源码地址：PHP从零实现区块链（四）交易1 – 简书
注：本例只是从网页版实现一下原理，源码非本人所写，只是将原帖的源码更改了一下，变成网页版
开始这个例子前，先解释一些概念以及统一命名叫法，这样便于理解代码。
1.这里的交易是采用UXTO模式。这也是比特币中采用的模式。
就是只记录帐号的交易事件，类似于某个点发送出去多少币，然后收到多少币。
为了便于理解，我先这样说，实际代码实现是有差别的。
那么它没有账户的具体余额，记录的只有一笔笔的交易，那么怎么得出余额呢？
得遍历区块的所有交易事件，找出这个账户总共接收了多少币减去总共发送的币的，就得出你的余额了。
你可以先这样简单的理解UXTO模式（实际“发送”和“接收”是采用共同的output记录)
2.Tranaction类
在下面的例子中，我们将看到tranaction数组将存在区块block里，代替了原本的data数据。
这个tranaction中就存储有一笔笔的转账记录，你可以叫它tx,tx1,tx2之类的，在后面指的就是它。
我在这里就把它叫做一个交易区块。
3.Txinput和TxOutput
而在一个Tranaction下，又包含有一组Txinput(数组形式）和一组TxOutput(数组形式）。
每个txoutput表示一笔输出交易，表示输出到这个地址多少币。（一笔输出记录）
而每个Txinput表示一笔输入记录，是这个币是从哪个地址输入的。也就是将会扣除此地址对应的币数量。
好，那上面的层次关系理解了，下面给出实际代码，我们的重点是主要搞清楚Txinput和Txoutput，而tranaction和block只是对它们一层一层的封装。
新建一个Transaction.php文件，代码如下：
txInputs = $txInputs;$this->txOutputs = $txOutputs;$this->setId();}private function setId(){$this->id = hash('sha256', serialize($this));}}这个类的构造函数，将txInputs和txOutputs数组传进去，赋给类自有的txInputs和txoutputs。
然后就调用它的setId方法，将类序列化后，进行哈希运算，得到的哈希值就作为这个类的
id。const subsidy = 50;是一个常量，没什么特别的含义。在后面发起第一笔交易会用到。
这样一个交易区块就产生了(tx)。
我们记住，它的id就是这个区块的你可以看作是标识符，通过哈希运算得到。
而txInputs就记录着一笔笔输入记录。
txoutputs记录着一笔笔输出记录。
注意这里的输入输出针对的主体是交易区块，比如输出给张三50个币，那么这个币得有个来源，input就指明了来源，那么可以知道，一个交易区块内，两边的币数是相等的。
好，下面来看TxInput类和TxOutput类的具体实现
新建TxInput.php文件，代码如下：
txId = $txId;$this->vOut = $vOut;$this->scriptSig = $scriptSig;}public function canUnlockOutputWith(string $unlockingData): bool{return $this->scriptSig == $unlockingData;}}新建TxOutput.php，代码如下：
value = $value;$this->scriptPubKey = $scriptPubKey;}public function canBeUnlockedWith(string $unlockingData): bool{return $this->scriptPubKey == $unlockingData;}}1.关于TxOutput类很好理解，value值就是币的数量，scriptPubkey这里储存的是账号地址。
意思就是转给这个地址scriptPubkey多少币(value)。
通过构造函数传进去即可。
而这里面的canBeUnlockdWith函数，将在查询时用到，是怎么查询的呢？
比如我要查账号地址，zhangsan收到了多少币。那么遍历所有的区块，得到TxOutput对象。
然后调用canBeUnlockedWith函数，如果地址相等，那么说明这笔output是张三的。
这就是这个函数的作用。
2.关于TxInput类，如果是李四转张三50个币，所以应该是TxInput里写着李四的地址，然后也有个value值，记录着50个币。
注意了，这里不是这样实现的，我们来看看TxInput里的三个变量：
public $txId;
public $vOut;
public $scriptSig;
地址是存在scriptSig里的，这个没什么不同的。
但是并没有value变量，而是txId和vOut,什么意思呢？这两个变量定位到了一笔output。
txId就是那笔output所属交易区块的id,vOut就是那个交易区块下的output数组的索引。
而这笔output是和李四的地址绑定的，然后就会扣除掉李四的这笔output。
在后面我会采用通用的说法，就是只要被input指向过的output,我们称之为这笔output 是花费过的。
那么问题来了。input不能自定义一个值，得引入之前的output，会有以下情况：
如果你要转给张三50个币，
你没有这笔正好是50的output怎么办。
那么就是这样解决的，存在以下几种情况。
如果你有一笔output是多于50，比如70。
那么在input中引用这笔output
然后在output中，output张三50后，再建一笔output 20指向自己的地址，就是找零的意思。
然后如果你的output都是少于50.
