Darmowy fragment publikacji:
Tytuł oryginału: Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain
Tłumaczenie: Tomasz Walczak
ISBN: 978-83-283-4035-0
© 2018 Helion SA
Authorized Polish translation of the English edition of Mastering Bitcoin, 2nd Edition
ISBN 9781491954386 © 2017 Andreas M. Antonopoulos LLC.
This translation is published and sold by permission of O Reilly Media, Inc., which owns or controls all
rights to publish and sell the same.
All rights reserved. No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system,
without permission from the Publisher.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej
publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną,
fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje
naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji.
Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich
właścicieli.
Autor oraz Wydawnictwo HELION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje były
kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane
z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz Wydawnictwo HELION nie
ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z wykorzystania informacji
zawartych w książce.
Wydawnictwo HELION
ul. Kościuszki 1c, 44-100 GLIWICE
tel. 32 231 22 19, 32 230 98 63
e-mail: helion@helion.pl
WWW: http://helion.pl (księgarnia internetowa, katalog książek)
Drogi Czytelniku!
Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres
http://helion.pl/user/opinie/bitzaa
Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję.
Pliki z przykładami omawianymi w książce można znaleźć pod adresem:
ftp://ftp.helion.pl/przyklady/bitzaa.zip
Printed in Poland.
• Kup książkę
• Poleć książkę
• Oceń książkę
• Księgarnia internetowa
• Lubię to! » Nasza społeczność
Spis treści
Przedmowa .............................................................................................................. 13
Krótki słowniczek ...................................................................................................... 21
Czym jest bitcoin?
Historia bitcoina
Zastosowania bitcoina, jego użytkownicy i ich historie
Pierwsze kroki
1. Wprowadzenie .......................................................................................................... 31
31
33
34
35
36
38
39
40
41
Wybór portfela bitcoina
Szybkie wprowadzenie
Pozyskiwanie pierwszego bitcoina
Określanie aktualnej ceny bitcoinów
Przesyłanie i otrzymywanie bitcoinów
Transakcje, bloki, kopanie i łańcuch bloków
Omówienie bitcoinów
Zakup kubka kawy
Transakcje w bitcoinach
Wejścia i wyjścia w transakcjach
Łańcuchy transakcji
Wydawanie reszty
Typowe formy transakcji
2. Jak działają bitcoiny? ................................................................................................ 43
43
43
44
46
46
46
48
48
49
50
51
52
53
54
56
Kopanie bitcoinów
Kopanie bloków transakcji
Wydawanie środków z transakcji
Tworzenie transakcji
Wybór odpowiednich wejść
Generowanie wyjść
Dodawanie transakcji do księgi
5
Poleć książkęKup książkę Uruchamianie węzła z implementacją Bitcoin Core
Pierwsze uruchamianie implementacji Bitcoin Core
Konfigurowanie węzła z implementacją Bitcoin Core
Inne klienty, biblioteki i pakiety narzędzi
Interfejs API oprogramowania Bitcoin Core
Środowisko programistyczne związane z bitcoinami
Budowanie implementacji Bitcoin Core z użyciem kodu źródłowego
Wybór wersji implementacji Bitcoin Core
Konfigurowanie budowania implementacji Bitcoin Core
Budowanie plików wykonywalnych implementacji Bitcoin Core
3. Bitcoin Core — implementacja wzorcowa ................................................................. 59
60
60
61
62
64
65
66
66
70
71
72
73
74
77
77
78
78
78
78
79
79
79
79
Pobieranie informacji na temat stanu klienta Bitcoin Core
Sprawdzanie i dekodowanie transakcji
Badanie bloków
Używanie programowego interfejsu oprogramowania Bitcoin Core
C i C++
JavaScript
Java
Python
Ruby
Go
Rust
C#
Objective-C
Wprowadzenie
Kryptografia z użyciem klucza publicznego a kryptowaluty
Klucze prywatny i publiczny
Klucze prywatne
Klucze publiczne
Objaśnienie kryptografii z użyciem krzywej eliptycznej
Generowanie klucza publicznego
4. Klucze i adresy .......................................................................................................... 81
81
82
83
83
85
86
88
90
91
95
101
104
104
105
106
111
Obsługa kluczy i adresów w Pythonie
Zaawansowane postacie kluczy i adresów
Szyfrowane klucze prywatne (BIP-38)
Adresy P2SH i adresy wielopodpisowe
Adresy vanity
Portfele papierowe
Kodowanie Base58 i Base58Check
Formaty kluczy
Adresy bitcoin
6
(cid:95)
Spis treści
Poleć książkęKup książkę Przegląd technologii obsługi portfeli
Portfele niedeterministyczne (losowe)
Portfele deterministyczne (z ziarnem)
Portfele HD (oparte na dokumentach BIP-32 i BIP-44)
Ziarna i kody mnemoniczne (BIP-39)
Dobre praktyki związane z portfelami
Używanie portfela bitcoinów
5. Portfele ...................................................................................................................115
115
116
117
117
118
119
119
121
121
126
132
Mnemoniczne słowa kodowe (BIP-39)
Tworzenie portfela HD na podstawie ziarna
Używanie rozszerzonego klucza publicznego w sklepie internetowym
Szczegółowe omówienie technologii używanych w portfelach
Skrypty transakcji i język Script
Podpisy cyfrowe (ECDSA)
Transakcje — operacje wykonywane na zapleczu
Wyjścia i wejścia transakcji
Wprowadzenie
Szczegółowe omówienie transakcji
Wyjścia transakcji
Wejścia transakcji
Opłaty transakcyjne
Dodawanie opłat do transakcji
6. Transakcje ...............................................................................................................137
137
137
137
139
140
142
145
148
149
150
150
150
154
155
157
158
158
160
162
162
Niekompletność w sensie Turinga
Weryfikacja bezstanowa
Tworzenie skryptów (blokowanie i odblokowywanie)
Skrypt P2PKH
Jak działają podpisy cyfrowe?
Sprawdzanie poprawności podpisu
Typy skrótów podpisów (SIGHASH)
Obliczenia w algorytmie ECDSA
Znaczenie losowości w podpisach
Adresy bitcoin, stan konta i inne abstrakcyjne pojęcia
7. Zaawansowane transakcje i skrypty ..........................................................................165
165
165
167
169
170
170
Wprowadzenie
Skrypty wielopodpisowe
Transakcje P2SH
Adresy P2SH
Zalety stosowania P2SH
Skrypt wypłaty i sprawdzanie poprawności
Spis treści
(cid:95)
7
Poleć książkęKup książkę Wyjścia rejestrujące dane (z operatorem RETURN)
Blokady oparte na czasie
Blokady oparte na czasie na poziomie transakcji (nLocktime)
Blokady CLTV
Względne blokady oparte na czasie
Względne blokady oparte na czasie z użyciem pola nSequence
Względne blokady oparte na czasie z operacją CSV
Mechanizm Median-Time-Past
Zabezpieczanie się przed „celowaniem w opłaty”
za pomocą blokad opartych na czasie
Skrypty z przepływem sterowania (klauzule warunkowe)
Klauzule warunkowe z kodami operacji VERIFY
Przepływ sterowania w skryptach
Przykładowy złożony skrypt
171
172
173
174
175
176
177
178
179
179
180
181
182
Architektura sieci P2P
Typy i role węzłów
Rozszerzona sieć bitcoina
Sieć Bitcoin Relay Network
Wykrywanie sieci
Kompletne węzły
Przesyłanie „zawartości magazynu”
Węzły SPV
Filtry Blooma
8. Sieć bitcoina ........................................................................................................... 185
185
186
187
190
190
194
194
195
198
199
202
203
204
204
204
205
Jak działają filtry Blooma?
W jaki sposób węzły SPV używają filtrów Blooma?
