Co się dzieje, gdy wysyłasz bitcoina? Droga jednej transakcji od portfela do blockchaina

Otwierasz portfel bitcoinowy, podajesz adres odbiorcy, kwotę i naciskasz przycisk „Wyślij". Na ekranie w ciągu kilku sekund pojawia się informacja, że transakcja została wysłana. Bitcoin jednak w tej chwili nie jest jeszcze ostatecznie przeniesiony. W rzeczywistości właśnie rozpoczęła się droga, podczas której transakcję sprawdzają komputery na całym świecie, czeka ona na włączenie do bloku, a na koniec staje się częścią blockchaina.

W odróżnieniu od przelewu bankowego nie istnieje przy tym żadna centralna instytucja, która zatwierdziłaby płatność. Sieć Bitcoina musi sama zweryfikować, że nadawca faktycznie może dysponować danymi bitcoinami i że nie próbuje ich na przykład wydać dwukrotnie.

Co zatem dzieje się w ciągu minut między naciśnięciem przycisku a pierwszym potwierdzeniem transakcji?

Portfel najpierw tworzy transakcję

Portfel bitcoinowy w rzeczywistości nie działa jak cyfrowa kieszeń, z której po prostu wyciągnąłby kilka monet i wysłał je innej osobie. Przygotowuje zapis danych mówiący, jakimi wcześniej otrzymanymi bitcoinami użytkownik chce zadysponować i na jaki adres chce je przenieść.

Bitcoin operuje bowiem tak zwanymi UTXO, czyli dotąd niewydanymi wyjściami wcześniejszych transakcji. Każde wejście nowej transakcji odwołuje się do wyjścia którejś z poprzednich transakcji, które dotąd nie zostało wydane.

Częścią nowej transakcji jest również podpis cyfrowy. Powstaje on przy użyciu klucza prywatnego i dowodzi, że osoba tworząca transakcję ma prawo dysponować odpowiednimi bitcoinami. Klucza prywatnego nie trzeba przy tym wysyłać do sieci. Za pomocą kryptografii można zweryfikować ważność podpisu bez ujawniania przez jego właściciela klucza prywatnego komukolwiek. Podstawową zasadę działania transakcji bitcoinowych w prosty sposób opisuje także Bitcoin.org.

Obok kwoty przeznaczonej dla odbiorcy przy tworzeniu transakcji z reguły wylicza się również opłatę transakcyjną. Jej wysokość może później znacząco wpłynąć na to, jak szybko transakcja trafi do blockchaina.

Bitcoin wędruje do sieci

Po podpisaniu portfel rozsyła transakcję do sieci Bitcoina. Nie wędruje ona przy tym na jeden centralny serwer. Bitcoin tworzy sieć wzajemnie połączonych węzłów, tak zwanych nodów. Jeden węzeł otrzymuje informację, sprawdza ją i następnie może przekazać kolejnym. Transakcja dzięki temu stopniowo rozprzestrzenia się po sieci.

Nie oznacza to jednak, że sieć automatycznie przyjmuje wszystko, co ktoś do niej wyśle. Poszczególne węzły sprawdzają, czy transakcja spełnia zasady protokołu Bitcoina. Weryfikują między innymi jej podpisy oraz to, czy nadawca nie próbuje wydać środków, które zostały już wydane gdzie indziej. Każdy węzeł może zatem ocenić ważność transakcji samodzielnie, bez konieczności zaufania jakiejś centralnej władzy. Jeżeli transakcja nie spełnia zasad, węzeł może ją odrzucić i nie rozsyłać jej dalej.

Poczekalnia zwana mempool

Jeżeli wszystko jest w porządku, transakcja zwykle trafia do tak zwanego mempoola. Możemy go sobie wyobrazić jako poczekalnię dla płatności, o których sieć już wie, ale które nie trafiły jeszcze do blockchaina. Dokładniej rzecz biorąc, Bitcoin nie ma jednego wspólnego centralnego mempoola. Poszczególne węzły mają własną listę niepotwierdzonych transakcji, która może różnić się w szczegółach.

I właśnie tutaj może zacząć się czekanie. Jeżeli sieć jest mało obciążona, transakcja może uzyskać potwierdzenie stosunkowo szybko. W okresie dużego zainteresowania na włączenie do bloków może jednak czekać jednocześnie duża liczba transakcji.

Samo wysłanie transakcji nie jest zatem tym samym co jej potwierdzenie. Informacja o przychodzącej płatności może pojawić się niemal natychmiast, natomiast na jej rzeczywiste potwierdzenie trzeba poczekać, aż zostanie włączona do bloku.