就引用多笔output,然后多出的零头之类的，再output自己的地址。
那么关于input和ouput关系就明朗了，每笔input都得引入之前的某笔output,而每笔output则不是必需，如果有对应的，那就是花费过了，如果没有，就是你的余额。关系如下图：
图片来源：Building Blockchain in Go. Part 4: Transactions 1 – Going the distance
PS:这是国外的go语言版本，就是最原始的版本，你们有兴趣的也可以看看。
清楚了input，里面的代码我就不解释了，都差不多，构造函数，和解锁函数，参考output。
接着我们在Block.php进行一些修改，代码如下：
public function prepareData(int $nonce): string{return implode('', [$this->block->prevBlockHash,$this->block->hashTransactions(),$this->block->timestamp,config('blockchain.targetBits'),$nonce]);}这里的$this->block->hashTransactions(),代替了之前的$this->block->data,
它也不是$this->block->transactions,而是通过hashTransactions方法，得到的transactions哈希值。是一样的效果。
因为我们在创建创世块的时候，需要new Block([$coinbase], ”);，第一个参数是个transactions数组。
所以我们需要在Transaction类中，创建下面的函数，用于创建创世块所需要transactions。
代码如下：
public static function NewCoinbaseTX(string $to, string $data): Transaction{if ($data == '') {$data = sprintf("Reward to '%s'", $to);}$txIn = new TXInput('', -1, $data);$txOut = new TXOutput(self::subsidy, $to);return new Transaction([$txIn], [$txOut]);}注意这里的txInput，没有输入记录，只是标明这是创世块或coinbase，相当于挖矿得到币的，系统产生的。所以也没有对应的地址和指向哪个output。
只有一个TxOutput表明，输出了多少币给$to,因为它的来源不是别人转的。
然后再建立一个正常的交易方法,就是某人给某人转帐用的：
class Transaction{public static function NewUTXOTransaction(string $from, string $to, int $amount, BlockChain $bc): Transaction{list($acc, $validOutputs) = $bc->findSpendableOutputs($from, $amount);if ($acc $outsIdx) {foreach ($outsIdx as $outIdx) {$inputs[] = new TXInput($txId, $outIdx, $from);}}$outputs[] = new TXOutput($amount, $to);if ($acc > $amount) {$outputs[] = new TXOutput($acc - $amount, $from);}return new Transaction($inputs, $outputs);}public function isCoinbase(): bool{return (count($this->txInputs) == 1) && ($this->txInputs[0]->txId == '') && ($this->txInputs[0]->vOut == -1);}}上面的代码，想要理解，核心点在于理解findSpendableOutputs函数，这个函数添加在BlockChain类里，代码如下：
class BlockChain implements \Iterator{/** * 找出地址的所有未花费交易 * @param string $address * @return Transaction[] */public function findUnspentTransactions(string $address): array{$unspentTXs = [];$spentTXOs = [];/** * @var Block $block */foreach ($this as $block) {foreach ($block->transactions as $tx) {$txId = $tx->id;foreach ($tx->txOutputs as $outIdx => $txOutput) {if (isset($spentTXOs[$txId])) {foreach ($spentTXOs[$txId] as $spentOutIdx) {if ($spentOutIdx == $outIdx) {continue 2;}}}if ($txOutput->canBeUnlockedWith($address)) {$unspentTXs[$txId] = $tx;}}if (!$tx->isCoinbase()) {foreach ($tx->txInputs as $txInput) {if ($txInput->canUnlockOutputWith($address)) {$spentTXOs[$txInput->txId][] = $txInput->vOut;}}}}}return $unspentTXs;}/** * 找出所有已花费的输出 * @param string $address * @return array */public function findSpentOutputs(string $address): array{$spentTXOs = [];/** * @var Block $block */foreach ($this as $block) {foreach ($block->transactions as $tx) {if (!