Hur fungerar Bitcoin-transaktioner?

En Bitcoin-transaktion är en process i flera steg som tillåter överföring av bitcoin från en användare till en annan. För att förstå hur Bitcoin fungerar är att förstå konceptet med en Bitcoin-transaktion en av nyckelkomponenterna i driften av marknadens första och största kryptovaluta. Det här blogginlägget kommer att gå igenom steg-för-steg hur Bitcoin-transaktioner fungerar.

              
Faser av en Bitcoin-transaktion
En Bitcoin-transaktion kan delas in i tre faser:
Transaktioner (Transacting)
Sändning (Broadcasting)
Avräkning (Settlement)
 Därefter kommer vi att utforska hur en Bitcoin-transaktion fungerar genom dessa tre faser.

Transaktioner (Transacting)
Den första fasen av en Bitcoin-transaktion är transaktioner. Transaktionsfasen omfattar relativt många detaljer, och därför kommer denna fas att diskuteras separat ur användarens perspektiv och det tekniska perspektivet.
Användarperspektiv
I transaktionsfasen utför användaren som initierar transaktionen alla åtgärder som krävs för att transaktionen ska slutföras. Ur användarens synvinkel är det vanligtvis ganska enkelt att göra transaktionen, eftersom tjänsterna och applikationerna vanligtvis hanterar alla detaljer som det tekniska perspektivet kräver.
Användaren som gör transaktionen måste vanligtvis göra tre val:
Sändningsadress:
Användaren behöver ofta inte specifikt välja en sändningsadress, eftersom detta oftast sker automatiskt när användaren loggar in på en tjänst eller applikation.
Mottagningsadress:
Bitcoin-adressen till mottagaren måste anges i det befintliga fältet. En Bitcoin-adress är en sträng på cirka 30 tecken som består av siffror och bokstäver. Till exempel är den första Bitcoin-adressen till Bitcoins skapare Satoshi Nakamoto "1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa". En Bitcoin-adress börjar med något av följande beroende på adresstyp: "1", "3" eller "bc1". I vissa tjänster och applikationer kan mottagningsadressen även läggas till i form av en skanningsbar QR-kod.
Belopp att skicka:
Mängden bitcoin som ska skickas måste fyllas i det befintliga fältet. Detta belopp kan vara praktiskt taget vad som helst mellan den minsta enheten av bitcoin, som är 0,00000001 bitcoin (satoshi), och saldot på den skickande Bitcoin-adressen.
Efter dessa tre poster slutförs transaktionen vanligtvis genom att trycka på knappen "Skicka" eller "Uttag". Efter detta, i många tjänster, måste användaren bekräfta transaktionen med tvåfaktorsautentisering.
Tekniskt perspektiv
Ur ett tekniskt perspektiv är aspekterna relaterade till transaktionsfasen något mer komplexa. Dessa är element som hänför sig till varje Bitcoin-transaktion men som inte är synliga för användaren som initierar transaktionen i många tjänster och applikationer.
Nyckeltermerna relaterade till transaktionsfasen ur ett tekniskt perspektiv är:
Offentlig nyckel (public key):
Den publika nyckeln är en delbar nyckel från vilken en Bitcoin-adress kan genereras.
Privat nyckel (private key):
Den privata nyckeln är en hemlig nyckel som används för att utföra Bitcoin-transaktioner.
Unspent Transaction Output (UTXO):
Unspent Transaction Output (UTXO) är en mycket central del av Bitcoin, eftersom alla befintliga bitcoins finns i form av UTXO. Låt oss gå igenom vad UTXO betyder med ett exempel: Bitcoin-adress A har 1 bitcoin, och från denna adress görs en transaktion på 0,8 bitcoins till adress B, som inte har några bitcoins alls.
Ovannämnda 1 bitcoin har anlänt till adress A i en enda transaktion. Termen som används för att referera till denna 1 bitcoin är UTXO. Således finns det en 1 bitcoin UTXO i plånboken.
När du gör en 0,8 bitcoin-transaktion från adress A, som har 1 bitcoin som består av en 1 bitcoin UTXO, händer följande: UTXO:en som används för transaktionen hänvisas till som en indata, och resultatet av transaktionen består av två UTXO, som kallas utgångar. Den första utgången är 0,8 bitcoins (beloppet som skickas), som går till mottagningsadressen B. Den andra utgången är den UTXO som används för transaktionen (1 bitcoin) minus det skickade beloppet (0,8 bitcoins), vilket är 0,2 bitcoins. Dessa 0,2 bitcoin kommer att returneras till sändningsadressen A efter att transaktionen är genomförd.
I det här exemplet är situationen följande:
Före transaktionen:
S: 1 bitcoin UTXO
B: -
Efter transaktionen:
S: 0,2 bitcoin UTXO
B: 0,8 bitcoin UTXO
I praktiken kan UTXO-modellen jämföras med att betala kontant: Om en köpare betalar 10 € med en 10 €-sedel för ett köp på 8 € får de 2 € i växel. Dessa 2 € kan ses som analoga med UTXO som diskuterats ovan.
