Paano gumagana ang pangunahing transaksyon ng Bitcoin?

Paghimay sa Transaksyon ng Bitcoin: Ang Pundasyon ng Digital na Paglipat ng Halaga

Sa pinaka-ubod nito, ang Bitcoin ay gumagana sa isang simple ngunit matalinong disenyo ng sistema ng paglipat ng halaga. Hindi tulad ng tradisyonal na pagbabangko kung saan ang mga account ay may hawak na balanse, ang Bitcoin ay higit na gumagana bilang isang digital na cash system, kung saan ang bawat yunit ng halaga ay natutunton sa pamamagitan ng serye ng mga transaksyon. Ang pundamental na mekanismong ito, na madalas tawaging "base transaction," ay ang batayang-bato kung saan binuo ang buong network ng Bitcoin. Ang pag-unawa sa kung paano binubuo, binibigyang-bisa, at itinatala ang mga transaksyong ito ay mahalaga para maunawaan ang seguridad, integridad, at mga prinsipyo ng operasyon ng kauna-unahan at pinakamalaking cryptocurrency sa mundo.

Ang Modelong Unspent Transaction Output (UTXO): Digital na Pera sa Aksyon

Upang maunawaan kung paano gumagana ang mga transaksyon sa Bitcoin, kailangang maunawaan muna ang konsepto ng Unspent Transaction Output, o UTXO. Ang modelong ito ay isang malaking pagbabago mula sa mga tradisyonal na account-based na sistema at sentro sa disenyo ng Bitcoin.

Isipin ang pisikal na pera sa iyong pitaka: wala kang "account balance" ng pera; sa halip, mayroon kang mga partikular na papel na pera na may iba't ibang denominasyon (hal. isang ₱100 na papel, isang ₱500 na papel). Kapag gusto mong magbayad para sa isang bagay, gagamitin mo ang mga partikular na papel na ito. Kung ang isang item ay nagkakahalaga ng ₱150 at nagbayad ka ng ₱200, makakatanggap ka ng ₱50 na sukli – isang bagong papel na pera.

Ang UTXO model ng Bitcoin ay gumagana sa katulad na paraan:

• Walang mga Account Balance: Sa teknikal na aspeto, ang mga Bitcoin wallet ay walang hawak na "balanse" sa kumbensyonal na kahulugan. Sa halip, pinamamahalaan nila ang isang koleksyon ng mga UTXO na maaaring "gastusin" gamit ang mga private key ng wallet.
• Mga Hiwalay na Yunit ng Halaga: Ang bawat UTXO ay kumakatawan sa isang partikular at hindi pa nagagastos na halaga ng Bitcoin na naging output mula sa isang nakaraang transaksyon. Para itong isang digital na papel na pera o barya.
• Paggastos ng mga UTXO: Kapag nagpasimula ka ng transaksyon, pipili ang iyong wallet ng isa o higit pang mga UTXO na pagmamay-ari mo upang punan ang halagang nais mong ipadala. Ang mga napiling UTXO na ito ay ganap na mauubos (spent) bilang mga input para sa iyong bagong transaksyon.
• Mga Bagong UTXO na Nalilikha: Ang transaksyon ay bubuo ng mga bagong UTXO bilang mga output:
  • Isang UTXO para sa tatanggap, na naglalaman ng halagang iyong ipinadala.
  • Opsyonal, isa pang UTXO (ang "change output" o sukli) na ibabalik sa iyong sariling wallet para sa anumang natitirang halaga mula sa mga nagamit na UTXO na hindi ipinadala sa tatanggap o hindi ibinayad bilang fee.

Ang modelong UTXO na ito ay nag-aalok ng ilang mga bentahe, kabilang ang mas mataas na privacy (dahil ang mga transaksyon ay hindi direktang nakaugnay sa mga user account, kundi sa mga public key lamang), pinabuting seguridad laban sa double-spending, at mas mahusay na scalability sa pamamagitan ng sabay-sabay na pagproseso ng mga transaksyon. Tinitiyak nito na ang bawat yunit ng Bitcoin ay accounted para sa at matutunton mula sa pinagmulan nito (mining) sa buong kasaysayan ng transaksyon nito.

Ang Anatomiya ng Isang Transaksyon sa Bitcoin

Ang bawat transaksyon sa Bitcoin ay isang data structure na binubuo ng ilang mahahalagang bahagi. Tinitiyak ng istrukturang ito na ang halaga ay ligtas na maililipat at mabibigyang-bisa sa buong network.

