLMN”，然后 Alice 写一个清单上写着“HILKLMN 向 ABCDEFG 支付 5 BTC”，然后盖上你自己的秘密印章（私钥），然后将清单交给 Bob。

这个过程涉及到非对称加密和数字摘要的知识，下一篇文章会详细讲解，看完你就知道为什么要这么做了。

2.然后收款人确认文件的签字人

收款人收到请求后，用付款人的公钥解密。如果能解密，说明付款人真正拥有私钥，说明账户是从付款人那里转过来的，收款人也可以拿到付款。付款人的公钥（因为上面已经提到，付款人会用交易信息加密收款人的公钥）表明该账户确实转移给了收款人。

3.确认付款人余额

通过以上步骤，可以确定该账户确实是付款人发起的，但无法有效确认付款人是否真的有足够的余额进行转账（毕竟没有中央机构进行认证），所以这个时候就需要矿工（会讲第四个）来确认比特币充值网络地址，这是因为比特币的世界里没有余额的概念，我们在比特币钱包里看到的“余额”并不是我们理解的余额，其实就是UTXO（意思是未花费的交易输出，计划在第五部分讨论），验证payer是否有余额通常是矿工做的，而payee不需要做这个工作，只需要验证请求是否可以由付款人发起。

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