Węzły SPV a prywatność
Połączenia szyfrowane i uwierzytelniane
Transfer za pomocą sieci Tor
Uwierzytelnianie i szyfrowanie w sieci P2P
Pule transakcji
9. Łańcuch bloków ...................................................................................................... 207
207
208
209
209
210
211
212
218
Wprowadzenie
Struktura bloku
Nagłówek bloku
Identyfikatory bloku — skrót nagłówka bloku i wysokość bloku
Blok początkowy
Łączenie bloków w ich łańcuchu
Drzewa skrótów
Drzewa skrótów i węzły SPV
8
(cid:95)
Spis treści
Poleć książkęKup książkę Testowe łańcuchy bloków bitcoina
Testnet — poligon doświadczalny bitcoina
Segnet — testnet z obsługą technologii Segregated Witness
Regtest — lokalny łańcuch bloków
Używanie testowych łańcuchów bloków w trakcie prac programistycznych
218
219
220
221
222
Wprowadzenie
Ekonomia i podaż pieniądza w systemie bitcoina
Tworzenie nagłówka bloku
Wykopywanie bloku
Algorytm Proof-of-Work
Reprezentacja celu
Zmiana celu, aby dostosować trudność
Udane wykopanie bloku
Sprawdzanie poprawności nowego bloku
Łączenie bloków i wybieranie łańcuchów
Rozgałęzienia łańcucha bloków
Kopanie i wyścig w obliczaniu skrótów
Transakcja coinbase
Nagrody i opłaty w transakcji coinbase
Struktura transakcji coinbase
Dane coinbase
Zdecentralizowane osiąganie konsensusu
Niezależne sprawdzanie poprawności transakcji
Węzły służące do kopania
Łączenie transakcji w bloki
10. Kopanie i konsensus .................................................................................................223
223
224
226
227
228
229
230
231
232
233
235
236
236
242
242
244
245
246
247
254
256
256
260
263
263
264
265
266
267
268
269
269
270
272
Twarde rozgałęzienia
Twarde rozgałęzienia: oprogramowanie, sieć, kopanie i łańcuch
Podział górników na grupy a poziom trudności
Kontrowersyjne twarde rozgałęzienia
Miękkie rozgałęzienia
Krytyka miękkich rozgałęzień
Sygnalizowanie miękkich rozgałęzień za pomocą wersji bloku
Sygnalizowanie i aktywowanie zmian w specyfikacji BIP-34
Sygnalizowanie i aktywowanie zmian w specyfikacji BIP-9
Rozwiązanie z użyciem dodatkowej wartości nonce
Kopalnie
Ataki związane z konsensusem
Zmienianie reguł osiągania konsensusu
Rozwój oprogramowania zgodnie z konsensusem
Spis treści
(cid:95)
9
Poleć książkęKup książkę Źródło zaufania
Dobre praktyki z obszaru zabezpieczeń dla użytkowników
Reguły bezpieczeństwa
Bezpieczny rozwój systemów bitcoina
11. Bezpieczeństwo bitcoina ......................................................................................... 273
273
274
275
276
276
277
277
277
278
278
278
Fizyczne przechowywanie bitcoinów
Portfele sprzętowe
Równoważenie ryzyka
Dywersyfikacja ryzyka
Wielopodpis i zarządzanie
Zachowanie dostępu
Wnioski
Counterparty
Kanały płatności i kanały stanowe
Używanie colored coins
Emisja colored coins
Transakcje z użyciem colored coins
Wprowadzenie
Cegiełki (podstawowe mechanizmy)
Rozwiązania oparte na cegiełkach
Colored coins
12. Rozwiązania związane z łańcuchem bloków ............................................................. 279
279
279
282
282
283
283
284
287
287
288
290
292
295
298
299
300
303
304
305
Kanały stanowe — podstawowe zagadnienia i terminologia
Prosty przykładowy kanał płatności
Tworzenie kanałów niewymagających zaufania
Asymetryczne odwoływalne zobowiązania
Kontrakty HTLC
Kanały płatności z trasowaniem (Lightning Network)
Prosty przykład działania sieci Lightning Network
Przesył i trasowanie w sieci Lightning Network
Korzyści ze stosowania sieci Lightning Network
Wnioski
10
(cid:95)
Spis treści
Poleć książkęKup książkę
A Artykuł Satoshiego Nakamoty na temat bitcoina .......................................................307
B Operatory, stałe i symbole języka skryptowego transakcji .........................................319
C Dokumenty BIP ........................................................................................................325
D Mechanizm Segregated Witness ...............................................................................331
E Bitcore .....................................................................................................................343
F Biblioteki pycoin oraz narzędzia ku i tx .....................................................................347
G Polecenia z narzędzia Bitcoin Explorer (bx) ...............................................................355
Skorowidz ................................................................................................................359
Spis treści
(cid:95)
11
Poleć książkęKup książkę 12
(cid:95)
Spis treści
Poleć książkęKup książkę ROZDZIAŁ 1.
Wprowadzenie
Czym jest bitcoin?
Bitcoin to zbiór koncepcji i technologii stanowiących podstawę ekosystemu pieniądza cyfrowego.
Jednostki tej waluty, nazywane bitcoinami, służą do przechowywania i przesyłania środków o okre-
ślonej wartości między uczestnikami sieci bitcoina. Użytkownicy tej sieci komunikują się między
sobą (za pomocą protokołu bitcoina) przede wszystkim przez internet, choć używane mogą być
także inne sieci. Zestaw protokołów bitcoina, rozpowszechniony jako oprogramowanie o otwar-
tym dostępie do kodu źródłowego, może działać w różnorodnych urządzeniach obliczeniowych,
w tym w laptopach i smartfonach, dzięki czemu technologia ta jest łatwo osiągalna.
Użytkownicy mogą przesyłać bitcoiny w sieci, aby wykonywać niemal dowolne operacje, jakie są
możliwe z wykorzystaniem tradycyjnych walut. Mogą m.in. kupować i sprzedawać produkty, prze-
syłać pieniądze ludziom i organizacjom lub udzielać kredytów. Bitcoiny można kupować, sprze-
dawać i wymieniać na inne waluty w specjalnych kantorach. Bitcoin jest w pewnym sensie do-
skonałą walutą dla internetu, ponieważ korzystanie z niego odbywa się szybko, bezpiecznie i bez
uwzględniania granic.
W odróżnieniu od tradycyjnych walut bitcoiny są w pełni wirtualne. Nie występują fizyczne ani
nawet cyfrowe monety w tej walucie. Istnienie monet wynika z transakcji, w których wartość jest
przekazywana od nadawcy do odbiorcy. Użytkownicy bitcoinów uzyskują klucze, które pozwalają
udowodnić posiadanie bitcoinów w ich sieci. Za pomocą tych kluczy można podpisywać transak-
cje, aby odblokować wartość i wydać ją, przekazując środki nowemu właścicielowi. Klucze są czę-
sto przechowywane w cyfrowym portfelu na komputerze lub smartfonie użytkownika. Posiadanie
klucza, którym można podpisać transakcję, to jedyny warunek do wydawania bitcoinów, dzięki
czemu całkowita kontrola nad środkami pozostaje w rękach każdego użytkownika.
Bitcoiny działają w rozproszonym systemie typu P2P. Dlatego nie istnieje centralny serwer ani
punkt kontroli. Bitcoiny są generowane w procesie kopania (ang. mining), co polega na konku-
rowaniu w wyszukiwaniu rozwiązania problemu matematycznego związanego z przetwarzaniem
transakcji z użyciem bitcoinów. Każdy uczestnik sieci bitcoinów (czyli każdy użytkownik urzą-
dzenia, na którym działa pełny zestaw protokołów bitcoina) może zostać górnikiem, wykorzystu-
jąc moc obliczeniową komputera do sprawdzania i rejestrowania transakcji. Średnio co 10 minut
komuś udaje się potwierdzić transakcje z ostatnich 10 minut, za co dana osoba jest wynagradzana
31
Poleć książkęKup książkę nowymi bitcoinami. Kopanie bitcoinów prowadzi do decentralizacji działań związanych z emisją
waluty i rozliczeniami oraz eliminuje konieczność istnienia banku centralnego.