Transaction Inputs

Tinutukoy ng mga input kung saan nanggagaling ang Bitcoin na ginagastos. Ang bawat input ay tumuturo sa isang partikular na UTXO mula sa isang nakaraang transaksyon.

1. Transaction ID (TXID) ng Nakaraang Output: Isang natatanging identifier (hash) ng transaksyon na lumikha sa UTXO na ginagastos.
2. Output Index (Vout): Isang numero na nagpapahiwatig kung aling partikular na output mula sa nakaraang transaksyong iyon ang ginagastos (ang isang transaksyon ay maaaring magkaroon ng maraming output).
3. Unlocking Script (ScriptSig): Ito ang krusyal na bahagi na nagpapatunay ng pagmamay-ari at nagpapahintulot sa paggastos. Para sa isang karaniwang pay-to-public-key-hash (P2PKH) na transaksyon, ang ScriptSig ay karaniwang naglalaman ng:
   • Digital Signature: Binuo gamit ang private key ng nagpadala, na lumalagda sa isang hash ng kasalukuyang data ng transaksyon. Pinatutunayan nito na ang nagpadala ang nag-apruba sa transaksyon nang hindi ibinubunyag ang kanilang private key.
   • Public Key: Nagmula sa private key ng nagpadala. Ginagamit ito ng network upang i-verify ang digital signature laban sa public key hash na naka-embed sa locking script ng nakaraang UTXO.

Transaction Outputs

Tinutukoy ng mga output kung saan pupunta ang Bitcoin at sa ilalim ng anong mga kondisyon ito maaaring gastusin sa hinaharap.

1. Halaga (Value): Ang dami ng Bitcoin (sa satoshis, ang pinakamaliit na yunit ng Bitcoin) na ipinapadala sa output na ito.
2. Locking Script (ScriptPubKey): Kilala rin bilang "spending condition" o "script hash," tinutukoy ng script na ito ang mga kondisyon na dapat matugunan upang ang output na ito ay magastos sa isang transaksyon sa hinaharap. Para sa isang karaniwang P2PKH output, karaniwan itong naglalaman ng hash ng public key ng tatanggap. Upang magastos ang output na ito, ang tatanggap ay dapat magbigay ng digital signature na binuo ng private key na tumutugma sa public key hash na ito, kasama ang kanilang public key.

Iba Pang mga Field ng Transaksyon

Bukod sa mga input at output, ang isang transaksyon sa Bitcoin ay kinabibilangan ng iba pang mahahalagang impormasyon:

• Version Number: Nagpapahiwatig ng bersyon ng data structure ng transaksyon, na nagbibigay-daan para sa mga upgrade sa protocol sa hinaharap.
• Locktime (o nLocktime): Isang opsyonal na field na tumutukoy sa oras o block height bago ang isang transaksyon ay hindi maaaring idagdag sa isang block. Maaari itong gamitin para sa mga time-locked contract. Ang locktime na 0 (o mas mababa sa 500 milyon) ay nangangahulugang ang transaksyon ay maaaring isama agad.
• Witness Data (SegWit transactions): Para sa mga transaksyong gumagamit ng Segregated Witness (SegWit) protocol, ang data ng lagda (witness data) ay iniimbak sa isang hiwalay na istruktura, na tumutulong sa pag-optimize ng espasyo sa block at pag-aayos ng mga isyu sa transaction malleability.

Ang buong data structure ng transaksyon (hindi kasama ang witness data para sa SegWit) ay sumasailalim sa cryptographic hash upang makabuo ng Transaction ID (TXID), isang natatanging identifier para sa partikular na transaksyong iyon.

Pagbuo at Pag-broadcast ng Transaksyon

Kapag nagpasya kang magpadala ng Bitcoin, ang iyong wallet software ay nagsasagawa ng ilang kritikal na hakbang sa likod ng mga eksena:

