Осваиваем Биткойн

Содержание книги "Осваиваем Биткойн : программирование открытого блокчейна"

От издательства
Предисловие
Об авторах
Колофон
Глава 1. Введение
История Биткойна
Приступая к работе
Выбор биткойн-кошелька
Быстрый старт
Коды восстановления
Биткойн-адреса
Получение биткойнов
Получение вашего первого биткойна
Определение актуальной цены биткойна
Отправка и получение биткойнов
Глава 2. Как устроен Биткойн
Общие сведения о Биткойне
Покупка в интернет-магазине
Транзакции биткойна
Входные и выходные данные транзакций
Цепочки транзакций
Выдача сдачи
Выбор номинала монет
Типичные формы транзакций
Построение транзакции
Получение правильных входных данных
Создание выходов
Добавление транзакции в блокчейн
Майнинг биткойнов
Расходование транзакции
Глава 3. Bitcoin Core: эталонная реализация
От Биткойна к Bitcoin Core
Среда разработки Биткойна
Компиляция Bitcoin Core из исходного кода
Выбор версии Bitcoin Core
Настройка сборки Bitcoin Core
Сборка исполняемых файлов Bitcoin Core
Запуск узла Bitcoin Core
Настройка узла Bitcoin Core
API Bitcoin Core
Сбор информации о состоянии Bitcoin Core
Исследование и декодирование транзакций
Изучение блоков
Использование программного интерфейса Bitcoin Core
Альтернативные клиенты, библиотеки и инструментарии
C/C++
JavaScript
Java
Python
Go
Rust
Scala
C#
Глава 4. Ключи и адреса
Криптография с открытым ключом
Секретные ключи
Объяснение криптографии на эллиптических кривых
Открытые ключи
Скрипты выхода и входа
IP-адреса: исходный адрес для Биткойна (P2PK)
Устаревшие адреса для P2PKH
Кодирование Base58check
Сжатые открытые ключи
Устаревший скрипт Pay to Script Hash (P2SH)
Адреса Bech32
Проблемы с адресами Bech32
Bech32m
Форматы секретных ключей
Сжатые секретные ключи
Расширенные ключи и адреса
Престижные адреса
Генерация престижных адресов
Бумажные кошельки
Глава 5. Восстановление кошелька
Независимая генерация ключей
Детерминированная генерация ключей
Деривация открытого дочернего ключа
Иерархическая детерминированная (HD) генерация ключей (BIP32)
Seed-числа и коды восстановления
Сохранение данных, не связанных с ключами
Резервное копирование путей извлечения ключей
Подробнее о технологическом стеке кошелька
Коды восстановления BIP39
Создание HD-кошелька из seed-числа
Использование расширенного открытого ключа в интернет-магазине
Глава 6. Транзакции
Сериализованная транзакция Биткойна
Версия
Расширенные маркер и флаг
Входы
Длина списка входных данных транзакции
Поле Outpoint
Поле Input Script
Поле Sequence
Выходы
Количество выходов
Сумма
Скрипты выхода
Структура свидетеля
Циклические зависимости
Изменение транзакций третьей стороной
Изменение транзакций второй стороной
Сегрегированный свидетель (Segregated Witness)
Сериализация структуры свидетеля
Время блокировки
Транзакции coinbase
Объем данных транзакции: weight и vbyte
Унаследованная сериализация
Глава 7. Авторизация и аутентификация
Скрипты транзакций и язык скриптов
Неполнота по Тьюрингу
Верификация без сохранения состояния
Структура скриптов
Скрипт Pay to Public Key Hash (P2PKH)
Скриптовые мультиподписи
Нестандартное выполнение CHECKMULTISIG
Скрипт Pay to Script Hash (P2SH)
Адреса P2SH
Преимущества P2SH
Скрипт погашения и проверка корректности
Выход записи данных (OP_RETURN)
Ограничения времени блокировки транзакций
Проверка времени блокировки (OP_CLTV)
Относительные блокировки по времени
Относительные блокировки по времени с OP_CSV
Скрипты с контролем потока (условные предложения)
Условные предложения с оператором VERIFY
Использование управления потоком в скриптах
Пример сложного скрипта
Примеры выхода сегрегированного свидетеля и транзакций
Обновление до Segregated Witness
Деревья альтернативных скриптов (Merklized Alternative Script Trees,
MAST)
Платеж Pay to Contract (P2C)
Мультиподписи без скриптов и подписи с порогом
Главный корень (Taproot)
Tapscript
Глава 8. Цифровые подписи
Принцип работы цифровых подписей
Создание цифровой подписи
Верификация подписи
Типы хеширования подписи (SIGHASH)
