Bitcoin blockchain

Tranzackció
A létrehoz egy tranzakciót, amivel elküldi az 1 BTC-t B-nek. Minden tranzakciónak van legalább egy inputja és legalább egy outputja. Az input mindig egy korábbi tranzakció outputja. Ha egy tranzakció elkölti egy korábbi tranzakció outputjait, akkor a tranzakció összes outputját el kell költeni.
Tehát a tranzakció nagyjából:

• Egy vagy több korábbi tranzakció adatai, amik együtt elég fedezetet nyújtanak a küldendő mennyiségre.
• Egy output 1 BTC értékben B címére
• Egy output, ami a maradékot A saját címére utalja (jellemzően egy új, generált címre)
• Digitális aláírás A titkos kulcsával
• Egy tranzakció azonosító, ami a fenti tartalmak hash-e.

A digitális aláírásnak köszönhetően B ellenőrizni tudja, hogy A írta alá a tranzakciót, a pénz egy olyan tranzakcióból jön, amit A-nak küldtek, és így tovább.

Blockchain
A következő dolog, amiről B szeretne meggyőződni, hogy A nem küldte el ugyanezt a pénzt valaki másnak is. Ehhez szükség van egy adatbázisra, ami nyilvántartja ezeket a tranzakciókat: ez a blockchain.
A blockchain, ahogy a neve is mutatja, blockok láncolata. Egy block tartalma nagyjából:

• Block azonosító, ami a lentiek hash-e
• Előző block hash-e
• A block tényleges tartalma a tranzakciók.
• +1 tranzakció 25 BTC értékben tetszőleges címre (bányász címe)
• timestamp
• nonce, egy véletlen szám

A következő dolog, amit B szeretne elkerülni, hogy mindenki kedvére hozzon létre blockokat, hatalmas káoszt okozva, ki kinek mennyit küldött. A blockok létrehozását korlátok közé kell szorítani, ha lehet előre kiszámítható időközönként jöjjön létre egy új block, ami tartalmazza az összes addigi tranzakciót.
Ez a bányászat. A szabályok nagyon egyszerűek: A block azonosítója (ami a block tartalmából képzett hash) adott számú nullával kell kezdődjön. Minden bányász azzal van elfoglalva, hogy végigpróbálgatja a block hash-elését különböző nonce értékekkel (és timestamp-pel) addig, amíg a létrejövő block hash adott számú nullával kezdődik. Tehát ez az a titokzatos matematikai algoritmus :).
Hogy pontosan hány nullával kell kezdődjön a hash, azt a hálózat állapítja meg bizonyos időközönként, úgy, hogy a blockok átlagosan 10 percenként kövessék egymást.

Fee
Minden bányász annyi tranzakciót tesz a blockba, amennyi jól esik neki. Ha túl sok tranzakció gyűlne össze, akkor válogathat (egy block max. 1 MB lehet jelenleg). Ha egy tranzakció nem költi el az összes outputját, a fenmaradó összeget a bányász elteheti (saját magának utalja). A szabály egyszerűen:
(a block összes tranzakciójának inputja) + 25 BTC = (a block összes tranzakciójának outputja)

Tehát ha valaki szeretné gyorsan egy blockban tudni a tranzakcióját, a fee-t úgy választja meg. Van egy default fee, amit a kliens felajánl. Egy tranzakció fee nélkül is átmehet, minden a bányászon múlik.

Fork
A hálózat úgy működik, hogy minden node elfogad minden szabályos elemet (tranzakciót, blockot). Előfordulhat, hogy két miner egy időben talál egy érvényes blockot, és azt szétküldik a hálózatban. Minden node az először érkező blockot tekinti érvényesnek, de a másodjára (harmadjára, stb) érkező blockot sem dobja el. Ilyenkor a blockchain forkolódik, és ez teljesen normális.
A miner a hozzá elsőnek érkező blockhoz készíti a következő blockot. Ha sikerrel jár, szétküldi a hálózatban. Ekkor a fork egyik szála hosszabb lesz. Még mindíg előfordulhat, hogy egy másik bányász a fork másik blockja után talál egy újabb blockot, és szétküldi. Ekkor már két-két elemet tartalmaz a fork. Ha ez tovább folytatódna, az egy idő után már problémát jelentene, de normál működés mellett a hálózat hamar megtalálja azt a chaint, amit validnak tekint.

Coinbase tranzakció
Minden block tartalmaz egy tranzakciót, amit a bányász küld saját magának jelenleg 25 BTC értékben. Ezt a tranzakciót nevezik coinbase tranzakciónak. Minden elköltött bitcoin visszavezethető egy coinbase tranzakcióra.

Script
A fent leírt folyamat nincs előre beégetve a bitcoin kliensekbe. A tranzakció tartalma valójában egy assembly-hez hasonló script, amit a kliensek végrehajtanak. Ennek a scriptnek a kimenetét ellenőrzi a kliens. Jelenleg a kliensek kérdés nélkül eldobnak minden olyan tranzakciót, aminek a scriptje nem "standard".