17、比特币架构解析：从密钥到交易的全面指南

比特币架构解析：从密钥到交易的全面指南

1. 比特币的公私钥体系

在比特币系统中，非对称加密起着关键作用，私钥对应着唯一的公钥。公私钥成对出现，是基于公钥加密的系统（如比特币区块链）正常运行的基础。

• 公钥的特性与作用 ：区块链上的所有网络参与者都能看到公钥。公钥由私钥通过特殊的数学关系推导得出。当使用私钥签署的交易在比特币网络上广播时，节点会使用公钥来验证该交易是否确实由对应的私钥签署，以此证明比特币的所有权。
• 加密算法与公钥格式 ：比特币采用基于 SECP256K1 标准的椭圆曲线加密（ECC），具体使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）来确保资金安全，只有合法所有者才能使用资金。公钥有未压缩和压缩两种表示格式，本质上是椭圆曲线上的 x 和 y 坐标。压缩公钥只包含 x 部分，因为 y 部分可以从 x 推导得出。这是因为 ECC 曲线具有对称性，y 坐标要么在 x 轴上方，要么在 x 轴下方。如果 y 是偶数，则其值在 x 轴上方；如果是奇数，则在 x 轴下方。因此，只需存储 x 坐标和 y 的奇偶信息即可。
• 公钥前缀与长度 ：不同格式的公钥有不同的前缀标识：
  • 未压缩公钥以 0x04 为前缀，长度为 65 字节，由 1 字节的 0x04 前缀、32 字节的 x 整数和 32 字节的 y 整数组成。
  • 若公钥的 32 字节（256 位）y 部分为奇数，压缩公钥以 0x03 开头，长度为 33 字节，其中 1 字节用于 0x03 前缀，32 字节用于存储 x 坐标。 </