Kto decyduje, która transakcja pójdzie pierwsza?

Kolejną ważną rolę przejmują górnicy. Składają oni bloki kandydujące zawierające transakcje, które chcą dodać do blockchaina. Nie mają przy tym obowiązku przetwarzać płatności dokładnie w kolejności, w jakiej zostały wysłane.

Motywację ekonomiczną stanowią opłaty transakcyjne. Górnicy zwykle preferują dlatego transakcje oferujące im atrakcyjniejszą opłatę w stosunku do ilości miejsca, które zajmują w bloku.

To wyjaśnia sytuację, która na pierwszy rzut oka może wydawać się dziwna: dwie transakcje bitcoinowe mogą zostać wysłane niemal jednocześnie, ale jedna uzyskuje potwierdzenie szybko, a druga czeka znacznie dłużej. Nie chodzi przy tym przede wszystkim o to, kto wysyła więcej bitcoinów. Dla włączenia do bloku ważna jest zwłaszcza stawka opłaty w stosunku do wielkości transakcji. Dlatego przelew kilkuset euro może teoretycznie uzyskać potwierdzenie wcześniej niż przelew setek tysięcy, jeżeli oferuje górnikom korzystniejszą opłatę.

Górnicy szukają nowego bloku

Wybranie transakcji jednak nie wystarczy. Górnicy konkurują między sobą o możliwość dodania kolejnego bloku do blockchaina za pośrednictwem mechanizmu Proof of Work. Ich urządzenia wykonują ogromną liczbę obliczeń i starają się znaleźć wartość spełniającą wymogi protokołu Bitcoina. Kto znajdzie prawidłowe rozwiązanie, może rozesłać nowy blok pozostałym uczestnikom sieci.

Sieć jednocześnie na bieżąco koryguje trudność wydobycia tak, aby nowe bloki powstawały w długoterminowej średniej mniej więcej raz na dziesięć minut. Dziesięć minut zdecydowanie nie jest jednak rozkładem jazdy.

Czasem dwa bloki mogą pojawić się stosunkowo szybko po sobie, innym razem na kolejny czeka się znacznie dłużej. Nie można więc dokładnie obiecać, że konkretna płatność bitcoinowa otrzyma pierwsze potwierdzenie akurat za dziesięć minut.

Pierwsze potwierdzenie: transakcja trafia do blockchaina

Gdy tylko górnik znajdzie prawidłowy blok zawierający naszą transakcję, a pozostałe węzły go przyjmą, nadchodzi zasadniczy moment. Transakcja ma jedno potwierdzenie.

Zapis nie znajduje się już wyłącznie wśród niepotwierdzonych transakcji czekających na włączenie, lecz stał się częścią blockchaina. Węzły Bitcoina samodzielnie sprawdzają przy tym, czy nowy blok respektuje zasady sieci. Górnik nie może zatem po prostu stworzyć bloku z dowolnymi nieprawidłowymi transakcjami i oczekiwać, że pozostali go przyjmą.

Każdy kolejny blok, który zostaje następnie dodany nad blokiem zawierającym daną transakcję, stanowi kolejne potwierdzenie. Jeżeli po nim powstanie następny blok, transakcja ma dwa potwierdzenia. W miarę jak blockchain rośnie, pierwotna transakcja trafia coraz głębiej w jego historię.

Dlaczego ktoś czeka na jedno potwierdzenie, a inny na sześć?

Im więcej bloków następuje po bloku z daną transakcją, tym trudniej zmienić historię blockchaina. Dlatego liczba potwierdzeń służy jako praktyczna miara tego, jak mocno transakcja jest zakotwiczona w blockchainie.

Nie istnieje jednak uniwersalna liczba, która byłaby właściwa dla każdej płatności. Przy małej kwocie sprzedawca może zaakceptować transakcję bardzo szybko, czasem nawet jeszcze przed pierwszym potwierdzeniem. Przy wysokich kwotach odbiorca może wymagać kilku potwierdzeń.

Często wspominane sześć potwierdzeń nie jest zatem magiczną granicą zapisaną w protokole. Chodzi o tradycyjnie stosowaną granicę bezpieczeństwa, zwłaszcza przy ważniejszych płatnościach. Dokumentacja deweloperska Bitcoina dotycząca przyjmowania płatności rozróżnia na przykład płatność bez potwierdzenia, jedno potwierdzenie, dwa potwierdzenia lub sześć potwierdzeń w zależności od tego, jakie ryzyko odbiorca jest gotów przyjąć. To, ile potwierdzeń warto wymagać, zależy więc także od wartości transakcji i konkretnej sytuacji.