$tx->isCoinbase()) {foreach ($tx->txInputs as $txInput) {if ($txInput->canUnlockOutputWith($address)) {$spentTXOs[$txInput->txId][] = $txInput->vOut;}}}}}return $spentTXOs;}// 根据所有未花费的交易和已花费的输出，找出满足金额的未花费输出，用于构建交易public function findSpendableOutputs(string $address, int $amount): array{$unspentOutputs = [];$unspentTXs = $this->findUnspentTransactions($address);$spentTXOs = $this->findSpentOutputs($address);$accumulated = 0;/** * @var Transaction $tx */foreach ($unspentTXs as $tx) {$txId = $tx->id;foreach ($tx->txOutputs as $outIdx => $txOutput) {if (isset($spentTXOs[$txId])) {foreach ($spentTXOs[$txId] as $spentOutIdx) {if ($spentOutIdx == $outIdx) {// 说明这个tx的这个outIdx被花费过continue 2;}}}if ($txOutput->canBeUnlockedWith($address) && $accumulated value;$unspentOutputs[$txId][] = $outIdx;if ($accumulated >= $amount) {break 2;}}}}return [$accumulated, $unspentOutputs];}/** * 找出所有未花费的输出 * @param string $address * @return TXOutput[] */public function findUTXO(string $address): array{$UTXOs = [];$unspentTXs = $this->findUnspentTransactions($address);$spentTXOs = $this->findSpentOutputs($address);foreach ($unspentTXs as $transaction) {$txId = $transaction->id;foreach ($transaction->txOutputs as $outIdx => $output) {if (isset($spentTXOs[$txId])) {foreach ($spentTXOs[$txId] as $spentOutIdx) {if ($spentOutIdx == $outIdx) {// 说明这个tx的这个outIdx被花费过continue 2;}}}if ($output->canBeUnlockedWith($address)) {$UTXOs[] = $output;}}}return $UTXOs;}}findSpendableOutputs解释：
在这个函数里开头就调用了这两句：
$unspentTXs = $this->findUnspentTransactions($address);
$spentTXOs = $this->findSpentOutputs($address);
所以我们先来理解findUnspentTransactions
这个函数是寻找对应地址未被花费过的output(没被input引用过的output)
交易区块中只要有一个output满足条件，不管此区块是否还有其它被input过的output。
就将此交易区块添加到unspentTXs数组里 $unspentTXs[$txId] = $tx
并且以此交易区块的id名作为元素下标。
代码有点多，我就讲一下大概的逻辑流程了，它的寻找方法是这样。
首先遍历所有区块下的output:
foreach ($this as $block) {
foreach ($block->transactions as $tx) {
$txId = $tx->id;
foreach ($tx->txOutputs as $outIdx => $txOutput)
然后判断此output是否被花费过(input过的output)，如果是被花费过，则跳过此output，不进行添加。
if (isset($spentTXOs[$txId])) {
foreach ($spentTXOs[$txId] as $spentOutIdx) {
if ($spentOutIdx == $outIdx) {
continue 2;
}
上面的判断原理是这样的，先是判断这个交易区块里有没有存在被这个地址input过的output
通过是否设置了spentTXOS[$txID]。这个spentTXOS存储有这个地址的input，并且行数是以交易区块ID作为元素下标名的，是个二维数组，列存着索引。
spenttxos具体实现将在后面解释。
如果存在的话，就找出是哪个output，就是每循环一个output就和spentTXOS[txID]下所有的索引对比一下，如果相等，则表明这个output就是被花费过的，则跳到第二层循环，继续下一个output
不执行下面这个语句：
if ($txOutput->canBeUnlockedWith($address)) {//如果这笔txoutput对应着这个$address
$unspentTXs[$txId] = $tx; //则把这个交易区块赋给unspenttXs数组，并且元素下标名是这个交易区块的id}
所以说能被添加进的交易区块里面必定有未被花费过的output
然后寻找此区块对应地址的input，将它们添加到一个数组里
if (!$tx->isCoinbase()) {
foreach ($tx->txInputs as $txInput) {
if ($txInput->canUnlockOutputWith($address)) {
$spentTXOs[$txInput->txId][] = $txInput->vOut;
}
上面意思就是将这个区块下对应的这个地址的input添加到$spentTXOs数组里（如果有）
但是这里有个问题。为何先判断if (isset($spentTXOs[$txId]))
然后再 $spentTXOs[$txInput->txId][] = $txInput->vOut;
那是因为input的特性，只能指向的是之前的区块。
假设倒数第一个区块中有你对应地址的input
而倒数第二个区块中正好也有你对应地址的output。
那么，如果倒数第一个区块中的input没有引用你倒数第二个区块中的output.
