Bitcoin ist ein Peer-to-Peer-Währungssystem, bei dem Benutzer Werte austauschen können, ohne sich an einen vertrauenswürdigen Vermittler wenden zu müssen. Um Transaktionen durchzuführen, wird eine Empfangsadresse verwendet, um Bitcoins zu empfangen, und dann wird der zugehörige private Schlüssel verwendet, um diese Gelder auszugeben. Aber wie wirken all diese Elemente bei einer Transaktion konkret zusammen?
In diesem Artikel werden wir uns eingehend mit den grundlegenden Mechanismen von Bitcoin befassen. Sie erfahren, wie BTC im System dargestellt werden, wie sie gesperrt und entsperrt werden und wie Transaktionen im Detail funktionieren.
Wie werden Bitcoins dargestellt?
Bei Bitcoin werden Währungseinheiten nicht wie im Bankensystem nach einem Kontomodell verwaltet. Stattdessen werden Bitcoins durch UTXOs repräsentiert (Nicht verbrauchte Transaktionsausgaben), bei denen es sich im Wesentlichen um Abflüsse aus Transaktionen handelt, die noch nicht ausgegeben wurden. Jedes UTXO steht für eine bestimmte Menge an Bitcoin aus einer früheren Transaktion, die zum Ausgeben zur Verfügung steht.
Ein UTXO kann als monetäre Unterstützung für Bitcoin betrachtet werden, ähnlich wie physische Banknoten im klassischen Währungssystem. Ein einzelnes UTXO kann somit für jeden beliebigen Wert stehen, der von einem Satoshi (= 0,00000001 BTC) bis hin zu mehreren Bitcoins reicht.
Um es besser zu verstehen, vergleichen wir es mit einem Bankkonto. Auf Ihrem Konto werden Ihre Transaktionen direkt in Ihrem Guthaben angezeigt. Jeder Kauf oder jede Auszahlung reduziert Ihr Guthaben und jede Einzahlung erhöht es. Bei Bitcoin gibt es keinen Kontostand, sondern eine Reihe von UTXOs, die die verschiedenen verfügbaren Bitcoin-Mengen darstellen.
Wenn Sie eine Bitcoin-Transaktion durchführen möchten, verwenden Sie UTXOs, die Sie besitzen, als Eingaben (Eingaben) um neue UTXOs im Austausch für Ausgaben zu generieren (Ausgänge). Eine Transaktion verbraucht daher UTXOs als Eingaben und erstellt neue UTXOs als Ausgaben.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass ein UTXO nicht teilweise konsumiert werden kann: Wenn es in einer Transaktion verwendet wird, muss es vollständig verbraucht werden. Es ist ähnlich wie bei Banknoten: Wenn Sie 5€ ausgeben möchten, aber nur einen 10-€-Schein haben, können Sie die Rechnung nicht einfach halbieren. Sie sind verpflichtet, dem Empfänger 10€ zu geben, der Ihnen 5€ Wechselgeld ausgibt.
Bei einer Bitcoin-Transaktion funktioniert das genauso. Wenn der Wert des verwendeten UTXO den zu zahlenden Betrag übersteigt, erhält der Zahler als Ausgabe ein neues UTXO, das der Differenz zwischen dem als Eingabe verwendeten UTXO und der für den Zahlungsempfänger bestimmten Summe entspricht. Dieses UTXO, das dem Zahler obliegt, wird als „Börse“ bezeichnet.
Wenn Alice beispielsweise einen UTXO von 2 BTC hat und ein Produkt für 0,5 BTC kaufen möchte, verwendet sie dieses UTXO als Eingabe, um 2 neue UTXOs als Ausgänge zu erstellen: eines von 0,5 BTC für die Zahlung und ein weiteres von 1,5 BTC für den Austausch, der ihr zusteht.
Bitcoin-Skripte verstehen
Um die Sicherheit der UTXOs zu gewährleisten, die jedem Benutzer gehören, benötigen wir einen Mechanismus, um sie sicher zu sperren und gleichzeitig dem legitimen Benutzer zu ermöglichen, sie zu entsperren. Dies erfolgt durch Skripte.
Ein Skript ermöglicht es uns, UTXOs, die uns gehören, Bedingungen zu stellen, um ihre Ausgaben zu kontrollieren. In der Regel verlangt die Bedingung, dass der Benutzer eine digitale Signatur bereitstellt, die mit einem privaten Schlüssel erstellt wurde, den nur der Benutzer kennt. Hier kommt die Bitcoin-Wallet ins Spiel, mit der alle Ihre privaten Schlüssel gesichert werden. Während einer Transaktion präsentiert der Benutzer das UTXO, das er verwenden möchte, und die Signatur, die erforderlich ist, um die vom Skript festgelegte Ausgabenbedingung zu erfüllen. Die Knoten des Bitcoin-Netzwerks sind dann dafür verantwortlich, die Gültigkeit dieser Signatur zu überprüfen, damit die Transaktion zur Blockchain hinzugefügt werden kann.
In jeder Bitcoin-Transaktion gibt es zwei Arten von Skripten: die“ Drehbuch Pubkey “, das das UTXO sperrt, und das“ ScriptSIG “, wodurch es entsperrt werden kann.