Co jeśli ustawiłem zbyt niską opłatę?

Czasem może się zdarzyć, że użytkownik wyśle bitcoina i przez długi czas nic się nie dzieje. Transakcja może być prawidłowa, ale jej opłata jest w porównaniu z pozostałymi zbyt niska. Pozostaje dlatego niepotwierdzona i czeka, czy któryś z górników wybierze ją do swojego bloku.

To samo w sobie nie oznacza jeszcze, że bitcoiny są stracone. Nowoczesne portfele bitcoinowe mogą w niektórych przypadkach umożliwić podniesienie opłaty, na przykład za pośrednictwem mechanizmu Replace-by-Fee (RBF). Pozwala on przy spełnieniu określonych warunków zastąpić niepotwierdzoną transakcję nową wersją z wyższą opłatą.

Jeżeli transakcja długo nie zostaje potwierdzona, może też z czasem zniknąć z mempoola niektórych węzłów. Same bitcoiny jednak automatycznie nie znikają.

Czy transakcję bitcoinową da się anulować?

Właśnie tutaj jest jedna z największych różnic wobec klasycznego systemu bankowego. Użytkownik nie może zadzwonić do centrali Bitcoina i poprosić ją o anulowanie już potwierdzonego przelewu. Żadna taka instytucja nie istnieje.

Gdy transakcja zostaje włączona do blockchaina i uzyskuje kolejne potwierdzenia, jej ewentualna zmiana jest coraz trudniejsza. Bitcoin przenosi dlatego znaczną część odpowiedzialności na samego użytkownika.

Jeżeli ktoś wyśle środki na zły adres, a jego właściciel dobrowolnie ich nie zwróci, w ramach protokołu Bitcoina nie istnieje standardowy mechanizm chargebacku podobny do tego, który znają użytkownicy kart płatniczych. Przy niepotwierdzonych transakcjach sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana. Niektóre można w określonych okolicznościach zastąpić inną transakcją, nie jest jednak słuszne wyobrażać sobie tej możliwości jako zwykłego przycisku „anuluj".

Co właściwie widzi odbiorca?

Co ciekawe, odbiorca nie musi czekać na potwierdzenie, aby dowiedzieć się o płatności. Jego portfel może odnotować niepotwierdzoną transakcję krótko po tym, jak rozprzestrzeni się ona w sieci. Dlatego niemal natychmiast może pojawić się informacja na przykład „płatność przychodząca, 0 potwierdzeń".

W tej chwili sieć już wie o transakcji, ale nie jest ona jeszcze częścią żadnego bloku. Dopiero pierwsze potwierdzenie oznacza, że górnik włączył ją do blockchaina. Każdy następny blok zwiększa potem liczbę jej potwierdzeń.

Bitcoin nie wysyła monet internetem

Cały proces pokazuje zarazem jedną z rzeczy, które na początku mogą być w Bitcoinie mylące. Przy transakcji bitcoinowej w rzeczywistości nigdzie internetem nie podróżuje cyfrowa moneta podobna do pliku czy załącznika w e-mailu. Sieć jedynie aktualizuje wspólnie weryfikowaną historię tego, kto może dalej dysponować określonymi bitcoinami.

Portfel tworzy i podpisuje transakcję. Węzły sprawdzają ją i rozsyłają po sieci. Niepotwierdzona płatność czeka na włączenie. Górnik może włączyć ją do nowego bloku, a pozostałe węzły następnie weryfikują, czy blok jest prawidłowy. Dopiero potem transakcja staje się częścią historii sieci Bitcoina.

I właśnie na tym polega jedna z najciekawszych cech Bitcoina: cały proces może funkcjonować bez banku, firmy kartowej czy innej centralnej władzy. Z drugiej strony oznacza to, że odpowiedzialność za prawidłowy adres, odpowiednio ustawioną opłatę oraz bezpieczne obchodzenie się z kluczami pozostaje przede wszystkim po stronie samego użytkownika.

Treść tego artykułu służy wyłącznie celom informacyjnym i nie stanowi porady inwestycyjnej ani rekomendacji zakupu konkretnego aktywa. Inwestycje w kryptoaktywa wiążą się z wysokim ryzykiem. Wartość aktywów kryptowalutowych może zarówno spadać, jak i rosnąć, i możesz stracić całą zainwestowaną kwotę. Kryptoaktywa nie są chronione systemami gwarantowania depozytów. Wyniki z przeszłości nie stanowią gwarancji przyszłych rezultatów.