Protokół bitcoina obejmuje wbudowane algorytmy regulujące przebieg kopania w sieci. Trudność
zadań obliczeniowych, jakie górnicy muszą wykonywać, jest dostosowywana dynamicznie. Dlate-
go jakiś górnik odnosi sukces średnio co 10 minut, niezależnie od tego, ile osób konkuruje ze sobą
w danym momencie i ile mocy obliczeniowej jest w to zaangażowane. Protokół zmniejsza też
szybkość emisji nowych bitcoinów co cztery lata oraz ogranicza łączną liczbę bitcoinów, jakie zo-
staną wyemitowane, do stałej wartości wynoszącej niecałe 21 milionów. Dlatego liczba bitcoinów
w obiegu ściśle odpowiada przewidywalnej krzywej i do roku 2140 wyniesie blisko 21 milionów.
Ponieważ szybkość emisji bitcoinów stale spada, w długim terminie bitcoin jest walutą deflacyjną.
Ponadto nie jest możliwa inflacja spowodowana „dodrukiem” nowych pieniędzy ponad poziom
oczekiwanej szybkości emisji.
Nazwa „bitcoin” oznacza też protokół, sieć P2P i innowacyjną technologię przetwarzania rozpro-
szonego. Waluta bitcoin to tylko pierwsze zastosowanie tej innowacji. Bitcoin to punkt kulmina-
cyjny dziesięcioleci badań z dziedziny kryptografii i systemów rozproszonych, łączący cztery ważne
innowacje w unikatowy i wartościowy sposób. Oto elementy tworzące bitcoina:
(cid:120) zdecentralizowana sieć P2P (oparta na protokole bitcoina),
(cid:120) publiczna księga transakcji (łańcuch bloków),
(cid:120) zestaw reguł służący do niezależnej walidacji transakcji i emisji waluty (są to reguły oparte na
konsensusie),
(cid:120) mechanizm osiągania w środowisku zdecentralizowanym globalnego konsensusu dotyczącego
poprawnego łańcucha bloków (algorytm Proof-of-Work).
Ponieważ jestem programistą, traktuję bitcoin jako walutę internetową i jako sieć przekazywania
wartości oraz zabezpieczania własności środków cyfrowych za pomocą obliczeń rozproszonych.
Jednak bitcoin to coś znacznie więcej, niż może się początkowo wydawać.
Ten rozdział rozpoczynam od objaśnienia wybranych podstawowych koncepcji i pojęć, ponadto
omawiam pobieranie niezbędnego oprogramowania oraz opisuję używanie bitcoinów w prostych
transakcjach. W dalszych rozdziałach wyjaśniam warstwy technologii, dzięki którym bitcoiny
mogły powstać, i analizuję wewnętrzne mechanizmy sieci i protokołu bitcoina.
Waluty cyfrowe przed pojawieniem się bitcoinów
Powstanie wiarygodnych pieniędzy cyfrowych jest ściśle powiązane z osiągnięciami z obszaru krypto-
grafii. Nie jest to zaskoczeniem, jeśli uwzględnić wyzwania związane z używaniem bitów do repre-
zentowania wartości, którą można wymieniać na towary i usługi. Oto trzy podstawowe pytania każdej
osoby akceptującej pieniądze cyfrowe:
1. Czy mogę zaufać, że pieniądze są autentyczne (a nie podrobione)?
2. Czy mogę mieć pewność, że pieniądze cyfrowe mogą zostać wydane tylko raz (jest to problem po-
dwójnego wydatkowania; ang. double-spending)?
3. Czy mogę mieć pewność, że nikt inny nie stwierdzi, iż pieniądze należą do niego, a nie do mnie?
32
(cid:95)
Rozdział 1. Wprowadzenie
Poleć książkęKup książkę Emitenci pieniędzy papierowych nieustannie walczą z fałszerzami, używając coraz bardziej zaawan-
sowanych materiałów i technologii druku. Pieniądze fizyczne łatwo rozwiązują problem podwójnego
wydatkowania, ponieważ ten sam banknot nie może znajdować się jednocześnie w dwóch miejscach.
Oczywiście — tradycyjne pieniądze często są przechowywane i przekazywane cyfrowo. Wtedy pro-
blemy fałszerstw i podwójnego wydatkowania są rozwiązywane dzięki rozliczaniu wszystkich transak-
cji elektronicznych przez jednostki centralne, mające globalny wgląd w pieniądze będące w obiegu.
W przypadku pieniędzy cyfrowych, gdzie nie można wykorzystać wyrafinowanych tuszów lub pasków
holograficznych, to kryptografia pozwala zaufać w zasadność roszczeń użytkownika do środków.
Konkretnie chodzi o to, że podpisy cyfrowe umożliwiają użytkownikowi podpisywanie środków lub
transakcji cyfrowych i udowodnienie posiadania danych środków. Dzięki odpowiedniej architekturze
podpisy cyfrowe pozwalają też rozwiązać problem podwójnego wydatkowania.
Gdy pod koniec lat 80. kryptografia stała się bardziej dostępna i zrozumiała, wielu naukowców zaczęło
próbować wykorzystać ją do utworzenia walut cyfrowych. W tych wczesnych projektach emitowane były
pieniądze cyfrowe oparte zwykle na walutach krajowych lub metalach wartościowych (np. na złocie).
Choć te dawne waluty cyfrowe funkcjonowały poprawnie, były scentralizowane i z tego powodu po-
datne na ataki ze strony rządów i hakerów. Dla wczesnych walut cyfrowych działała centralna jed-
nostka rozrachunkowa zatwierdzająca w regularnych odstępach czasu wszystkie transakcje (podobnie
jak w tradycyjnym systemie bankowym). Niestety w większości sytuacji te nowe waluty cyfrowe sta-
wały się obiektem ataków zaniepokojonych rządów i ostatecznie wychodziły z użycia. Niektóre próby
kończyły się spektakularnymi katastrofami, np. gdy spółka nadrzędna była nagle likwidowana. Aby
zapewnić odporność na interwencje ze strony przeciwników (czy to rządów, czy to organizacji prze-
stępczych), potrzebna była zdecentralizowana waluta cyfrowa, pozwalająca uniknąć powstania jedne-
go punktu podatnego na ataki. Takim systemem jest bitcoin, z natury zdecentralizowany i wolny od
centralnej jednostki nadrzędnej, którą można by zaatakować lub złamać.
Historia bitcoina
Bitcoin został wymyślony w 2008 roku w wyniku publikacji artykułu Bitcoin: A Peer-to-Peer
Electronic Cash System1 napisanego pod pseudonimem Satoshi Nakamoto (zob. dodatek A).
Nakamoto połączył kilka wcześniejszych wynalazków (takich jak protokół b-money i algorytm
HashCash), aby zbudować w pełni zdecentralizowany system pieniędzy elektronicznych, który
nie jest zależny od jednostki centralnej w zakresie emisji pieniędzy lub zatwierdzania i walidacji
transakcji. Najważniejszą innowacją było wykorzystanie rozproszonego systemu obliczeniowego
(nazwanego algorytmem Proof-of-Work) do przeprowadzania co 10 minut globalnych „wybo-
rów”, co umożliwiało zdecentralizowanej sieci osiągnięcie konsensusu w kwestii stanu transakcji.
Ten model w elegancki sposób rozwiązuje problem podwójnego wydatkowania (polegający na
tym, że jednostkę waluty można wydać dwukrotnie). Wcześniej było to słabością waluty cyfrowej,
obchodzoną przez rozliczanie wszystkich transakcji za pośrednictwem centralnej jednostki
rozliczeniowej.
Sieć bitcoin powstała w 2009 roku na podstawie opublikowanej przez Nakamoto wzorcowej im-
plementacji, poprawianej później przez wielu innych programistów. Moc obliczeniowa dostępna dla
algorytmu Proof-of-Work (związanego z kopaniem), który zapewnia bezpieczeństwo i odporność
1 Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, Satoshi Nakamoto (https://bitcoin.org/bitcoin.pdf).
Historia bitcoina
(cid:95)
33
Poleć książkęKup książkę bitcoina na ataki, wzrosła wykładniczo i obecnie przekracza łączną moc obliczeniową najszybszych
superkomputerów świata. Wartość rynkowa bitcoinów okresowo przekraczała 20 mld dolarów
(zależy to od kursu wymiany bitcoinów na dolary). Największa z dotychczas przetwarzanych
w sieci transakcji była warta 150 mln dolarów, które zostały przesłane natychmiastowo i rozliczone
bez żadnych opłat.