Exemplet som presenteras är ganska enkelt, och ofta behövs flera UTXO:er för att göra en transaktion. Den underliggande principen förblir dock densamma oavsett antalet UTXO:er som används i transaktionen.
Tekniskt sett inträffar följande under transaktionsfasen:
Detaljerna för Bitcoin-transaktionen, som bland annat inkluderar information om de använda UTXO:erna och de som återstår från transaktionen, signeras digitalt med den offentliga nyckeln och den privata nyckeln för den avsändande Bitcoin-adressen. Ur användarens perspektiv är den digitala signaturen resultatet av att trycka på knappen "Skicka" eller "Återkalla".
Transaktionsavgift
Transaktionsfasen innehåller också i grunden en transaktionsavgift, som kommer att hanteras som en separat del för tydlighetens och förenklingens skull. En transaktionsavgift betalas alltid för Bitcoin-transaktioner, vilket kan ses som kompensation till gruvarbetare för att genomföra transaktionen. Storleken på transaktionsavgiften varierar beroende på användningen av Bitcoin-nätverket; ju fler transaktioner som görs, desto högre transaktionsavgift. I genomsnitt har transaktionsavgifterna legat i intervallet tiotals cent eller några euro de senaste åren. I många tjänster är transaktionsavgiften förutbestämd och kan inte ändras. Om man vill påverka transaktionsavgiften kan detta ofta göras i sin egen kryptovaluta-plånbok.
Sändning (Broadcasting)
I den andra fasen, nämligen sändningsfasen, skickas detaljerna om Bitcoin-transaktionen till Bitcoin-nätverket. Servrar som kallas noder, som lagrar historiken för Bitcoin-nätverket, ser till att transaktionen följer reglerna för Bitcoin-nätverket. När noderna har verifierat att transaktionen är korrekt, flyttar transaktionen till att vänta på den plats som kallas mempool (förkortning för minnespool).
Förlikning (Settlement)
Den sista fasen av en Bitcoin-transaktion är avräkningen av transaktionen. I detta skede kommer en betydande aspekt av Bitcoins verksamhet, nämligen Bitcoin-utvinning, in i bilden. Kärnan i gruvdriften består av effektiva datorer speciellt designade för Bitcoin-gruvdrift, kallade gruvarbetare. Gruvarbetare tävlar med datorkraft för att se vem som kan vara först med att lösa problemet och lägga till nästa block till Bitcoin-blockkedjan. Denna tävling baserad på datorkraft är ett resultat av Proof of Work-konsensusalgoritmen som används av Bitcoin.
Att lägga till ett block till Bitcoin-blockkedjan är också en nyckelaspekt ur Bitcoin-transaktionens perspektiv. Från den mempool som nämndes i sändningsfasen, flyttar Bitcoin-transaktionen bredvid Bitcoin-blocket och blir en del av Bitcoin-blockkedjan. Den vinnande gruvarbetaren lägger till de transaktioner som väntar i mempoolen till blocket och lägger sedan till detta block som det senaste blocket i Bitcoin-blockkedjan.
En Bitcoin-transaktion passar inte alltid in i nästa block som ska läggas till, eftersom endast en begränsad mängd data får plats i ett block. Antalet transaktioner som får plats i ett block beror på flera olika faktorer, men i genomsnitt är Bitcoin-blockstorleken, eller mängden data i ett enstaka block, mindre än 2 megabyte. Gruvarbetare prioriterar att transaktioner ska inkluderas i blocket baserat på storleken på transaktionsavgiften; ju högre transaktionsavgiften är, desto mer sannolikt kommer transaktionen att passa in i nästa block.
När blocket som innehåller Bitcoin-transaktionen har lagts till i Bitcoin-blockkedjan kan transaktionen anses vara utförd. I praktiken anses en transaktion vara avslutad när den har fått 3–6 bekräftelser. En transaktion har en bekräftelse när blocket som innehåller transaktionen läggs till i blockkedjan, och den får ytterligare en bekräftelse varje gång ett nytt block läggs till efter den. Ett nytt block läggs till Bitcoin blockchain i genomsnitt var 10:e minut, vilket innebär att transaktionen slutförs på cirka 30–60 minuter. Omfattande realtidsdata om Bitcoin-block, transaktioner och gruvdrift finns till exempel på Mempool.space webbplats.
Sammanfattning
En Bitcoin-transaktion består av tre faser: transaktion, sändning och avveckling. I transaktionsfasen bestäms de väsentliga detaljerna för genomförandet av transaktionen, varefter transaktionen skickas med en digital signatur. I sändningsfasen skickas transaktionsdetaljerna till Bitcoin-nätverket, där noder verifierar transaktionens korrekthet. I avvecklingsfasen lägger gruvarbetare till transaktionen till ett block och blockkedjan. I slutändan anses en transaktion vara avslutad när den har fått 3–6 bekräftelser, vilket vanligtvis tar cirka 30–60 minuter.

Ville Viitaharju
Cryptocurrency specialist 

The original post is written in English. Translated with Google translator.