Wie sperre ich ein UTXO?
Wenn Sie Bitcoin erhalten, muss der Absender eine Transaktion erstellen. In dieser gibt er ein ihm gehörendes UTXO ein, das konsumiert wird, während ein neues UTXO für Sie als Ausgabe erstellt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist dein UTXO mit deiner Empfangsadresse gesperrt.
Diese Operation erfolgt mit einem Drehbuch Pubkey. Dieses Skript ist in die Ausgabe der Transaktion integriert, die das UTXO erstellt. Es legt die Regeln fest, die jeder zukünftige Benutzer befolgen muss, um UTXO freizuschalten und auszugeben.
Das Drehbuch Pubkey verwendet eine Reihe von Anweisungen namens“ Opcodes “ um diese Bedingungen zu definieren. Zum Beispiel in einer Standard-P2PKH-Transaktion (Pay-to-Pubkey-Hash), das Drehbuch Pubkey kann eine gültige Signatur erfordern, die einem gehashten öffentlichen Schlüssel entspricht, d. h. einer Empfangsadresse. Hier ist ein Beispiel für Drehbuch Pubkey Klassisches P2PKH:
OP_DUP OP_HASH160 OP_PUSHBYTES_20 <adresse de réception> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
In diesem Skript:
OP_DUP : Duplizieren Sie den öffentlichen Schlüssel auf dem Stapel;
OP_HASH161 : Gibt den öffentlichen Schlüssel-Hash zurück (mit SHA256 dann RIPEMD160);
OP_PUSHBYTES_20 <adresse de réception>: Schieben Sie die erwartete Bitcoin-Adresse auf den Stack;
OP_EQUALVERIFY : Stellen Sie sicher, dass der gehashte öffentliche Schlüssel der angegebenen Empfangsadresse entspricht;
OP_CHECKSIG : Überprüfen Sie die Signatur mit dem öffentlichen Schlüssel.
In diesem Drehbuch Pubkey, das UTXO ist gesperrt, sodass nur der Benutzer mit dem privaten Schlüssel, der der angegebenen Empfangsadresse entspricht, dieses UTXO entsperren und ausgeben kann, indem er die erforderliche Signatur bereitstellt. Das heißt, wenn Sie einem Zahler eine Empfangsadresse für den Empfang von Bitcoins angeben, erstellt das Wallet des Zahlers ein UTXO. Dieses UTXO ist gesichert durch eine Drehbuch Pubkey was die von Ihnen angegebene Adresse enthält.
Im Gegenzug können Sie Ihre Bitcoins für eine zukünftige Transaktion ausgeben, indem Sie eines (oder mehrere) Ihrer UTXOs als Eingabe verwenden. Dazu müssen Sie jedoch zuerst das betreffende UTXO entsperren.
Um ein UTXO zu entsperren, müssen die Bedingungen erfüllt werden, die in der Drehbuch Pubkey damit verbunden. Dieser Vorgang wird mit dem Entsperrskript ausgeführt, das auch als“ bezeichnet wird ScriptSIG “. Das ScriptSIG ist daher im Eintrag einer Bitcoin-Transaktion enthalten. Es enthält alle notwendigen Elemente, sodass beim Ausführen mit dem Drehbuch Pubkey Entsprechend lautet das Ergebnis“ wahr “, was bedeutet, dass die Ausgabenbedingungen erfüllt wurden.
Kehren wir zu unserem Beispiel einer Standard-P2PKH-Transaktion zurück: Um das UTXO zu entsperren, wird ScriptSIG würde aus der Signatur und dem öffentlichen Schlüssel bestehen, der der Empfangsadresse entspricht:
<signature><clé publique>
Wenn eine Transaktion erstellt wird, wird ScriptSIG der jedem Handelseintrag zugeordnet ist, wird zuerst ausgeführt, gefolgt von der Ausführung des Drehbuch Pubkey verknüpft mit dem UTXO, das als Eingabe verwendet wird. Wenn der ScriptSIG stellt eine gültige Signatur bereit, die dem öffentlichen Schlüssel entspricht, der von Drehbuch Pubkey, dann ist die Ausgabenbedingung erfüllt. Dadurch ist es möglich, das betreffende UTXO zu konsumieren und die Bitcoins, die es repräsentiert, auszugeben.
Bitcoin arbeitet nach einem UTXOS-Modell, bei dem es sich um die Träger handelt, die die Währungseinheiten innerhalb des Systems darstellen. Jede Transaktion verbraucht vorhandene UTXOs als Eingaben und erstellt neue UTXOs als Ausgaben. So zirkuliert Geld.
Die Skripte in Bitcoin legen die Bedingungen fest, unter denen diese UTXOs ausgegeben werden können. Die Drehbuch Pubkey wird verwendet, um Gelder zu sperren, während die ScriptSIG wird verwendet, um die zu erfüllen Drehbuch Pubkey und entsperren Sie damit den BTC. Dieser Mechanismus stellt sicher, dass nur Personen, die im Besitz der zum Entsperren erforderlichen Informationen (normalerweise der private Schlüssel) sind, die Bitcoins ausgeben können.
