Bitcoin. Wszystko, co musisz wiedzieć o .. wyd.lll

Bitcoin. Wszystko, co musisz wiedzieć o .. wyd.lll - Opis

W świecie finansów nic nie wywołało takiego poruszenia jak pojawienie się bitcoina. Wprowadzony w 2009 roku, stał się pierwszą zdecentralizowaną cyfrową walutą, co położyło podwaliny pod rynek wart miliardy dolarów. Dodatkowo ujawnił potencjał technologii blockchain, która stanowi fundament kryptowalut. Ogrom możliwości, jakie oferuje bitcoin, sprawia, że znajduje on zastosowanie w licznych branżach. Aby móc w pełni korzystać z jego zalet, należy dokładnie zrozumieć zasady, na których się opiera.

To podstawowe źródło technicznej wiedzy o bitcoinie. Żadna inna pozycja nie jest tak wyczerpująca ani aktualna!

Olaoluwa Osuntokun, Lightning Labs

To trzecie, uzupełnione i zaktualizowane wydanie cenionego przewodnika dla każdego, kto chce dołączyć do świata bitcoina, zwanego "internetem pieniędzy". Znajdziesz tu wszelkie kluczowe informacje, podane w jasny, zrozumiały sposób i poparte rzeczywistymi przykładami. Dołączone fragmenty kodu świetnie ilustrują kluczowe koncepcje. To wydanie zawiera mnóstwo najnowszych informacji, w tym opis struktury transakcji, MAST, P2C, wielopodpisów bezskryptowych, a także mechanizmów Taproot i Tapscript. Dzięki lekturze zrozumiesz też tematykę bloków kompaktowych, łańcucha bloków signet, BIP8 i szybkich rozpraw.

W książce:

solidne podstawy bitcoina i łańcucha bloków
techniczne aspekty bitcoina i waluty kryptograficznej
sieć bitcoina, architektura P2P, cykl życia transakcji i kwestie bezpieczeństwa
najnowsze rozwiązania, w tym Taproot, Tapscript, podpisy Schnorra
opis nowych, (...) więcej zaawansowanych zastosowań bitcoina

Zrozum, co się dzieje "pod maską" bitcoina i jak współdziałają poszczególne elementy tej technologii!

Mark "Murch" Erhardt, Chaincode Labs

Spis treści: Przedmowa

1. Wprowadzenie

Historia bitcoina
Pierwsze kroki

Wybór portfela bitcoina
Szybkie wprowadzenie
Kody odzyskiwania
Adresy bitcoin
Otrzymywanie bitcoinów
Pozyskiwanie pierwszego bitcoina
Określanie aktualnej ceny bitcoinów
Przesyłanie i otrzymywanie bitcoinów
Potwierdzenia

2. Jak działają bitcoiny?

Omówienie bitcoinów

Zakup w sklepie internetowym

Transakcje w bitcoinach

Wejścia i wyjścia w transakcjach
Łańcuchy transakcji
Wydawanie reszty
Wybór monet
Typowe formy transakcji

Tworzenie transakcji

Wybór odpowiednich wejść
Generowanie wyjść
Dodawanie transakcji do łańcucha bloków

Kopanie bitcoinów
Wydawanie środków z transakcji

3. Bitcoin Core - implementacja wzorcowa

Od bitcoina do 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

Uruchamianie węzła z implementacją Bitcoin Core
Konfigurowanie węzła z implementacją Bitcoin Core
Interfejs API oprogramowania Bitcoin Core

Pobieranie informacji na temat stanu Bitcoin Core
Sprawdzanie i dekodowanie transakcji
Badanie bloków
Używanie programowego interfejsu oprogramowania Bitcoin Core

Inne klienty, biblioteki i pakiety narzędzi

C i C++
JavaScript
Java
Python
Go
Rust
Scala
C#

4. Klucze i adresy

Kryptografia z użyciem klucza publicznego

Klucze prywatne
Objaśnienie kryptografii z użyciem krzywej eliptycznej
Klucze publiczne

Skrypty wyjściowe i wejściowe
Adresy IP: pierwotne adresy bitcoin (P2PK)
Tradycyjne adresy na użytek P2PKH
Kodowanie Base58Check
Skompresowane klucze publiczne
Tradycyjne adresy P2SH
Adresy Bech32

Problemy z adresami bech32
Bech32m
Formaty kluczy prywatnych
Skompresowane klucze prywatne

Zaawansowane postacie kluczy i adresów

Adresy vanity
Portfele papierowe

5. Odzyskiwanie portfela

Niezależne generowanie kluczy

Deterministyczne generowanie kluczy
Generowanie publicznego klucza podrzędnego
Hierarchiczne detereministyczne (HD) generowanie kluczy (BIP32)
Ziarna i kody odzyskiwania
Kopie zapasowe danych innych niż klucze
Kopie zapasowe ścieżek generowania kluczy

Technologie obsługi portfeli

Kody odzyskiwania BIP39
Tworzenie portfela HD na podstawie ziarna
Używanie rozszerzonego klucza publicznego w sklepie internetowym

6. Transakcje

Zserializowana transakcja bitcoina
Wersja
Rozszerzony znacznik i flaga
Wejścia

Długość listy wejść transakcji
Punkt wyjścia
Skrypt wejściowy
Sekwencja

Wyjścia

Liczba wyjść
Kwota
Skrypty wyjściowe

Struktura poświadczeń

Okrężne zależności
Plastyczność transakcji powodowana przez strony trzecie
Plastyczność transakcji powodowana przez stronę drugą
Segregated Witness
Serializacja struktury poświadczenia