Satoshi Nakamoto wycofał się z życia publicznego w kwietniu 2011 roku, przekazując aktywnej
grupie wolontariuszy odpowiedzialność za rozwijanie kodu i sieci. Tożsamość osoby lub osób
stojących za bitcoinem jest do tej pory nieznana. Jednak ani Satoshi Nakamoto, ani nikt inny nie
sprawuje jednostkowej kontroli nad systemem bitcoina. System ten działa na podstawie w pełni
jawnych reguł matematycznych, oprogramowania o otwartym dostępie do kodu źródłowego
i konsensusu między użytkownikami sieci. Samo powstanie bitcoina jest przełomowym osiągnię-
ciem, które doprowadziło do powstania nowego obszaru nauki w dziedzinach obliczeń rozpro-
szonych, ekonomii i ekonometrii.
Rozwiązanie problemu obliczeń rozproszonych
Pomysł Sathoshiego Nakamoty jest praktycznym i nowatorskim rozwiązaniem problemu obliczeń
rozproszonych, znanego jako problem bizantyjskich generałów. Dotyczy on próby uzgodnienia działań
lub stanu systemu przez wymianę informacji w zawodnej i podatnej na ataki sieci. Rozwiązanie Naka-
moty, który wykorzystał dowód pracy (ang. Proof-of-Work) do uzgadniania konsensusu bez centralnej
zaufanej jednostki, stanowi przełom w obliczeniach rozproszonych i ma wiele zastosowań niezwiąza-
nych z walutami. Można się nim posługiwać do osiągania konsensusu w zdecentralizowanych sie-
ciach, aby zapewniać wiarygodność wyborów, loterii, rejestrów środków, poświadczeń cyfrowych itd.
Zastosowania bitcoina, jego użytkownicy i ich historie
Bitcoin to prawdziwa innowacja, jeśli chodzi o technologię pieniądza. W swej istocie pieniądze
ułatwiają wymianę wartości między ludźmi. Dlatego aby w pełni zrozumieć bitcoina i jego zasto-
sowania, przeanalizuję go z perspektywy użytkowników tej waluty. Wszystkie wymienione tu
osoby i ich historie ilustrują konkretny przypadek użycia (lub kilka takich przypadków). Te historie
będą się w książce powtarzać.
Handel produktami o małej wartości w Ameryce Północnej
Alice mieszka w regionie Bay Area w północnej Kalifornii. Usłyszała o bitcoinie od zaintere-
sowanego technologiami znajomego i chce zacząć korzystać z tej waluty. Zobaczysz, jak Alice
poznaje bitcoiny, kupuje je, a następnie wydaje w celu zakupu kubka kawy w kawiarni Bob’s
Cafe w Palo Alto. W ramach tej historii poznasz oprogramowanie, kantory i podstawowe
transakcje z perspektywy klienta sklepu.
Handel produktami o dużej wartości w Ameryce Północnej
Carol jest właścicielką galerii w San Francisco. Sprzedaje drogie obrazy za bitcoiny. W tej hi-
storii poznasz zagrożenie atakiem przez konsensus na poziomie 51 , wymierzonym w sprze-
dawców drogich towarów.
34
(cid:95)
Rozdział 1. Wprowadzenie
Poleć książkęKup książkę Kontrakty zagraniczne
Robert, właściciel kawiarni w Palo Alto, tworzy nową witrynę. Zatrudnił indyjskiego progra-
mistę stron internetowych Gopesha, który mieszka w Bangalore w Indiach. Gopesh zgodził
się na zapłatę w bitcoinach. W tej historii zapoznasz się z używaniem bitcoinów w kontekście
outsourcingu, usług kontraktowych i przelewów międzynarodowych.
Sklep internetowy
Gabriel jest przedsiębiorczym nastolatkiem z Rio de Janeiro prowadzącym mały sklep inter-
netowy, w którym sprzedaje koszulki, kubki i naklejki z rysunkami bitcoinów. Gabriel jest
zbyt młody, by posiadać konto w banku, ale jego rodzice zachęcają go do przedsiębiorczości.
Datki na organizacje charytatywne
Eugenia jest dyrektorem filipińskiej instytucji charytatywnej działającej na rzecz dzieci. Nie-
dawno odkryła bitcoiny i chce używać ich, aby dotrzeć do nowej grupy zagranicznych i lokal-
nych sponsorów. Interesuje się też możliwością wykorzystania bitcoinów do szybkiego prze-
syłania środków w miejsca, gdzie są one potrzebne. W tej historii zobaczysz, jak wykorzystać
bitcoiny do globalnych zbiórek niezależnych od walut i granic oraz jak dzięki ogólnie dostęp-
nej księdze zapewnić przejrzystość działań organizacji charytatywnych.
Import i eksport
Mohammed jest importerem elektroniki z Dubaju. Chce wykorzystać bitcoiny do zakupu
elektroniki ze Stanów Zjednoczonych i Chin oraz importowania towarów do Zjednoczonych
Emiratów Arabskich, aby przyspieszyć proces płatności za importowane dobra. W tej historii
zobaczysz, w jaki sposób bitcoiny mogą być używane do dokonywania dużych międzynaro-
dowych płatności za fizyczne towary w handlu B2B.
Kopanie bitcoinów
Jing studiuje inżynierię komputerową w Szanghaju. Jing, wykorzystując umiejętności inżynie-
ryjne, zbudował platformę do kopania bitcoinów, aby zapewniała mu dodatkowy dochód.
W tej historii poznasz „przemysłowe” podstawy bitcoina — wyspecjalizowany sprzęt służący
do zabezpieczania sieci bitcoina i generowania nowych pieniędzy.
Każda z tych historii jest oparta na rzeczywistych ludziach i branżach, które obecnie używają bit-
coinów do tworzenia nowych rynków, nowych przemysłów i innowacyjnych rozwiązań globalnych
problemów ekonomicznych.
Pierwsze kroki
Bitcoin to protokół, który może być używany poprzez obsługującą go aplikację kliencką. Portfel
bitcoina to najczęściej używany interfejs systemu bitcoina (podobnie jak przeglądarka to najczę-
ściej stosowany interfejs dla protokołu HTTP). Istnieje wiele implementacji i rodzajów takich
portfeli, podobnie jak jest wiele rodzajów przeglądarek (np. Chrome, Safari, Firefox i Internet
Explorer). I podobnie jak każdy ma ulubione (Mozilla Firefox, super!) i nielubiane przeglądarki
(Internet Explorer, fe!), tak portfele bitcoina różnią się ze względu na jakość, wydajność, bezpie-
czeństwo, prywatność i niezawodność. Istnieje też wzorcowa implementacja protokołu bitcoina
obejmująca portfel. Jej nazwa to Satoshi Client lub Bitcoin Core, a implementacja ta jest oparta na
pierwotnym rozwiązaniu napisanym przez Satoshiego Nakamotę.
Pierwsze kroki
(cid:95)
35
Poleć książkęKup książkę Wybór portfela bitcoina
Portfele to jedne z najaktywniej rozwijanych aplikacji w ekosystemie bitcoina. W tym obszarze
panuje duża konkurencja i choć prawdopodobnie właśnie tworzony jest nowy portfel, niektóre
tego typu narzędzia z zeszłego roku nie są już rozwijane. Wiele portfeli jest przeznaczonych dla
konkretnych platform lub zastosowań. Niektóre są lepiej dostosowane do początkujących, nato-
miast inne udostępniają wiele funkcji dla zaawansowanych użytkowników. Wybór portfela to wy-
soce subiektywna kwestia, zależna od planowanego zastosowania i doświadczenia. Dlatego nie da
się polecić konkretnej marki lub projektu portfela. Można jednak skategoryzować portfele według
platform i funkcji oraz w przejrzysty sposób przedstawić ich różne typy. Co lepsze, przenoszenie
pieniędzy między portfelami jest łatwe, tanie i szybkie, dlatego warto wypróbować kilka takich
narzędzi w celu znalezienia tego, które spełnia Twoje potrzeby.
