W jaki sposób działają transakcje w sieci Bitcoin? Bitcoin dla początkujących

Czy wiesz jak działają transakcje w sieci Bitcoin? Fundamenty najstarszej kryptowalut zostały zapisane w Whitepaperze przez Satoshiego Nakamoto. Jednym z nich jest wizja BTC jako cyfrowej waluty służącej do wykonywania szybkich transakcji pomiędzy użytkownikami sieci. Sam mechanizm transakcji dla początkującego kryptomaniaka na pierwszy rzut oka może być skomplikowany, dlatego w tym artykule postaramy się przedstawić go w jak najprostszy sposób.

Jak działają transakcje w sieci Bitcoin?

Jeśli należysz już do wąskiego grona szczęśliwców posiadających jakąkolwiek ilość Satoshi, z pewnością masz już jakiś portfel Bitcoin. Przygoda z pierwszą transakcją zaczyna się własnie tutaj. Aby zrozumieć jak działa, prześledzimy teraz drogę pojedynczego Bitcoina, którą musi pokonać z jednego portfela do drugiego. W tym celu zabierzemy Cię w podróż samolotem (obecnie najszybszy sposób na międzynarodową podróż).

W zdecydowanej większości przypadków, każda transakcja ma swój początek w portfelu nadawcy, koniec w odbiorcy. Pierwszym ważnym przystankiem każdej transakcji w sieci Bitcoin jest stacja, która nosi nazwę mempool (skrócona nazwa od ang. memory pool).

Czym jest mempool?

Gdybym miał do czegoś porównać mempool, określiłbym go jako miejsce odprawy na lotnisku. Jest to zbiór wszystkich transakcji w sieci Bitcoin, czekających na weryfikację i potwierdzenie, które będą zapisane w kolejnym wygenerowanym bloku.

Zanim jednak transakcja “wpadnie” do mempoola, musi po drodze trafić do wszystkich aktywnych węzłów w sieci BTC. Ich zadaniem jest sprawdzenie poprawności transakcji.

Mempool jest częścią BIP35, rozwiązuje problemy klientów SPV (lekkich portfeli), które otrzymują informacje o wysłanej transakcji przed potwierdzeniem i wprowadzeniem do konkretnego bloku. Służy również jako miernik wydajności i narzędzie do diagnostyki sieci, ponieważ pozwala na określenie stopnia “zakorkowania” sieci, co z kolei przekłada się na szybkość przetwarzania transakcji oraz na wysokość opłat.

Rozmiar mempoola zmienia się w zależności od ilości transakcji. Dla przykładu, jeśli wielkość mempoola wynosi około 3 MB, wówczas zdecydowana większość transakcji będzie musiała poczekać co najmniej jeden lub dwa bloki, aż zostaną potwierdzone. Wynika to z faktu, że każdy blok ma rozmiar 1 MB, więc opróżnienie całej puli może zająć do 3 potwierdzeń (zakładając, że nie nadchodzą nowe transakcje).

Rola Bitcoinowych górników

Przy przesyłaniu Tx (transakcji) bardzo ważną rolę odgrywają górnicy. To od nich zależy jak szybko Twoja transakcja zostanie odprawiona. Górnicy nie tylko rywalizują pomiędzy sobą o wydobycie kolejnego bloku ale również chcą przetworzyć te transakcje w sieci Bitcoin, które zwierają duże opłaty. Obecnie, zdecydowana większość rekomendowanych portfeli Bitcoina pozwala na ręczne ustawianie wielkości opłat. Jeśli Tx zawiera dużą opłatę, jej szanse na szybkie przetworzenie znacznie rosną.

Górnicy rywalizują między sobą, tak samo walka toczy się w mempoolu między transakcjami. Miner (górnik) pobiera pewną pulę transakcji z mempoola i rozpoczyna proces hashowania.

Proces ten jest powtarzany aż do uzyskania pewnej ilości 0 na początku hashu. Jeśli górnik uzyska wymaganą ilość zer na początku hashu oznacza to, że znalazł zwalidowany blok. Kolejnym krokiem jest przeniesie transakcji z mempoola do bloku i transmitowanie go do węzłów. Po poprawnym zweryfikowaniu bloku przez nody, następuje update pełnych węzłów a blockchain bogaci się o jeden blok więcej.

W tym momencie dochodzimy do kolejnego zagadnienia, mocno powiązanego z naszą transakcją czyli: trudności kopania Bitcoina. 

Trudność kopania BTC a transakcje w sieci Bitcoin

Trudność wydobycia kolejnego bloku w sieci Bitcoin jest automatycznym procesem, z góry zaplanowanym w protokole. Dostosowuje się automatycznie co 2016 bloków lub raz na dwa tygodnie.  Cały proces opiera się na dostępnej mocy obliczeniowej.

Najprościej mówiąc jest to wymagana ilość zer na początku bloku, które górnik podczas hashowania musi odszukać.

Spadek mocy sieci Bitcoin (hashrate) oznacza wydłużenie się czasu potrzebnego do wydobycia kolejnego bloku. Średnio, co 10 minut w blockchainie BTC powinien pojawiać się kolejny blok. Jeśli ten czas wydłuża się, sieć sama dostosowuje trudność kopania, zachęcając w ten sposób górników do pracy.

Wraz ze wzrostem hashrate, szybkość wydobycia kolejnego bloku w sieci rośnie, wtedy możemy spodziewać się wzrostu trudności kopania. Analogicznie, gdy hashrate spada, Bitcoin obniża trudność. Majstersztyk, prawda?

Na stronie https://diff.cryptothis.com/ znajdziesz szczegółowe dane dotyczące obecnej jak i przyszłej trudności kopania.

Najlepiej definiuje transakcje w sieci Bitcoin sam twórca, cyfrowego złota:

“Definiujemy Bitcoin jako łańcuch podpisów cyfrowych. Każdy właściciel przenosi Bitcoiny do następnego, podpisując cyfrowo hash poprzedniej transakcji i klucz publiczny następnego właściciela i dodając je na końcu coina. Odbiorca może zweryfikować podpisy, aby zweryfikować łańcuch własności”.

– Satoshi Nakamoto, Whitepaper Bitcoina.