那么此output就必定是未花费的。
而不用对比之前所有的input
因为区块按顺序的特性，input不可能知道后面的output也不会指向后面的output.
那么以此类推，如果倒数第三个区块中的output没有被倒数第一第二的input引用。
那么此output也必定是未花费的。
这个就是是边找边对比。（效率高一点）
后面的函数，是先找出所有的input然后再对比。（都可以，这样容易理解一些）
接着是 findSpentOutputs($address)函数(找出已花费的输出)
这个是找出地址所有的input,并将其这样存储：
$spentTXOs[$txInput->txId][] = $txInput->vOut;
这里的代码跟findUnspentTransactions函数最后那部分的代码差不多。
基本上就是把那部分拿出来单独做一个函数。
理解了这两个函数后，那么下面这两句：
$unspentTXs = $this->findUnspentTransactions($address);
$spentTXOs = $this->findSpentOutputs($address);
就明白了，unspentTXs获得了未花费的transactions(交易区块).
spentTXOs,获得了已花费的output(input)
我直接贴后面的代码吧，在旁边我已经加了注释：
*/foreach ($unspentTXs as $tx) { //这个地址对应的output所在的交易区块给tx$txId = $tx->id; //将这个交易区块的id给txIdforeach ($tx->txOutputs as $outIdx => $txOutput) {//遍历此交易区块的txoutput if (isset($spentTXOs[$txId])) {//如果这个区块的id等于这个地址input所关联的区块idforeach ($spentTXOs[$txId] as $spentOutIdx) {//那么将这个input关联区块id下的vout给$spentoutidxif ($spentOutIdx == $outIdx) {//如果相等，说明此output就是input关联的output// 说明这个tx的这个outIdx被花费过continue 2;}}}//上面遍历txoutput意思是，如果这笔output已经被花费了。则跳到下一个output//否则执行下面语句if ($txOutput->canBeUnlockedWith($address) && $accumulated value; //将继续相加，将这output的收到的币数量相加 $unspentOutputs[$txId][] = $outIdx; //将这个交易块的txid和未花费的output 索引添加进unspentOutputs数组if ($accumulated >= $amount) { //如果找到未花费的币的数量，可以用来支付交易了。break 2; // 则跳出foreach ($unspentTXs as $tx) 循环}}}}那么，最终这个函数
public function findSpendableOutputs(string $address, int $amount): array
就是，根据amount数量，获取address里用于足够支付的output。将其添加到unspentOutputs数组
$unspentOutputs[$txId][] = $outIdx;
然后返回，对应这句：
list($acc,$validOutputs)=$bc->findSpendableOutputs($from,$amount);
里面的validOutputs接收的就是unspentOutputs。
但还有个参数，acc，接收的是$accumulated，这个是记录这笔Outputs总币数。
然后上面还有一个
public function findUTXO(string $address): array
这个函数，没被用到，在后面是用来查询余额的。
跟 findSpendableOutputs差不多，区别是它寻找所有的未花费的output,而不是像 findSpendableOutputs只找到满足交易数量的output就停止寻找了。
接下来我们还要在BlockChain类里移除addBlock，因为现在添加区块是需要transactions数据了。
我们直接新增一个mineBlock()代替，以及修改NewBlockChain()，代码如下：
/** * @param array $transactions * @throws \Exception */public function mineBlock(array $transactions){$lastHash = Cache::get('l');if (is_null($lastHash)) {echo "还没有区块链，请先初始化";exit;}$block = new Block($transactions, $lastHash);$this->tips = $block->hash;Cache::put('l', $block->hash);Cache::put($block->hash, serialize($block));}// 新建区块链public static function NewBlockChain(string $address): BlockChain{if (Cache::has('l')) {// 存在区块链$tips = Cache::get('l');} else {$coinbase = Transaction::NewCoinbaseTX($address, self::genesisCoinbaseData);$genesis = Block::NewGenesisBlock($coinbase);Cache::put($genesis->hash, serialize($genesis));Cache::put('l', $genesis->hash);$tips = $genesis->hash;}return new BlockChain($tips);}NewBlockChain的功能之前说过，是用来创建创世块的。如果不了解的可以翻我前面那章看一下。
只是这里，新建创世块用transaction代替了data，这笔交易是用NewCoinbaseTx创建的，给了自己50个币。
(注意：我忘了改命名空间了，将所有的namespace App\Services;改为namespace App\Http\Controllers;）
好了，上面这些改造都完了的话，至此我们就可以来调用这些函数了。
