Bytom交易说明（UTXO用户自己管理模式） - 区块链技术 - BitMere

比原项目仓库：
Github地址：https://github.com/Bytom/bytom
Gitee地址：https://gitee.com/BytomBlockchain/bytom
该部分主要针对用户自己管理私钥和地址，并通过utxo来构建和发送交易。
1.创建私钥和公钥2.根据公钥创建接收对象3.找到可花费的utxo4.通过utxo构造交易5.组合交易的input和output构成交易模板6.对构造的交易进行签名7.提交交易上链

注意事项:
以下步骤以及功能改造仅供参考，具体代码实现需要用户根据实际情况进行调试，具体可以参考单元测试案例代码blockchain/txbuilder/txbuilder_test.go#L255
1.创建私钥和公钥
该部分功能可以参考代码crypto/ed25519/chainkd/util.go#L11，可以通过 NewXKeys(nil) 创建主私钥和主公钥
func NewXKeys(r io.Reader) (xprv XPrv, xpub XPub, err error) {
      xprv, err = NewXPrv(r)
      if err != nil {
            return
      }
      return xprv, xprv.XPub(), nil
}
2.根据公钥创建接收对象
接收对象包含两种形式：address形式和program形式，两者是一一对应的，任选其一即可。其中创建单签地址参考代码account/accounts.go#L267进行相应改造为：
func (m *Manager) createP2PKH(xpub chainkd.XPub) (*CtrlProgram, error) {
      pubKey := xpub.PublicKey()
      pubHash := crypto.Ripemd160(pubKey)
      // TODO: pass different params due to config
      address, err := common.NewAddressWitnessPubKeyHash(pubHash, &consensus.ActiveNetParams)
      if err != nil {
            return nil, err
      }
      control, err := vmutil.P2WPKHProgram([]byte(pubHash))
      if err != nil {
            return nil, err
      }
      return &CtrlProgram{
            Address:       address.EncodeAddress(),
            ControlProgram: control,
      }, nil
}
创建多签地址参考代码account/accounts.go#L294进行相应改造为：
func (m *Manager) createP2SH(xpubs []chainkd.XPub) (*CtrlProgram, error) {
      derivedPKs := chainkd.XPubKeys(xpubs)
      signScript, err := vmutil.P2SPMultiSigProgram(derivedPKs, len(derivedPKs))
      if err != nil {
            return nil, err
      }
      scriptHash := crypto.Sha256(signScript)
      // TODO: pass different params due to config
      address, err := common.NewAddressWitnessScriptHash(scriptHash, &consensus.ActiveNetParams)
      if err != nil {
            return nil, err
      }
      control, err := vmutil.P2WSHProgram(scriptHash)
      if err != nil {
            return nil, err
      }
      return &CtrlProgram{
            Address:       address.EncodeAddress(),
            ControlProgram: control,
      }, nil
}
3.找到可花费的utxo
找到可花费的utxo，其实就是找到接收地址或接收program是你自己的unspend_output。其中utxo的结构为：（参考代码account/reserve.go#L39）
// UTXO describes an individual account utxo.
type UTXO struct {
      OutputID bc.Hash
      SourceID bc.Hash
      // Avoiding AssetAmount here so that new(utxo) doesn't produce an
      // AssetAmount with a nil AssetId.
      AssetID bc.AssetID
      Amount  uint64
      SourcePos    uint64
      ControlProgram []byte
      AccountID          string
      Address          string
      ControlProgramIndex uint64
      ValidHeight       uint64
      Change             bool
}
涉及utxo构造交易的相关字段说明如下：
SourceID 前一笔关联交易的mux_id, 根据该ID可以定位到前一笔交易的outputAssetID utxo的资产IDAmount utxo的资产数目SourcePos 该utxo在前一笔交易的output的位置ControlProgram utxo的接收programAddress utxo的接收地址