Portfele według platform można skategoryzować w następujący sposób:
Portfele desktopowe
Portfel desktopowy był pierwszym typem portfela opracowanym jako implementacja wzorcowa.
Wielu użytkowników korzysta z takich portfeli z powodu funkcji, jakie oferuje, autonomii
i kontroli. Używanie systemów operacyjnych ogólnego użytku, takich jak Windows i Mac OS,
ma jednak wady związane z bezpieczeństwem, ponieważ systemy te są często niezabezpieczone
i źle skonfigurowane.
Portfele mobilne
Portfele mobilne są najpopularniejszym typem tego rodzaju narzędzi. Działają w systemach
operacyjnych smartfonów (np. Apple iOS lub Android) i często stanowią doskonały wybór
dla nowych użytkowników. Wiele takich portfeli jest projektowanych pod kątem prostoty
i łatwości użycia, jednak istnieją też bogate w funkcje portfele mobilne dla zaawansowanych
użytkowników.
Portfele internetowe
Portfele internetowe są dostępne z poziomu przeglądarki i przechowują portfel użytkownika
na niezależnym serwerze, co upodabnia je do systemów poczty elektronicznej. W niektórych
usługach tego typu stosowany jest kod kliencki działający w przeglądarce użytkownika. Ten
kod kontroluje klucze bitcoina należące do użytkownika. Jednak w większości takich portfeli
działa kompromisowe rozwiązanie — narzędzie przejmuje kontrolę nad należącymi do użyt-
kownika kluczami bitcoina w zamian za łatwość użytkowania portfela. Przechowywanie bit-
coinów o dużej wartości w systemach niezależnych firm nie jest zalecane.
Portfele sprzętowe
Portfele sprzętowe to urządzenia obsługujące bezpieczny, niezależny portfel za pomocą wy-
specjalizowanego sprzętu. Takie portfele działają z użyciem portu USB i przeglądarki deskto-
powej lub komunikacji NFC i urządzeń mobilnych. Dzięki obsłudze wszystkich operacji
związanych z bitcoinami za pomocą wyspecjalizowanego sprzętu te portfele są uznawane za
bardzo bezpieczne i nadają się do przechowywania bitcoinów o dużej wartości.
36
(cid:95)
Rozdział 1. Wprowadzenie
Poleć książkęKup książkę Portfele papierowe
Klucze kontrolujące bitcoiny można też wydrukować na potrzeby ich długoterminowego
przechowywania. Są to tak zwane portfele papierowe, choć czasem używane są inne materiały
(drewno, metal itd.). Portfele papierowe to prosty technologicznie, ale bardzo bezpieczny
sposób długoterminowego przechowywania bitcoinów. Przechowywanie bitcoinów w trybie
offline jest też czasem nazywane składowaniem „w chłodni”.
Inny sposób kategoryzowania portfeli bitcoina opiera się na poziomie autonomii i sposobie inte-
rakcji z siecią bitcoina:
Kompletny klient
Kompletny klient charakteryzuje się przechowywaniem całej historii transakcji (wszystkich
transakcji przeprowadzonych kiedykolwiek przez dowolnego użytkownika), zarządzaniem
portfelami i możliwością bezpośredniego inicjowania transakcji w sieci bitcoina. Kompletny
klient obsługuje wszystkie aspekty protokołu oraz może niezależnie przeprowadzać walidację
całego łańcucha bloków i dowolnych transakcji. Taki klient zużywa dużo zasobów komputera
(np. ponad 125 GB miejsca na dysku i 2 GB pamięci RAM), ale zapewnia całkowitą autonomię
i niezależne weryfikowanie transakcji.
Prosty klient
Prosty klient, nazywany też klientem SPV (ang. Simple Payment Verification), łączy się z opi-
sanymi wcześniej kompletnymi klientami, aby uzyskać informacje o transakcjach, jednak
przechowuje portfel użytkownika lokalnie i niezależnie tworzy transakcje, sprawdza ich po-
prawność i przesyła je. Proste klienty bezpośrednio komunikują się z siecią bitcoina (nie ko-
rzystają z pośredników).
Klient z niezależnym interfejsem API
Taki klient komunikuje się z siecią bitcoina za pomocą systemu niezależnych interfejsów
API, a nie bezpośrednio. Portfel może być wtedy przechowywany u użytkownika lub na nie-
zależnych serwerach, przy czym wszystkie transakcje odbywają się z udziałem niezależnego
pośrednika.
Uwzględniając oba sposoby kategoryzowania, wiele portfeli można przypisać do kilku grup. Naj-
częściej spotykane kategorie to pełny klient desktopowy, prosty portfel mobilny i portfel interne-
towy z niezależnym interfejsem. Granice między kategoriami często się zacierają, ponieważ wiele
portfeli działa na różnych platformach i może komunikować się z siecią w rozmaity sposób.
Na potrzeby tej książki przedstawiam używanie różnych dostępnych do pobrania klientów
bitcoina — od implementacji wzorcowej (Bitcoin Core) po portfele mobilne i internetowe.
Niektóre przykłady wymagają użycia narzędzia Bitcoin Core, który oprócz tego, że jest komplet-
nym klientem, udostępnia interfejsy API do usług związanych z portfelem, siecią i transakcjami.
Jeśli planujesz zapoznać się z interfejsami programowymi systemu bitcoina, będziesz potrzebował
narzędzia Bitcoin Core lub jednego z innych klientów (zob. punkt „Inne klienty, biblioteki i pa-
kiety narzędzi”).
Pierwsze kroki
(cid:95)
37
Poleć książkęKup książkę Szybkie wprowadzenie
Alice, którą poznałeś w punkcie „Zastosowania bitcoina, jego użytkownicy i ich historie”, nie ma
wiedzy technicznej i dopiero niedawno dowiedziała się o bitcoinach od swojego przyjaciela Joego.
Na przyjęciu Joe entuzjastycznie objaśnia działanie bitcoinów wszystkim osobom i demonstruje,
jak posługiwać się tą walutą. Alice zaintrygowana pyta, jak może zacząć korzystać z bitcoinów. Joe
wyjaśnia, że dla początkujących najlepszy jest portfel mobilny i poleca kilka swoich ulubionych
narzędzi tego typu. Alice pobiera narzędzie Mycelium na Androida i instaluje je w telefonie.
Gdy Alice pierwszy raz uruchamia Mycelium, narzędzie to (podobnie jak wiele portfeli bitco-
inów) automatycznie tworzy nowy portfel. Alice widzi ten portfel na ekranie, co przedstawia ry-
sunek 1.1 (uwaga: nie przesyłaj bitcoinów pod ten przykładowy adres, ponieważ zostaną one na
zawsze utracone).
Rysunek 1.1. Portfel mobilny Mycelium
Najważniejszą informacją na tym ekranie jest adres bitcoin należący do Alice. Na ekranie ma on
postać długiego łańcucha liter i cyfr: 1Cdid9KFAaatwczBwBttQcwXYCpvK8h7FK. Obok tego adresu
znajduje się kod QR. Jest to odmiana kodu kreskowego zawierającego te same informacje w for-
macie możliwym do zeskanowania za pomocą aparatu smartfona. Kod QR to kwadrat ze wzorem
z czarnych i białych kropek. Alice może skopiować adres bitcoin lub kod QR do schowka, doty-
kając kod QR lub przycisk Receive. W większości portfeli dotknięcie kodu QR powoduje też po-
większenie go, dzięki czemu można go łatwiej zeskanować za pomocą aparatu smartfona.
38
(cid:95)
Rozdział 1. Wprowadzenie
Poleć książkęKup książkę Adresy bitcoin rozpoczynają się od cyfry 1 lub 3. Podobnie jak adresy e-mail mogą
być one udostępniane innym użytkownikom, którzy mogą za pomocą tych adre-
sów przesyłać bitcoiny bezpośrednio do portfela odbiorcy. W kontekście bezpie-
czeństwa w adresach bitcoin nie ma żadnych poufnych danych. Adres ten możesz
zamieścić w dowolnym miejscu, nie narażając konta na niebezpieczeństwo. W od-
różnieniu od adresów e-mail możesz tworzyć nowe adresy bitcoin tak często, jak
masz na to ochotę, a wszystkie te adresy spowodują przesyłanie środków do Twoje-
go portfela. Wiele niedawno powstałych portfeli automatycznie tworzy nowy adres
dla każdej transakcji, aby zmaksymalizować prywatność. Portfel to zbiór adresów
i kluczy odblokowujących dostępne środki.