开始使用交易功能了，创建创世块给一个地址50个币，然后转账给别人，再查询余额。
我们一个一个来。
我们来更改appcontroler下的app，先简单调用$bc = BlockChain::NewBlockChain($data);创建创世块测试一下，后面我将完善app功能，app函数测试代码如下：
get('add')!=""){//添加区块$data=$request->get('data');$time1 = time();$bc = BlockChain::NewBlockChain($data);$time2 = time();$spend = $time2 - $time1;echo('已添加,花费时间(s):'.$spend);echo('
新添加块的哈希值是:
'.$bc->tips);echo('
所有区块信息:
');foreach ($bc as $block){print_r($block);echo('
'); }}else{//显示所有区块echo('所有区块信息:
');foreach ($bc as $block){echo('
');print_r($block);}} } }注意，因为原帖的代码没有贴完整，这句：$coinbase = Transaction::NewCoinbaseTX($address, self::genesisCoinbaseData);
用下面代替：
$coinbase = Transaction::NewCoinbaseTX($address, ‘genesisCoinbaseData’);
直接用字符串代替，关于原本指的是什么，你们可以直接去原文章的github上查看，那里有完整的代码。
好了，我们来看一下运行效果：
OK，创建创世块功能正常。
接下来我测试一下获取余额功能，但是没有相关的，我们看原文章命令代码是：
public function handle()
{
$address = $this->argument(‘address’);
$bc = BlockChain::GetBlockChain();
$UTXOs = $bc->findUTXO($address);
$balance = 0;
foreach ($UTXOs as $output) {
$balance += $output->value;
}
$this->info(sprintf(“balance of address ‘%s’ is: %s”, $address, $balance));
}
我们的代码少了个GetBlockChain函数，直接去github复制过来，添加到我们的BlockChain如下：
public static function GetBlockChain(): BlockChain{if (!Cache::has('l')) {echo "还没有区块链，请先初始化";exit;}return new BlockChain(Cache::get('l'));}测试调用代码：
在AppController增加下面函数：
public static function getBalance($address) {$bc = BlockChain::GetBlockChain();$UTXOs = $bc->findUTXO($address);$balance = 0;foreach ($UTXOs as $output) { $balance += $output->value; }echo($address."的余额是:".$balance); }然后AppController::getBalance(‘zhengyong’);调用，结果如下：
发送代币的就不测试了，我直接给出AppController相关的最终完整代码。
首先修改command.php html代码如下：
创世块地址:
转帐地址:to 数量:
地址:
对应AppController代码如下：
get('data');$time1 = time();$bc = BlockChain::NewBlockChain($data);$time2 = time();$spend = $time2 - $time1;echo('花费时间(s):'.$spend);echo('
创世块的哈希值是:
'.$bc->tips);echo('
所有区块信息:
');foreach ($bc as $block){print_r($block);echo('
'); }}else if($request->get('send')!=""){$from=$request->get('from');$to=$request->get('to');$amount=$request->get('amount');AppController::send($from,$to,$amount);}else if($request->get('balance')!=""){$address=$request->get('address');AppController::getBalance($address);}else{$bc = BlockChain::GetBlockChain();//显示所有区块echo('所有区块信息:
');foreach ($bc as $block){echo('
');print_r($block);} } } public static function send($from,$to,$amount) {$bc = BlockChain::GetBlockChain();$tx = Transaction::NewUTXOTransaction($from, $to, $amount, $bc);$bc->mineBlock([$tx]);echo('send success');echo('
');foreach ($bc as $block) {echo("$block->hash");break;}} public static function getBalance($address) {$bc = BlockChain::GetBlockChain();$UTXOs = $bc->findUTXO($address);$balance = 0;foreach ($UTXOs as $output) { $balance += $output->value; }echo($address."的余额是:".$balance); } }大概测试了下，功能都正常：
本章完结，OK。
另附：在后面章节中将会实现帐户功能，因为这里主要是实现交易功能，像这里的账号，你只要知道他的名字，可以随便转账，这显然是不行的。