Подписи Шнорра
Сериализация подписей Шнорра
Мультиподписи без скриптов на основе алгоритма Шнорра
Пороговые подписи без скриптов на основе алгоритма Шнорра
Подписи ECDSA
Алгоритм ECDSA
Сериализация подписей ECDSA (DER)
Важность случайности в подписях
Новый алгоритм подписи Segregated Witness
Глава 9. Комиссия за транзакцию
Кто платит комиссию за транзакцию
Комиссии и ставки комиссий
Оценка приемлемых ставок комиссии
Повышение комиссии Replace By Fee (RBF)
Повышение комиссии Child Pays for Parent (CPFP)
Пакетная пересылка
Закрепление транзакций
Исключение для CPFP и якорные выходы
Добавление комиссии в транзакции
Блокировка по времени для защиты от перехвата комиссии
Глава 10. Сеть Биткойн
Типы и роли узлов
Сеть
Компактная передача блоков
Частные сети для передачи блоков
Обнаружение сети
Полные узлы
Обмен «запасами»
Облегченные клиенты
Фильтры Блума
Принцип работы фильтров Блума
Использование фильтров Блума облегченными клиентами
Компактные фильтры блоков
Кодированные множества Голомба–Райса (GCS)
Какие данные включать в фильтр блоков
Загрузка фильтров блоков от нескольких пиров
Экономия трафика за счет кодирования с потерями
Использование компактных фильтров блоков
Облегченные клиенты и конфиденциальность
Соединения с шифрованием и аутентификацией
Мемпулы и орфанные пулы
Глава 11. Блокчейн
Структура блока
Заголовок блока
Идентификаторы блока: хеш заголовка блока и высота блока
Блок генезиса
Взаимосвязь блоков в блокчейне
Деревья Меркла
Деревья Меркла и облегченные клиенты
Тестовые блокчейны Биткойна
Testnet: площадка для тестирования Биткойна
Signet: доказательство полномочий сети testnet
Regtest: локальный блокчейн
Использование тестовых блокчейнов для разработки
Глава 12. Майнинг и консенсус
Экономика Биткойна и создание денежных средств
Децентрализованный консенсус
Независимая верификация транзакций
Узлы майнинга
Транзакция Coinbase
Вознаграждение и комиссии coinbase
Структура транзакции coinbase
Данные coinbase
Построение заголовка блока
Майнинг блока
Алгоритм доказательства работы
Отображение цели
Ретаргетинг для корректировки сложности
Медианное время прошедшего периода (MTP)
Успешный майнинг блока
Проверка нового блока
Сборка и выбор цепочек блоков
Майнинг и лотерея хешей
Решение проблемы дополнительного нонса
Пулы майнинга
Атаки на хешрейт
Изменение правил консенсуса
Хард-форки
Софт-форки
Разработка ПО для консенсуса
Глава 13. Безопасность Биткойна
Принципы безопасности
Безопасная разработка систем Биткойн
Корень доверия
Лучшие практики безопасности для пользователей
Физическое хранение биткойнов
Аппаратные устройства подписи
Безопасность вашего доступа
Диверсификация рисков
Мультиподпись и управление
Жизнестойкость
Глава 14. Приложения второго уровня
Строительные блоки (примитивы)
Приложения из строительных блоков
Цветные (окрашенные) монеты
Одноразовые пломбы
Платеж по контракту (P2C)
Проверка на стороне клиента
Протокол RGB
Протокол Taproot Assets
Каналы платежей и каналы состояний
Каналы состояния – основные принципы и терминология
Пример простого платежного канала
Создание бездоверительных каналов
Асимметричные отзывные обязательства
Контракты с хеш-таймером (HTLC)
Маршрутизированные платежные каналы (Lightning Network)
Базовый пример Lightning Network
Транспорт и маршрутизация в Lightning Network
Преимущества Lightning Network
Приложение А. Техническое описание Биткойна от Сатоши Накамото
Биткойн – одноранговая система электронных денег
Введение
Транзакции
Сервер временных меток
Доказательство работы
Сеть
Стимулирование
Использование дискового пространства
Упрощенная верификация платежей
Объединение и разделение стоимости
Конфиденциальность
Вычисления
Заключение
Список литературы
Лицензия
Приложение В. Ошибки в техническом описании Биткойна
Аннотация
Транзакции
Доказательство работы
Использование дискового пространства
Упрощенная верификация платежей
Конфиденциальность
Вычисления
Приложение С. Предложения по улучшению Биткойна
Предметный указатель