Alice może teraz zacząć otrzymywać środki. Jej portfel losowo generuje klucz prywatny (opisany
szczegółowo w punkcie „Klucze prywatne”) wraz z powiązanym adresem bitcoin. Na tym etapie
adres bitcoin nie jest znany w sieci bitcoina ani zarejestrowany w systemie bitcoina. Ten adres to
liczba powiązana z kluczem, za pomocą którego Alice kontroluje dostęp do środków. Adres jest
generowany niezależnie przez portfel bez powiadamiania o tym innych usług ani rejestrowania się
w nich. W większości portfeli nie istnieje związek między adresem bitcoin a zewnętrznie identyfi-
kowalnymi informacjami na temat tożsamości użytkownika. Do momentu, w którym adres jest
wskazywany jako odbiorca wartości w transakcji w księdze, jest on tylko jednym z wielu możliwych
poprawnych adresów w świecie bitcoina. Dopiero po powiązaniu adresu z transakcją staje się on
jednym ze znanych adresów w sieci.
Alice może teraz zacząć korzystać z nowego portfela.
Pozyskiwanie pierwszego bitcoina
Pierwszym i często najtrudniejszym zadaniem dla nowych użytkowników jest pozyskanie bitcoinów.
W odróżnieniu od innych walut obcych nie da się na razie kupić bitcoinów w banku lub kantorze.
Transakcje z użyciem bitcoinów są nieodwracalne. Większość transakcji w sieciach obsługujących
płatności elektroniczne, np. przy użyciu kart kredytowych, kart debetowych, systemu PayPal i kont
bankowych, jest odwracalna. To stanowi dla sprzedawcy bitcoinów wysokie ryzyko: kupujący może
wycofać płatność elektroniczną po otrzymaniu bitcoinów, w ten sposób oszukując sprzedawcę.
Aby ograniczyć to ryzyko, firmy pozwalające kupować bitcoiny przy użyciu tradycyjnych płatno-
ści elektronicznych zwykle sprawdzają tożsamość kupującego i jego wiarygodność kredytową, co
może zająć kilka dni lub tygodni. Dla nowego użytkownika oznacza to, że nie może on od razu
zakupić bitcoinów za pomocą karty kredytowej. Jednak odrobina cierpliwości i twórczego myśle-
nia pozwalają rozwiązać ten problem.
Oto kilka metod na pozyskanie bitcoinów przez nowych użytkowników:
(cid:120) Znajdź znajomego, który posiada bitcoiny, i zakup je bezpośrednio od niego. Wielu użyt-
kowników bitcoinów zaczyna w ten sposób. Jest to najmniej skomplikowany sposób. Jednym
ze sposobów na spotkanie właścicieli bitcoinów jest udział w lokalnych spotkaniach meetu-
powych ogłaszanych w serwisie Meetup.com2.
2 https://www.meetup.com/.
Pierwsze kroki
(cid:95)
39
Poleć książkęKup książkę (cid:120) Posłuż się katalogiem takim jak localbitcoins.com3, aby znaleźć sprzedawcę w swojej okolicy
w celu osobistego zakupu bitcoinów za gotówkę.
(cid:120) Zarób bitcoiny, sprzedając za nie produkty lub usługi. Jeśli jesteś programistą, możesz sprzedać
swoje umiejętności programistyczne. Jeżeli jesteś fryzjerem, możesz kogoś uczesać za bitcoiny.
(cid:120) Użyj bankomatu z bitcoinami w swoim mieście. Takie bankomaty to maszyny, które przyj-
mują gotówkę i przesyłają bitcoiny do portfela bitcoinów na smartfonie. Poszukaj takiej ma-
szyny za pomocą mapy internetowej ze strony Coin ATM Radar4.
(cid:120) Posłuż się wymieniającym bitcoiny kantorem powiązanym z Twoim rachunkiem bankowym.
Obecnie w wielu państwach dostępne są kantory, które umożliwiają sprzedającym i kupującym
wymianę bitcoinów na lokalną walutę. W serwisach wyświetlających kursy wymiany (np.
w serwisie BitcoinAverage5) często dostępne są listy kantorów dla poszczególnych walut.
Jedną z zalet bitcoinów, w porównaniu z innymi systemami płatności, jest to, że
odpowiednio używane zapewniają użytkownikom znacznie więcej prywatności.
Pozyskiwanie, przechowywanie i wydawanie bitcoinów nie wymaga ujawniania
poufnych informacji i danych osobowych osobom trzecim. Jednak tam, gdzie bit-
coiny stykają się z tradycyjnymi systemami (np. w kantorach), często obowiązują
regulacje krajowe i międzynarodowe. Aby wymienić bitcoiny na walutę krajową,
często trzeba przedstawić dowód tożsamości i informacje z banku. Użytkownicy
powinni wiedzieć, że po powiązaniu adresu bitcoin z danymi osobowymi wszystkie
transakcje z użyciem tego adresu łatwo można zidentyfikować i prześledzić. Jest to
jeden z powodów, dla których wielu użytkowników decyduje się utrzymywać spe-
cjalne konta do wymiany walut niepowiązane ze swoimi portfelami.
Alice zapoznała się z bitcoinami dzięki przyjacielowi, dlatego może w łatwy sposób pozyskać
swoje pierwsze bitcoiny. Zobacz teraz, w jaki sposób Alice może kupić bitcoiny od swojego przy-
jaciela Joego i jak Joe może przesłać środki do portfela przyjaciółki.
Określanie aktualnej ceny bitcoinów
Zanim Alice kupi bitcoiny od Joego, osoby te muszą uzgodnić kurs wymiany bitcoinów na dolary
amerykańskie. Pojawia się wtedy pytanie często zadawane przez osoby dopiero zapoznające się
z bitcoinami: „Kto ustala cenę bitcoinów?”. Krótka odpowiedź jest taka, że robi to rynek.
Bitcoiny, podobnie jak większość innych walut, mają płynny kurs wymiany. To oznacza, że war-
tość bitcoina w stosunku do innych walut zmienia się zgodnie z popytem i podażą na różnych
rynkach, na których handluje się tymi walutami. Na przykład „cena” bitcoinów w dolarach ame-
rykańskich jest obliczana na każdym rynku na podstawie ostatniej transakcji. Dlatego cena bły-
skawicznie zmienia się kilka razy na minutę. Serwisy zajmujące się wyceną agregują ceny z kilku
rynków i obliczają ważoną wolumenem średnią, reprezentującą na szerokim rynku kurs wymiany
dla pary walutowej (np. BTC/USD).
3 https://localbitcoins.com/.
4 https://coinatmradar.com/.
5 https://bitcoinaverage.com/.
40
(cid:95)
Rozdział 1. Wprowadzenie
Poleć książkęKup książkę Istnieją setki aplikacji i witryn, które udostępniają aktualny kurs wymiany. Oto kilka najpopular-
niejszych serwisów tego typu:
Bitcoin Average6
W tej witrynie znajdziesz prostą ważoną wolumenem średnią dla poszczególnych walut.
CoinCap7
W tym serwisie podana jest kapitalizacja rynku i kursy wymiany dla setek kryptowalut, w tym
dla bitcoinów.
Chicago Mercantile Exchange Bitcoin Reference Rate8
Tu znajdziesz kurs referencyjny, który może być stosowany przez instytucje i w kontraktach.
Jest on podawany przez CME w ramach danych dla inwestorów.
Oprócz tego, że dostępne są różne witryny i aplikacje podające kurs, większość portfeli automa-
tycznie przelicza bitcoiny na inne waluty. Joe używa swojego portfela, aby automatycznie ustalić
cenę przed przesłaniem bitcoinów do Alice.