1. Pagpili ng UTXO: Sinusuri ng iyong wallet ang blockchain upang matukoy ang lahat ng mga UTXO na maaaring gastusin ng iyong mga private key. Pagkatapos ay pipili ito ng kumbinasyon ng mga UTXO na ang kabuuang halaga ay katumbas o higit pa sa halagang nais mong ipadala, kasama ang anumang transaction fees.
2. Paglikha ng Output:
   • Isang pangunahing output ang nililikha para sa address ng tatanggap, na naglalaman ng tinukoy na halaga ng Bitcoin.
   • Kung ang kabuuang halaga ng napiling mga UTXO ay lumampas sa halagang ipinadala plus ang fee, isang "change output" ang bubuuin. Ang output na ito ay nagbabalik ng natitirang halaga sa isang bagong address na kontrolado ng iyong wallet, na nagpapahusay sa privacy sa pamamagitan ng hindi muling paggamit ng mga address.
3. Pagkalkula ng Transaction Fee: Ang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang halaga ng mga input at ang kabuuang halaga ng mga output (tatanggap + sukli) ay nagiging transaction fee, na kinokolekta ng miner na magsasama ng transaksyon sa isang block. Ang mga wallet ay madalas na nagtatantya ng mga bayarin batay sa network congestion at laki ng data ng transaksyon.
4. Digital Signing: Ang bawat input sa transaksyon ay dapat na digital na lagdaan ng private key na tumutugma sa public key na nagkokontrol sa kaukulang UTXO. Ang prosesong ito ng paglagda ay gumagamit ng Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), na bumubuo ng isang natatanging signature para sa bawat input batay sa data ng transaksyon. Ang lagdang ito ay nagpapatunay na ang may-ari ang nag-apruba sa paggastos nang hindi ibinubunyag ang kanilang private key.
5. Pag-assemble ng Transaksyon: Ang lahat ng mga bahaging ito – mga napiling input, mga nilikhang output, mga lagda, at iba pang mga field – ay pinagsasama-sama sa isang kumpletong data structure ng transaksyon.
6. Broadcasting: Ang ganap na nabuo at nalagdaang transaksyon ay ipapadala (broadcast) sa network ng Bitcoin.

Pagpapatunay ng Transaksyon: Ang mga Tanod ng Network

Sa pagtanggap ng isang na-broadcast na transaksyon, ang mga Bitcoin full node ay agad na nagsisimula ng isang mahigpit na proseso ng validation bago ito ipasa sa ibang mga node. Ang multi-step na pagpapatunay na ito ay krusyal para sa pagpapanatili ng integridad ng network at pagpigil sa mga invalid o malisyosong transaksyon.

Narito kung paano pinapatunayan ng mga node ang isang transaksyon:

1. Syntactic at Structural Checks:

   • Format: Tama ba ang pagkaka-format ng transaksyon ayon sa mga protocol rules ng Bitcoin?
   • Sukat: Sumusunod ba ito sa mga limitasyon ng maximum size?
   • Bersyon: Valid ba ang version number?
   • Value Ranges: Ang lahat ba ng mga halaga (input, output) ay nasa loob ng mga valid range (hal. hindi negatibo, hindi lalampas sa kabuuang supply ng Bitcoin)?
   • Bilang ng Lagda: Tama ba ang bilang ng mga lagda para sa uri ng script na ginamit?

2. Pag-iral at Katayuan ng Tinukoy na UTXO:

   • Unspent: Para sa bawat input, dapat na umiiral ang tinukoy na UTXO at, higit sa lahat, dapat itong hindi pa nagagastos. Ito ang pangunahing depensa laban sa double-spending. Sinusuri ng mga node ang kanilang lokal na kopya ng UTXO set (isang database ng lahat ng kasalukuyang hindi pa nagagastos na output).
   • Maturity: Kung ang UTXO ay isang coinbase reward (mula sa pagmimina ng isang block), dapat muna itong maging "mature" (karaniwang 100 blocks) bago ito maaaring gastusin.

3. Pag-verify ng Script:

   • Para sa bawat input, ang node ay nagsasagawa ng proseso ng script verification. Pinagsasama nito ang ScriptSig (mula sa input) sa ScriptPubKey (mula sa tinukoy na UTXO). Ang pinagsamang script na ito ay isinasagawa ng Bitcoin Script interpreter.
   • Ang script ay dapat magresulta sa "TRUE" upang ang transaksyon ay ituring na valid. Dito vine-verify ang digital signature laban sa public key hash na tinukoy sa locking script ng UTXO, na nagpapatunay ng awtorisasyon.

4. Pag-verify ng Consistency ng Halaga:

   • Inputs vs. Outputs: Ang kabuuan ng lahat ng halaga ng Bitcoin sa mga input ay dapat na mas malaki o katumbas ng kabuuan ng lahat ng halaga sa mga output.
   • Walang Bagong Bitcoin: Ang bagong Bitcoin ay hindi maaaring malikha mula sa wala. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga input at output ay ang transaction fee, na napupunta sa miner.

5. Locktime Check: Kung may tinukoy na nLocktime, ang transaksyon ay maaari lamang isama sa isang block kapag ang kasalukuyang block height o oras ay lumampas na sa halaga ng nLocktime.