Czas blokady
Transakcje coinbase
Waga i jednostka vbyte
Serializacja tradycyjna

7. Autoryzacja i uwierzytelnianie

Skrypty transakcji i język Script

Niekompletność w sensie Turinga
Weryfikacja bezstanowa
Tworzenie skryptów
Skrypt P2PKH

Wielopodpisy skryptowe
Transakcje P2SH

Adresy P2SH
Zalety stosowania P2SH
Skrypt wypłaty i sprawdzanie poprawności

Wyjścia rejestrujące dane (z operatorem OP_RETURN)

Ograniczenia czasu blokady transakcji
Weryfikacja blokady czasowej (OP_CLTV)
Względne blokady czasowe
Względne blokady czasowe z operatorem OP_CLV

Skrypty z przepływem sterowania (klauzule warunkowe)

Klauzule warunkowe z kodami operacji VERIFY
Przepływ sterowania w skryptach

Przykładowy złożony skrypt

Przykładowe wyjścia i transakcje Segregated Witness
Przejście na Segregated Witness

MAST (Merklized Alternative Script Tree)
Transakcje P2C (pay to contract)
Wielopodpisy bezskryptowe i podpisy progowe
Taproot
Tapscript

8. Podpisy cyfrowe

Jak działają podpisy cyfrowe?

Tworzenie podpisu cyfrowego
Sprawdzanie poprawności podpisu
Typy skrótów podpisów (SIGHASH)

Podpisy Schnorra

Serializowanie podpisów Schnorra
Wielopodpisy bezskryptowe oparte na algorytmie Schnorra
Bezskryptowe podpisy progowe oparte na algorytmie Schnorra

Podpisy ECDSA

Algorytm ECDSA
Serializowanie podpisów ECDSA (do formatu DER)

Znaczenie losowości w podpisach
Nowy algorytm podpisywania w Segregated Witness

9. Opłaty transakcyjne

Kto uiszcza opłaty transakcyjne?
Opłaty i stawki opłat
Szacowanie odpowiednich stawek opłat
Podwyższanie opłat metodą RBF (Replace By Fee)
Podwyższanie opłat metodą CPFP (Child Pays for Parent)
Sztafeta pakietów
Przygniatanie transakcji
Wykrawanie CPFP i wyjścia kotwiczne
Dodawanie opłat do transakcji
Blokada czasowa jako obrona przed celowaniem w opłaty

10. Sieć bitcoina

Typy i role węzłów
Sieć
Przekazywanie bloków kompaktowych
Prywatne sieci przekazywania bloków
Wykrywanie sieci
Kompletne węzły
Przesyłanie "zawartości magazynu"
Klienty lekkie
Filtry Blooma

Jak działają filtry Blooma?
W jaki sposób klienty lekkie używają filtrów Blooma?

Kompaktowe filtry bloków

Kodowane zbiory Golomba-Rice'a (GCS)
Jakie dane dołącza się do filtra bloków?
Pobieranie filtrów bloków od wielu węzłów
Ograniczanie zużycia pasma przez kodowanie stratne
Używanie kompaktowych filtrów bloków

Klienty lekkie a prywatność
Połączenia szyfrowane i uwierzytelniane
Pule pamięciowe i pule transakcji osieroconych

11. Łańcuch bloków

Struktura bloku
Nagłówek bloku
Identyfikatory bloku - skrót nagłówka bloku i wysokość bloku
Blok początkowy
Łączenie bloków w łańcuchu
Drzewa skrótów
Drzewa skrótów i klienty lekkie
Testowe łańcuchy bloków bitcoina

Testnet - poligon doświadczalny bitcoina
Signet - testnet z dowodem autorytetu
Regtest - lokalny łańcuch bloków

Używanie testowych łańcuchów bloków w trakcie prac programistycznych

12. Kopanie i konsensus

Ekonomia i podaż pieniądza w systemie bitcoina
Zdecentralizowane osiąganie konsensusu
Niezależne sprawdzanie poprawności transakcji
Węzły służące do kopania

Transakcja coinbase
Nagrody i opłaty w transakcji coinbase
Struktura transakcji coinbase
Dane coinbase

Tworzenie nagłówka bloku
Wykopywanie bloku

Algorytm Proof-of-Work
Reprezentacja celu
Dostosowywanie trudności przez zmianę celu

Mediana przeszłego czasu (MTP)
Udane wykopanie bloku
Sprawdzanie poprawności nowego bloku
Łączenie bloków i wybieranie łańcuchów
Kopanie i loteria haszowania

Rozwiązanie z użyciem dodatkowej wartości nonce
Kopalnie

Ataki związane z tempem haszowania
Zmienianie reguł osiągania konsensusu

Twarde rozgałęzienia
Miękkie rozgałęzienia
Krytyka miękkich rozgałęzień

Rozwój oprogramowania zgodnie z konsensusem

13. Bezpieczeństwo bitcoina

Zasady bezpieczeństwa

Bezpieczny rozwój systemów bitcoina
Źródło zaufania

Dobre praktyki z obszaru zabezpieczeń dla użytkowników

Fizyczne przechowywanie bitcoinów
Urządzenia podpisujące
Gwarantowanie dostępu
Dywersyfikacja ryzyka
Wielopodpis i zarządzanie
Zachowanie dostępu

14. Rozwiązania warstwy drugiej

Cegiełki (podstawowe mechanizmy)
Rozwiązania oparte na cegiełkach
Colored coins

Pieczęcie jednokrotnego użytku
Płatności na kontrakt (P2C)
Sprawdzanie poprawności po stronie klienta
RGB
Taproot Assets

Kanały płatności i kanały stanowe

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

A. Artykuł Satoshiego Nakamoto na temat bitcoina

B. Errata do artykułu na temat bitcoina

C. Dokumenty BIP mniej