Przesyłanie i otrzymywanie bitcoinów
Alice zdecydowała się kupić bitcoiny za 10 dolarów, aby nie ryzykować zbyt dużo pieniędzy
na poznanie nowej technologii. Płaci Joemu 10 dolarów w gotówce, otwiera portfel Mycelium
i wybiera opcję Receive. W efekcie wyświetla się kod QR z pierwszym należącym do Alice adre-
sem bitcoin.
Joe w swoim smartfonie wybiera opcję Send, po czym pojawił się ekran z dwoma polami:
(cid:120) miejscem na docelowy adres bitcoin,
(cid:120) miejscem na kwotę w bitcoinach (BTC) lub lokalnej walucie (USD).
W polu przeznaczonym na adres bitcoin znajduje się mała ikona wyglądająca jak kod QR. Umoż-
liwia to Joemu zeskanowanie kodu kreskowego za pomocą aparatu smartfona, dzięki czemu nie
trzeba wpisywać adresu bitcoin Alice (który jest dość długi i skomplikowany). Joe klika ikonę
kodu QR i włącza aparat, po czym skanuje kod QR ze smartfona Alice.
W smartfonie Joego w polu odbiorcy pojawia się adres bitcoin Alice. Joe wprowadza kwotę
10 dolarów, a portfel przelicza ją, pobierając najnowszy kurs wymiany z serwisu internetowego.
W tym czasie kurs wymiany wynosi 100 dolarów za bitcoin, tak więc 10 dolarów jest warte 0,10
bitcoina (BTC) lub 100 milibitcoinów (mBTC), co widać na zrzucie ilustrującym portfel Joego
(zob. rysunek 1.2).
6 https://bitcoinaverage.com/.
7 http://coincap.io/.
8 http://www.cmegroup.com/trading/cf-bitcoin-reference-rate.html.
Pierwsze kroki
(cid:95)
41
Poleć książkęKup książkę Rysunek 1.2. Ekran wysyłania środków w portfelu mobilnym Airbitz
Joe dokładnie upewnia się, że wprowadził poprawną kwotę, ponieważ za chwilę prześle środki,
a pomyłki są nieodwracalne. Po dokładnym sprawdzeniu adresu i kwoty wciska przycisk Send, aby
zrealizować transakcję. Portfel mobilny Joego generuje transakcję, w której 0,10 BTC jest przesy-
łane na adres podany przez Alice. Środki te pochodzą z portfela Joego, a transakcja jest podpisana
kluczami prywatnymi tej osoby. W ten sposób do sieci bitcoina trafiają informacje, że Joe autory-
zował transfer wartości na nowy adres Alice. Gdy transakcja jest przesyłana protokołem P2P,
szybko rozprzestrzenia się po sieci bitcoina. W mniej niż sekundę większość mających wiele połą-
czeń węzłów sieci otrzymuje informacje o transakcji i po raz pierwszy otrzymuje adres Alice.
W tym czasie portfel Alice cały czas śledzi transakcje publikowane w sieci bitcoina, oczekując na te,
które pasują do adresów z jej portfeli. Kilka sekund po tym, jak transakcja została wysłana z portfela
Joego, portfel Alice informuje o otrzymaniu 0,10 BTC.
Potwierdzenia
Początkowo portfel Alice wyświetla transakcję od Joego jako niezatwierdzoną. To oznacza, że transak-
cja została rozesłana po sieci, ale nie została jeszcze zarejestrowana w księdze transakcji (nazywanej
łańcuchem bloków). Aby transakcja została zatwierdzona, musi zostać umieszczona w bloku i dodana
do łańcucha bloków, co odbywa się średnio co 10 minut. W terminologii z tradycyjnego świata finan-
sów jest to proces rozliczania. Więcej informacji na temat rozsyłania, walidacji i rozliczania (zatwier-
dzania) transakcji w bitcoinach znajdziesz w rozdziale 10.
Alice jest teraz dumną posiadaczką 0,10 BTC, które może wydać. W następnym rozdziale przyj-
rzysz się jej pierwszemu zakupowi z użyciem bitcoinów oraz znajdziesz szczegółowe omówienie
technologii związanych z transakcjami i ich rozsyłaniem.
42
(cid:95)
Rozdział 1. Wprowadzenie
Poleć książkęKup książkę Skorowidz
A
adres, 21
bitcoin, 90, 162
P2SH, 21, 105, 169
vanity, 106
adresy wielopodpisowe, 105
algorytm
ECD, 160
podpisywania, 340
Proof-of-Work, 236
API, 70
architektura sieci P2P, 185
asymetryczne odwoływalne zobowiązania, 295
ataki związane z konsensusem, 260
B
badanie bloków, 73
Base58, 91
Base58Check, 91
bezpieczeństwo, 273
adresów vanity, 110
dobre praktyki, 276
reguły, 273
rozwoju systemów, 274
biblioteka, 77
Bitcore, 343
pycoin, 347
BIND, 192
BIP, Bitcoin Improvement Proposal, 21, 325
BIP-32, 117
BIP-34, 269
BIP-39, 118, 121, 125
BIP-44, 117
BIP-9, 270
bitcoin, 21, 31
Bitcoin Core
API, 70
dekodowanie transakcji, 72
implementacja, 60
konfiguracja, 62
konfigurowanie węzła, 66
pliki wykonywalne, 64
sprawdzanie transakcji, 72
stan klienta, 71
uruchamianie węzła, 65
wybór wersji, 61
Bitcoin Explorer, 355
Bitcore, 343
blok, 21, 207
identyfikatory, 209
łańcuch, 279
łączenie, 211, 246
nagłówek, 209
początkowy, 21, 210
rozgałęzienia łańcucha, 247
sprawdzanie poprawności, 245
struktura, 208
testowe łańcuchy, 218
tworzenie nagłówka, 235
udane wykopanie, 244
wykopywanie, 236
blokady
CLTV, 174
oparte na czasie, 22, 172, 175, 177
z użyciem skrótu, 22
błąd w wykonywaniu operacji, 166
359
Poleć książkęKup książkę kodów mnemonicznych, 121
prywatnych kluczy podrzędnych, 128
publicznych kluczy podrzędnych, 130
zabezpieczone kluczy podrzędnych, 132
górnik, 23, 265
H
hasło opcjonalne, 125
HD, Hierarchical Deterministic, 26
historia, 33
HTLC, Hash Time Lock Contract, 23, 298
E
język Script, 149
C
określający poziom trudności, 22
cegiełki, 279
cel, 22, 242
celowanie w opłaty, 179
cena, 40
coinbase, 22
colored coins, 22, 282
counterparty, 287
D
dane coinbase, 233
dekodowanie transakcji, 72
dobre praktyki
zabezpieczenia dla użytkowników, 276
związane z portfelami, 119
dodatkowa wartość nonce, 22
dokumenty BIP, 325
dowód pracy, 22
drzewo skrótów, 23, 212, 218
dywersyfikacja ryzyka, 277
dzielenie wartości, 313
ECDSA, 23, 155, 160
ekonomia, 224
EVM, Ethereum Virtual Machine, 287
F
filtry Blooma, 198
fizyczne przechowywanie bitcoinów, 276
format
Base58Check, 96, 97
WIF, 23
formaty
kluczy prywatnych, 95
kluczy publicznych, 97
formy transakcji, 48
FPGA, 254
funkcje pakietu Bitcore, 343
G
generowanie
adresów vanity, 107
klucza publicznego, 88
360
(cid:95)
Skorowidz
identyfikatory
bloku, 209
transakcji, 339
implementacja
Bitcoin Core, 60
wzorcowa, 59
indeks bazy danych, 68
interfejs API, 70, 74
I
J
K
kanały
niewymagające zaufania, 292
płatności, 23, 287, 290
płatności z trasowaniem, 299
stanowe, 287, 288
Key Utility, 347
klauzule warunkowe, 179
klienty, 77
klucz, 81
formaty, 95
generowanie, 88
