最近在研究比特币交易签名计算，网上没有完整介绍签名过程的例子。本文力图提供一个完整例子，详细介绍比特币签名的计算过程。
1. 比特币交易的格式
交易数据格式
大小 字段名称 数据类型 描述
4字节 协议版本 uint32_t 明确这笔交易参照的规则协议的版本号
1-9字节 输入数量 var_int 被包含的输入交易的数量
不定 输入列表 tx_in[] 一个或多个输入交易构成的数组
1-9字节 输出数量 var_int 被包含的输出交易的数量
不定 输出列表 tx_out[] 一个或多个输出交易构成的数组
4字节 锁定时间 uint32_t 一个UNIX时间戳或区块号
tx_in 格式
其中tx_in 包括：
| 字段尺寸 |
描述 |
数据类型 |
说明 |
| 36 |
previous_output |
outpoint |
对前一输出的引用 |
| 1+ |
script length |
var_int |
signature script 的长度 |
| ? |
signature script |
uchar[] |
用于确认交易授权的计算脚本 |
| 4 |
sequence |
unit32_t |
Used for locktime or disabled(0xFFFFFFFF) |
OutPoint结构的构成：
| 字段尺寸 |
描述 |
数据类型 |
说明 |
| 32 |
hash |
char[32] |
引用的交易的散列 |
| 4 |
index |
uint32_t |
指定输出的索引，第一笔输出的索引是0，以此类推 |
tx_out的构成：
| 字段尺寸 |
描述 |
数据类型 |
说明 |
| 8 |
value |
uint64_t |
交易的比特币数量(单位是0.00000001) |
| 1+ |
pk_script |
var_int |
pk_script的长度 |
| ? |
pk_script |
uchar[] |
Usually contains the public key as a Bitcoin script setting up conditions to claim this output |
2. 签名计算：
将其他输入的pkscript长度调整为0,并末尾加上四字节小端序的sighash_type，并进行两次sha256：
在对这个hash进行签名计算，得出签名数据（签名时不用再计算hash，直接调用ecdsa-sign-digest）
3. 计算示例
使用electrum生成的未签名数据示例：
0100000001b37b9eefc3fa245f5ce36cb51c2d18a2d16e19d20867b23130e00f5280ccf82d010000002401ff210395cf5234e602954cba693138f3ba94c1cde7337675f5a94931e6226802d74d16fdffffff02002d3101000000001976a91425dc469afb4654d27742e3669bb3f5812268f2a188ac9ec2c901000000001976a9142dbbbd8bcff08a549be21efae747592049c9dc2d88ac71221300
签名后的数据：
0100000001b37b9eefc3fa245f5ce36cb51c2d18a2d16e19d20867b23130e00f5280ccf82d010000006a47304402202008714016f7e01c1a0010d7e6eb0b1f100b5a9b7c65a0506d62c1fbb9790cb102203daf6363c4039a739036ce152817f73d31319f060bbf5f354a0eeaf9f7ed3cd001210395cf5234e602954cba693138f3ba94c1cde7337675f5a94931e6226802d74d16fdffffff02002d3101000000001976a91425dc469afb4654d27742e3669bb3f5812268f2a188ac9ec2c901000000001976a9142dbbbd8bcff08a549be21efae747592049c9dc2d88ac71221300
交易记录：
https://www.blocktrail.com/tBTC/tx/8c6375e4509a186539dbbc2936feef7671f256969c917b633ec5db6b23c78ed1
计算过程：
协议版本：01000000
输入数量：01
输入列表：
- 32字节 前一次交易的hash
b37b9eefc3fa245f5ce36cb51c2d18a2d16e19d20867b23130e00f5280ccf82d
（默认是大端，要去网上查询详情的话，用的是小端
2df8cc80520fe03031b26708d2196ed1a2182d1cb56ce35c5f24fac3ef9e7bb3）
- 4字节 前一次交易的输出index : 01000000（序号从0开始）
- Pkscript 长度：VI （1字节）0x19（25字节）
- Pkscript：
OP_DUP（76） OP_HASH160（a9） 20字节数据（14）
2dbbbd8bcff08a549be21efae747592049c9dc2d OP_EQUALVERIFY （88）OP_CHECKSIG（ac）
1976a9142dbbbd8bcff08a549be21efae747592049c9dc2d88ac
- Sequence： fdffffff
输出数量：02
输出列表：
- Value： 8字节 002d310100000000
- Pkscript长度 0x19 （25）
- Pkscript：76a91425dc469afb4654d27742e3669bb3f5812268f2a188ac
- Value：8字节 9ec2c90100000000
- Pkscript长度 0x19 （25）
- Pkscript：76a9142dbbbd8bcff08a549be21efae747592049c9dc2d88ac
锁定时间：71221300
HashType ：01000000（四字节）
两次hash值 （405c87d455f2f26e554c05b657769e2af253135367bcc69d4d772f873d39a23c）
进行2次sha256后，调用ecdsa_verify_digest计算签名，不需要在对2次sha256后的数据进行hash后再计算签名
签名值：r，s：
2008714016f7e01c1a0010d7e6eb0b1f100b5a9b7c65a0506d62c1fbb9790cb1
3daf6363c4039a739036ce152817f73d31319f060bbf5f354a0eeaf9f7ed3cd0
Pubk为0395cf5234e602954cba693138f3ba94c1cde7337675f5a94931e6226802d74d16