Pagkatapos lamang pumasa sa lahat ng mga pagsusuring ito ituturing na valid ang isang transaksyon. Ang mga valid na transaksyon ay idinaragdag sa memory pool (mempool) ng node at ipinapasa sa iba pang mga konektadong node.

Pagkabilang sa isang Block: Ang Landas Patungo sa Kumpirmasyon

Ang mga valid na transaksyon ay naghihintay sa mempool upang maisama sa isang block. Dito pumapasok ang pagmimina (mining) ng Bitcoin:

1. Pagpili ng Miner: Patuloy na sinusubaybayan ng mga Bitcoin miner ang mempool, pumipili ng mga transaksyon na isasama sa bagong block na sinusubukan nilang i-mine. Inuuna ng mga miner ang mga transaksyon na may mas mataas na bayad bawat byte, dahil pinapataas nito ang kanilang potensyal na reward.
2. Pagbuo ng Block: Binubuo ng miner ang isang candidate block na naglalaman ng header (may mga detalye tulad ng hash ng nakaraang block, timestamp, difficulty target, at Merkle root ng mga transaksyon) at ang mga napiling transaksyon.
3. Proof-of-Work: Pagkatapos ay nagsasagawa ang miner ng matinding computational work, sinusubukang humanap ng isang "nonce" (isang random na numero) na, kapag pinagsama sa data ng block header at na-hash, ay magreresulta sa ibaba ng kasalukuyang difficulty target ng network. Ito ang "Proof-of-Work" (PoW).
4. Block Propagation: Kapag nakahanap na ang isang miner ng valid na nonce, i-broadcast nila ang bagong mined na block sa network.
5. Validation ng Block: Ang ibang mga node ay tumatanggap ng block at mabilis na nire-reverify ang bisa nito:
   • Naglalaman ba ang block header ng valid na Proof-of-Work?
   • Ang lahat ba ng transaksyon sa loob ng block ay isa-isang valid at hindi pa nagagastos (sinusuri laban sa kanilang kasalukuyang UTXO set)?
   • Sumusunod ba ang block sa lahat ng consensus rules (hal. limitasyon sa laki ng block, valid coinbase transaction)?
6. Kumpirmasyon: Kung valid ang block, idinaragdag ito ng mga node sa kanilang kopya ng blockchain. Sa puntong ito, ang mga transaksyon sa loob ng block na iyon ay makakatanggap ng kanilang unang "confirmation." Habang mas maraming block ang namimina sa ibabaw nito, ang transaksyon ay nakakakuha ng mas maraming kumpirmasyon, na ginagawa itong lalong irreversible at secure. Ang mga merchant at exchange ay karaniwang naghihintay ng tiyak na bilang ng mga kumpirmasyon (hal. 6) bago ituring na pinal ang isang transaksyon.

Mga Transaction Fee: Ang Gatong ng Network

Ang mga transaction fee ay isang mahalagang bahagi ng ecosystem ng Bitcoin, na nagsisilbi sa dalawang pangunahing layunin:

1. Pagbibigay-insentibo sa mga Miner: Binabayaran ng mga fee ang mga miner para sa kanilang mga computational effort at tinitiyak ang seguridad ng network. Kung walang bayad, ang mga miner ay magkakaroon ng mas kaunting insentibo na magproseso ng mga transaksyon kapag ang block reward ay tuluyan nang nabawasan.
2. Pag-iwas sa Network Spam: Pinipigilan ng mga bayarin ang mga malisyosong aktor na bahain ang network ng napakaraming maliliit at walang kabuluhang transaksyon na kumakain ng mga mapagkukunan ng network.

Ang mga transaction fee ay hindi batay sa halaga ng Bitcoin na inililipat kundi sa sukat ng data ng transaksyon (sa bytes) at ang kasalukuyang congestion ng network. Ang mga wallet ay karaniwang nagkalkula ng mga bayad batay sa "satoshi per byte" na rate. Kapag abala ang network, ang rate na ito ay may gawi na tumaas habang ang mga user ay nagpapaligsahan para sa espasyo sa block sa pamamagitan ng pag-aalok ng mas mataas na bayad.

Isang Halimbawa: Nagbayad si Alice kay Bob

Sundan natin ang isang simpleng transaksyon: Nais ni Alice na magpadala ng 0.5 BTC kay Bob.

