区块链交易所的技术(比特币与区块链核心技术：交易与算法)
比特币和区块链的核心起源于中本聪的论文（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System），其中有一部分描述非常关键，解释了交易 Transactions 是什么。
中本聪论文截图
虽然数字签名（Digital signatures）部分解决了电子现金系统的问题，但是仍然需要第三方的支持才能防止双重支付（double-spending）的话，那么这种系统也就失去了存在的价值。
将一枚电子货币定义为数字签名链( a chain of digital signatures)。电子货币从所有者转移给下一个人是通过，所有者使用私钥，对交易 Transactions 和下一个人的公钥进行数字签名 digital signatures，并将数字签名附在这枚电子货币（数字签名链）的后面。收款人对数字签名进行检验，就能校验自己是否收到了电子货币。
在每一笔交易 Transactions 结束后，这枚电子货币就要被造币厂回收，而造币厂将发行一枚新的电子货币；而只有造币厂直接发行的电子货币，才算作有效，这样就能够防止双重支付 double-spend。
总结就是：
讲清楚了诞生的电子货币交易的基础是数字签名（digital signatures）。
讲清楚了比特币中的电子货币是什么、如何交易的原理。
讲清楚了比特币创建和销毁电子货币流程，保证电子货币唯一。
数字签名
在密码学上，喜欢用 Alice 和 Bob 两个虚拟人物来举例的。Alice 代表路人 A，Bob 代表路人 B。后文会经常用到。
在现实世界中，交易达成基于的是文字形式的签名。比如，Alice 给一张 "Alice 给 Bob 的 100 元" 的支票签名后，并把通过秘书，将这张签名后的支票给了 Bob， Bob 找专家验证签名无误后，确认了本次交易。在互联网上，交易达成基于的是数字签名。
数字签名（digital signatures）是基于非对称加密实现的。先来看下维基百科关于非对称加密的定义：非对称加密（asymmetric cryptography），是密码学的一种算法，它需要两个密钥，一个是公钥，另一个是私钥；一个用作加密的时候，另一个则用作解密。一般公钥用作加密，私钥用作解密，使用其中一个密钥把明文加密后所得的密文，只能用相对应的另一个密钥才能解密得到原本的明文；甚至连最初用来加密的密钥也不能用作解密。
非对称算法体系
非对称算法
私钥、公钥、地址在目前看来就是一串(几乎)不可能碰撞的字符串，可以用四个等式来说明
k = random() (0 < k < n; n = 1.158 * 10^77) K = k * G （G 为椭圆曲线密码学的一个常数） a = Hash.ripemd160(Hash.sha256(K)) A = base58(0 + a + checksum)
从 k(私钥) 到 K(公钥) 到 A(地址) 的过程，由密码学保证其不可逆。
代码如下：
const crypto = require('crypto');
var EC = require('elliptic').ec;
var ec = new EC('secp256k1');
var BN = require('bn.js');
var bs58 = require('bs58');
class PrivateKey {
constructor() {
this.bn = this.generateKey();
this.compressed = true;
this.network = Networks.defaultNetwork;
}
generateKey() {
let condition;
let bn;
do {
// 随机生成 1 ~ 2^256 之间的数字，并以 hex 这种编码格式显示。
// hex ：一种编码格式，将每个字节编码为两个十六进制字符
// privateHex: "ceea0ada327fc521e9c5ba704a002f56c95de6bffc83901aa2290fc882c4c218"
const privateHex = crypto.randomBytes(32).toString('hex');
// privateHex 是字符串类型，字符串格式是没法直接比较大小的，所以要转化为数字类型。
// 但是 js 中最大的安全数是 Number.MAX_SAFE_INTEGER = 9007199254740991，根本不够表示一个 private 值。
// 所以用到了 BN 这个库，对比 private。BN 即大数 Big Number。
bn = new BN(privateHex, 16)
// max = 数字签名是非对称加密的一种应用方式。数学上，可以通过一个简单公式来表示，整个数字签名的大概流程如下： Alice 需要转 200 元电子货币给 Bob。Bob 需要一种手段，验证该交易是来自 Alice，且 Alice 不能抵赖。 Alice 写好交易信息 data: Alice 给 Bob 200 元电子货币。 Alice 使用哈希算法生成交易信息的哈希值 x = hash(data)。 Alice 通过通过随机数生成器生成一对秘钥，其中一个作为公钥 d，一个作为私钥 c。 Alice 使用私钥 c 对交易信息 x 进行签名，得到数字签名 s(x)。 Alice 使用互联网将数字签名 s(x) 和交易信息 data 传递给 Bob。 Bob 使用公钥 d，对数字签名进行解密 d(c(x)) 得到交易信息哈希值 x。 Bob 用公钥 d 解密数字签名 s(x) 的值得到交易信息的哈希值 x。 Bob 用哈希算法生成交易信息的哈希值 hash(data)。 如果 Bob 生成的交易信息的哈希值 hash(data) 等于 Alice 生成的交易信息的哈希值 x ，那么 Alice 拥有私钥，否则 Alice 没有私钥。 如果 Alice 抵赖，任何人都可重复 Bob 的校验步骤，并确认交易 data：Alice 给 Bob 200 元电子货币。
hash: x = hash(data)send: s(x) and data------- network -------receive: s(x) and dataverify: d(s(x)) = x = hash(data)
数字签名
电子货币
那么如何定义这 200 元的电子货币呢？回到A Peer-to-Peer Electronic Cash System。
将一枚电子货币定义为数字签名链( a chain of digital signatures)。电子货币从所有者转移给下一个人是通过，所有者使用私钥，对交易 Transactions 和下一个人的公钥进行数字签名，并将数字签名附在这枚电子货币（数字签名链）的后面。收款人对数字签名进行检验，就能校验自己是否收到了电子货币。
在比特币源码中，将电子货币定义为数字签名链，只要 Alice 在电子货币后签名，就相当于这枚电子货币属于了 Bob。这个过程基于的就是前面提到的数字签名。
到现在为止，基本已经把比特币交易的整体思路讲清楚了。还有很多细节问题，要深入到源码层面去讲，比如
如何把电子货币分割？比如，Alice 给 Bob 100 元，Bob 要找给 Alice 90 元。
如何把电子货币整合起来？比如，Alice 有两个 50 元电子货币，想换成一个 100 元的电子货币。
如何统计现存有效的电子货币？比如，Alice 和 Bob 分别有多少电子货币。
如何创建、销毁电子货币？比如，Alice 支付给了 Bob 100 元，交易结束后那么 Alice 的电子货币就要被销毁，而 Bob 的电子货币需要被创建。
基于这样一套非对称体系，在比特币网络中来组合交易，交易被广播到了整个网络并被包含在了区块中，一个交易可以包含多个输入和输出。为了更好的理解交易，我们可以把比特币交易看成是像流水一样的货币流，且具有如下的特点：
每个交易就相当于是一个中转节点，每个交易的输入货币和输出货币数量是相同的；也就是说，流入每个交易节点的货币流需要全部留出这个交易节点；在比特币核心代码中（Bitcoin Core） ，和bitcoin交易Transactions相关的所有关键类参考如下。：
交易源码框架
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