上述这些utxo的字段信息可以从get-block接口返回结果的transaction中找到，其相关的结构体如下：（参考代码api/block_retrieve.go#L26）
// BlockTx is the tx struct for getBlock func
type BlockTx struct {
      ID       bc.Hash                `json:"id"`
      Version uint64                `json:"version"`
      Size    uint64                `json:"size"`
      TimeRange  uint64                `json:"time_range"`
      Inputs    []*query.AnnotatedInput  `json:"inputs"`
      Outputs []*query.AnnotatedOutput `json:"outputs"`
      StatusFail bool                   `json:"status_fail"`
      MuxID    bc.Hash                `json:"mux_id"`
}
//AnnotatedOutput means an annotated transaction output.
type AnnotatedOutput struct {
      Type          string          `json:"type"`
      OutputID       bc.Hash          `json:"id"`
      TransactionID *bc.Hash          `json:"transaction_id,omitempty"`
      Position       int             `json:"position"`
      AssetID       bc.AssetID       `json:"asset_id"`
      AssetAlias    string          `json:"asset_alias,omitempty"`
      AssetDefinition *json.RawMessage `json:"asset_definition,omitempty"`
      Amount       uint64          `json:"amount"`
      AccountID    string          `json:"account_id,omitempty"`
      AccountAlias string          `json:"account_alias,omitempty"`
      ControlProgram  chainjson.HexBytes `json:"control_program"`
      Address       string          `json:"address,omitempty"`
}
utxo跟get-block返回结果的字段对应关系如下：
`SourceID`    - `json:"mux_id"`
`AssetID`       - `json:"asset_id"`
`Amount`       - `json:"amount"`
`SourcePos`    - `json:"position"`
`ControlProgram` - `json:"control_program"`
`Address`       - `json:"address,omitempty"`
4.通过utxo构造交易
通过utxo构造交易就是使用spend_account_unspent_output的方式来花费指定的utxo。
第一步，通过utxo构造交易输入TxInput和签名需要的数据信息SigningInstruction，该部分功能可以参考代码account/builder.go#L169进行相应改造为:
// UtxoToInputs convert an utxo to the txinput
func UtxoToInputs(xpubs []chainkd.XPub, u *UTXO) (*types.TxInput, *txbuilder.SigningInstruction, error) {
      txInput := types.NewSpendInput(nil, u.SourceID, u.AssetID, u.Amount, u.SourcePos, u.ControlProgram)
      sigInst := &txbuilder.SigningInstruction{}
      if u.Address == "" {
            return txInput, sigInst, nil
      }
      address, err := common.DecodeAddress(u.Address, &consensus.ActiveNetParams)
      if err != nil {
            return nil, nil, err
      }
      switch address.(type) {
      case *common.AddressWitnessPubKeyHash:
            derivedPK := xpubs[0].PublicKey()
            sigInst.WitnessComponents = append(sigInst.WitnessComponents, txbuilder.DataWitness([]byte(derivedPK)))
      case *common.AddressWitnessScriptHash:
            derivedPKs := chainkd.XPubKeys(xpubs)
            script, err := vmutil.P2SPMultiSigProgram(derivedPKs, len(derivedPKs))
            if err != nil {
                     return nil, nil, err
            }
            sigInst.WitnessComponents = append(sigInst.WitnessComponents, txbuilder.DataWitness(script))
      default:
            return nil, nil, errors.New("unsupport address type")
      }
      return txInput, sigInst, nil
}
第二步，通过utxo构造交易输出TxOutput
该部分功能可以参考代码protocol/bc/types/txoutput.go#L20:
// NewTxOutput create a new output struct
func NewTxOutput(assetID bc.AssetID, amount uint64, controlProgram []byte) *TxOutput {
      return &TxOutput{
            AssetVersion: 1,
            OutputCommitment: OutputCommitment{
                     AssetAmount: bc.AssetAmount{
                              AssetId: &assetID,
                              Amount:  amount,
                     },
                     VMVersion:    1,
                     ControlProgram: controlProgram,
            },
      }
}
5.组合交易的input和output构成交易模板
通过上面已经生成的交易信息构造交易txbuilder.Template，该部分功能可以参考blockchain/txbuilder/builder.go#L92进行改造为:
type InputAndSigInst struct {
      input *types.TxInput
      sigInst *SigningInstruction
}
// Build build transactions with template
func BuildTx(inputs []InputAndSigInst, outputs []*types.TxOutput) (*Template, *types.TxData, error) {
      tpl := &Template{}
      tx := &types.TxData{}
      // Add all the built outputs.
      tx.Outputs = append(tx.Outputs, outputs...)
      // Add all the built inputs and their corresponding signing instructions.
      for _, in := range inputs {
            // Empty signature arrays should be serialized as empty arrays, not null.
            in.sigInst.Position = uint32(len(inputs))
            if in.sigInst.WitnessComponents == nil {
                     in.sigInst.WitnessComponents = []witnessComponent{}
            }
            tpl.SigningInstructions = append(tpl.SigningInstructions, in.sigInst)
            tx.Inputs = append(tx.Inputs, in.input)
      }
      tpl.Transaction = types.NewTx(*tx)
      return tpl, tx, nil
}
6.对构造的交易进行签名
账户模型是根据密码找到对应的私钥对交易进行签名，这里用户可以直接使用私钥对交易进行签名，可以参考签名代码blockchain/txbuilder/txbuilder.go#L82进行改造为:（以下改造仅支持单签交易，多签交易用户可以参照该示例进行改造）
// Sign will try to sign all the witness
func Sign(tpl *Template, xprv chainkd.XPrv) error {
      for i, sigInst := range tpl.SigningInstructions {
            h := tpl.Hash(uint32(i)).Byte32()
            sig := xprv.Sign(h[:])
            rawTxSig := &RawTxSigWitness{
                     Quorum: 1,
                     Sigs: []json.HexBytes{sig},
            }
            sigInst.WitnessComponents = append([]witnessComponent(rawTxSig), sigInst.WitnessComponents...)
      }
      return materializeWitnesses(tpl)
}
7.提交交易上链
该步骤无需更改任何内容，直接参照wiki中提交交易的APIsubmit-transaction的功能即可