obsługa w Pythonie, 101
podrzędny, 128
prywatny, 23, 83
publiczny, 82, 85
rozszerzony, 129
skompresowany, 97
kod
operacji, 23
QR, 45
Poleć książkęKup książkę kodowanie Base58, 91
kody mnemoniczne, 118
kompletność w sensie Turinga, 23
konfigurowanie
Bitcoin Core, 62
węzła, 66
konsensus, 24, 223, 260
ataki, 260
rozwój oprogramowania, 272
zmienianie reguł, 263
kontrakty HTLC, 298
kopalnie, 256
P2P, 259
zarządzane, 258
kopanie, 223, 254
bitcoinów, 53
bloków transakcji, 54
w ramach kopalni, 24
korzeń drzewa skrótów, 24
kryptografia, 82, 87
krytyka miękkich rozgałęzień, 268
krzywa eliptyczna, 86
KYC, Know Your Customer, 24
L
LevelDB, 24
LIFO, Last-In-First-Out, 151
Lightning Network, 24, 299
przesył, 303
trasowanie, 303
Ł
łańcuch
łączenie
bloków, 24, 207, 218, 279
transakcji, 46
bloków, 211, 246
transakcji w bloki, 229
wartości, 313
M
mechanizm
Median-Time-Past, 178
Segregated Witness, 331
miękkie rozgałęzienie, 24, 333
mnemoniczne słowa kodowe, 121
N
nagłówek bloku, 209
nagroda, 24
w transakcji, 231
narzędzie
Bitcoin Explorer, 355
Key Utility, 347
Transaction Utility, 353
nieaktualny blok, 24
niekompletność w sensie Turinga, 150
O
obliczanie skrótów, 254
obliczenia, 314
rozproszone, 34
obsługa
adresów, 101
kluczy, 101
portfeli, 115
technologii Segregated Witness, 220
odzyskiwanie pamięci, 311
określanie aktualnej ceny, 40
OP_RETURN, 25
opcja txindex, 68
operacja
CHECKMULTISIG, 166
CSV, 177
VERIFY, 180
operatory, 319
opłaty, 25
transakcyjne, 145, 231
osiąganie konsensusu, 226, 263
osierocone transakcje, 25
otrzymywanie bitcoinów, 41
P
P2P, peer-to-peer, 185
sieć rozszerzona, 187
szyfrowanie, 204
uwierzytelnianie, 204
węzły, 186
P2PKH, Pay to PubKey Hash, 25, 154
P2SH, Pay to Script Hash, 25, 167, 337
P2WPKH, Pay to Witness Public Key Hash, 25,
334–337
P2WSH, Pay to Witness Script Hash, 25, 335–338
Skorowidz
(cid:95) 361
Poleć książkęKup książkę pakiet Bitcore, 343
pakiety narzędzi, 77
podaż pieniądza, 224
podpisy cyfrowe, 155
podwójne wydatkowanie, 25
podział górników na grupy, 265
pole z czasem blokady, 25
polecenia Bitcoin Explorer, 355
połączenia szyfrowane, 204
portfele, 26, 115
deterministyczne, 117
dobre praktyki, 119
HD, 262, 117, 126
niedeterministyczne, 116
papierowe, 26, 111
sprzętowe, 26, 277
stosowane technologie, 121
struktura drzewiasta, 135
używanie, 119
potwierdzenia, 26, 42
POW, Proof-of-Work, 54
pozyskiwanie bitcoinów, 39
problem
bizantyjskich generałów, 26
obliczeń rozproszonych, 34
Proof-of-Stake, 26
protokół
HD, 26
Open Assets, 26
Segregated Witness, 27
prywatność, 203, 313
przechowywanie w trybie offline, 27
przepływ sterowania, 181
przesyłanie bitcoinów, 41
pula transakcji, 27, 205
Python
obsługa kluczy i adresów, 101
R
Regtest, 221
reguły
bezpieczeństwa, 273
utrzymywania konsensusu, 27
reprezentacja celu, 242
RIPEMD-160, 27
role węzłów, 186
rozgałęzienie, 27
kontrowersyjne, 266
łańcucha bloków, 247–253
362
(cid:95)
Skorowidz
miękkie, 267
twarde, 263
sygnalizowanie, 269
rozwiązania oparte na cegiełkach, 282
równoważenie ryzyka, 277
RPC, Remote Procedure Call, 75
ryzyko
dywersyfikacja, 277
równoważenie, 277
S
Satoshi, 27
Satoshi Nakamoto, 27
Script, 149
segnet, 220
Segregated Witness, 220, 331
segwit, 336
serializowanie
podpisów, 157
transakcji, 144
serwer znaczników czasu, 309
SHA, Secure Hash Algorithm, 28, 90
sieć, 28, 310
Bitcoin Relay Network, 190
Lightning Network, 300
P2P, 185, 307
testnet, 219
Tor, 204
SIGHASH, 158
skompresowane
klucze prywatne, 99
klucze publiczne, 97
skrót, 28, 254
skrypt, 28
P2PKH, 154
P2SH, 338
P2WPKH, 25, 334–337
P2WSH, 335–338
scriptPubKey, 28
scriptSig, 28
skrypty
transakcji, 149
wielopodpisowe, 165
wypłaty, 170
z przepływem sterowania, 179
sprawdzanie
poprawności, 170
poprawności nowego bloku, 245
Poleć książkęKup książkę poprawności podpisu, 158
poprawności transakcji, 227
transakcji, 72
SPV, Simplified Payment Verification, 28, 186,
195, 312
stałe, 319
stan konta, 162
stos wykonawczy skryptu, 151
stosowanie segwita, 340
struktura
bloku, 208
transakcji coinbase, 232
sygnalizowanie miękkich rozgałęzień, 269
symbole, 319
system bitcoina, 44
szyfrowane klucze prywatne, 104
Ś
ścieżki w portfelach HD, 134
środowisko programistyczne, 60
T
testnet, 219
testy regresyjne, 221
Tor, The Onion Routing, 204
Transaction Utility, 353
transakcja, 28, 46, 137, 308
coinbase, 28, 230–232
OP_RETURN, 28
transakcje
API, 74
dekodowanie, 72
dodawane do księgi, 52
dodawanie opłat, 148
generowanie wyjść, 51
identyfikatory, 339
łańcuchy, 46
łączenie w bloki, 229
nagrody, 231
niezależne sprawdzanie poprawności, 227
operacje wykonywane na zapleczu, 137
opłaty, 145, 231
P2SH, 167
serializowanie, 144
skrypty, 149
spoza łańcucha, 29
sprawdzanie, 72
tworzenie, 49
typowe formy, 48
wejścia, 46, 139
wybór wejść, 50
wydawanie reszty, 48
wydawanie środków, 56
wyjścia, 46, 139
z użyciem colored coins, 284
zaawansowane, 165
transfer, 204
trasowanie, 299
trudność, 29
twarde rozgałęzienie, 29
tworzenie
kanałów niewymagających zaufania, 292
nagłówka bloku, 235
podpisu cyfrowego, 157
portfela HD, 126
skryptów, 150
transakcji, 49
wyjść P2WPKH, 335
typy
skrótów podpisów, 158
węzłów, 186
U
uruchamianie węzła, 65
UTXO, Unspent Transaction Output, 29
uwierzytelniane, 204
używanie
portfela, 119
rozszerzonego klucza publicznego, 132
W
waluta
cyfrowa, 32
deflacyjna, 226
wartość nonce, 29, 256
wejścia transakcji, 139
weryfikacja bezstanowa, 150
węzły, 186
kompletne, 194
służące do kopania, 228
SPV, 195, 202, 203, 218
wielopodpis, 29, 278
Skorowidz
(cid:95) 363
Poleć książkęKup książkę wybór
łańcuchów, 246
portfela, 36
wersji implementacji, 61
wydawanie
reszty, 48
środków, 56
wyjścia, 29
P2WPKH, 335
rejestrujące dane, 171
transakcji, 139
wykopywanie bloku, 236
wykrywanie sieci, 190
Z
zachowanie dostępu, 278
zalety stosowania P2SH, 170
zastosowania, 34
zdecentralizowane osiąganie konsensusu, 226
ziarna, 118, 123
portfela HD, 29
zmiana celu, 242
określającego poziom trudności, 29
zobowiązania odwoływalne, 295
Ź
Ż
źródło zaufania, 275
żądanie płatności, 45
364
(cid:95)
Skorowidz
Poleć książkęKup książkę
Pobierz darmowy fragment (pdf)