1. Wallet Scan ni Alice: Natukoy ng wallet ni Alice na mayroon siyang dalawang UTXO:

   • UTXO A: 0.3 BTC (mula sa nakaraang transaksyon kay Charlie)
   • UTXO B: 0.4 BTC (mula sa nakaraang transaksyon kay David)
   • Kabuuang magagastos: 0.7 BTC

2. Pagpili ng UTXO: Upang magpadala ng 0.5 BTC, kailangang punan ng kanyang wallet ang halagang iyon pati na ang bayad. Nagpasya itong gamitin ang UTXO B (0.4 BTC) at UTXO A (0.3 BTC), sa kabuuang 0.7 BTC.

3. Pagbuo ng Transaksyon:

   • Mga Input:
     • Input 1: Tumuturo sa UTXO A (0.3 BTC), kasama ang lagda ni Alice para sa UTXO A.
     • Input 2: Tumuturo sa UTXO B (0.4 BTC), kasama ang lagda ni Alice para sa UTXO B.
   • Mga Output:
     • Output 1: 0.5 BTC sa public key hash ni Bob.
     • Output 2 (Sukli): Kinalkula ni Alice ang fee. Kung ang rate ng network ay nagpapahiwatig ng 0.0001 BTC na bayad para sa laki ng transaksyong ito, kung gayon 0.7 BTC (mga input) - 0.5 BTC (kay Bob) - 0.0001 BTC (fee) = 0.1999 BTC. Ang 0.1999 BTC na ito ay ibinabalik sa isang bagong address na kontrolado ng wallet ni Alice.

4. Paglagda at Pag-broadcast: Ang wallet ni Alice ay cryptographically na nilalagdaan ang transaksyon, pagkatapos ay i-broadcast ito sa network ng Bitcoin.

5. Validation ng Network: Natanggap ng mga full node ang transaksyon:

   • Vino-verify nila na ang UTXO A at UTXO B ay umiiral at tunay na hindi pa nagagastos.
   • Isinasagawa nila ang mga script, vino-verify ang mga lagda ni Alice laban sa mga public key hash sa orihinal na mga locking script ng UTXO A at UTXO B.
   • Sinusuri nila na ang mga input (0.7 BTC) >= mga output (0.5 BTC + 0.1999 BTC). Ang pagkakaiba na 0.0001 BTC ay ang ipinahiwatig na fee.
   • Kung pumasa ang lahat ng pagsusuri, ang transaksyon ay idinaragdag sa mempool.

6. Mining at Kumpirmasyon: Isang miner ang pumili sa transaksyong ito (kasama ang iba pa) para sa isang bagong block. Matapos makahanap ng valid na Proof-of-Work, ang block ay idinagdag sa blockchain. Ang transaksyon ni Alice ay nakatanggap ng unang kumpirmasyon, at pagmamay-ari na ngayon ni Bob ang 0.5 BTC bilang isang bagong UTXO.

Ang Nanatiling Lakas ng Modelo ng Transaksyon ng Bitcoin

Ang disenyo ng base transaction mechanism ng Bitcoin, na nakasentro sa mga UTXO at matibay na cryptographic validation, ay nagbibigay ng mga pundamental na bentahe na sumusuporta sa halaga nito:

• Seguridad: Tinitiyak ng mga digital signature at ng Proof-of-Work mechanism na ang mga transaksyon ay tunay na awtorisado at halos hindi na mababago kapag nakumpirma na, na pumipigil sa pandaraya at double-spending.
• Desentralisasyon: Walang iisang entity ang maaaring unilateral na mag-apruba o tumanggi sa mga transaksyon. Ang mga node sa network ay independiyenteng nagpapatunay ayon sa mga napagkasunduang panuntunan.
• Transparency at Auditability: Bagama't pseudonymous, ang bawat transaksyon ay pampublikong nakatala sa blockchain, na nagbibigay-daan sa sinuman na i-verify ang paggalaw ng halaga.
• Pag-iwas sa Double-Spending: Ang modelong UTXO at ang network-wide validation ng mga hindi pa nagagastos na output ay ginagawa itong napakahirap na gastusin ang parehong Bitcoin nang dalawang beses, isang problemang likas sa mga digital currency bago ang Bitcoin.

Ang masusing prosesong ito ng pagpili ng UTXO, pagsasagawa ng script, cryptographic signing, at desentralisadong validation ay tinitiyak na ang bawat transaksyon sa Bitcoin ay isang ligtas, mabe-verify, at hindi mababagong tala ng paglipat ng halaga, na bumubuo sa matibay na gulugod ng buong network ng Bitcoin.