बिटकॉइन के संपूर्ण संचालन तंत्र की व्याख्या: एक लेनदेन से ब्लॉकचेन में दर्ज होने तक की पूरी प्रक्रिया

क्या आपने कभी सोचा है कि बिटकॉइन इतने सालों से चल रहा है, फिर भी कोई इसे आसानी से प्रिंट करके खर्च क्यों नहीं कर पाता? एक बिटकॉइन ट्रांजेक्शन जब आप अपने फोन से 'सेंड' बटन दबाते हैं, तो वह दूसरे के वॉलेट तक पहुंचने में क्या-क्या गुजरता है? आज हम इस पूरी प्रक्रिया को बिल्कुल सरल तरीके से समझेंगे, जैसे कोई पुरानी कहानी को धागा दर धागा खोलते हुए।

बिटकॉइन बैंक अकाउंट की तरह नहीं है जहां बैलेंस का एक नंबर इधर-उधर घटता-बढ़ता रहता है। यह UTXO मॉडल पर काम करता है – अनस्पेंट ट्रांजेक्शन आउटपुट। आसान शब्दों में, आपका 'पैसा' किसी एक खाते में जमा नहीं होता, बल्कि पुरानी ट्रांजेक्शंस से बचे हुए 'रसीदों' के ढेर में होता है। हर रसीद पर अमाउंट और लॉक (कौन खर्च कर सकता है) लिखा होता है।

ये रसीदें ही UTXO हैं।

जब आप खर्च करते हैं, तो बैलेंस काटने की बजाय पुरानी रसीदें फाड़ देते हैं (इनपुट के रूप में), फिर नई रसीदें जारी करते हैं (आउटपुट) – एक दोस्त को, और बाकी खुद को चेंज के लिए। भारत में क्रिप्टो कम्युनिटी में लोग अक्सर सोचते हैं कि ये सब जटिल है, लेकिन असल में ये एक स्मार्ट सिस्टम है जो ट्रस्ट को ब्लॉकचेन पर शिफ्ट करता है।

एक ट्रांजेक्शन का पूरा सफर: सरल टेक्स्ट फ्लोचार्ट

मान लीजिए आप दोस्त को 0.5 BTC भेजना चाहते हैं।

आपके वॉलेट में तीन UTXO हैं: 0.3 BTC + 0.4 BTC + 0.8 BTC (कुल 1.5 BTC)।

वॉलेट स्मार्टली इनपुट चुनता है – आमतौर पर कम से कम कॉम्बिनेशन, ताकि बर्बादी न हो।

यहां 0.4 BTC + 0.3 BTC = 0.7 BTC को चुन लिया।

अब ट्रांजेक्शन बनाते हैं:

• इनपुट्स: उन दो UTXO के ट्रांजेक्शन ID + आउटपुट इंडेक्स + अनलॉक स्क्रिप्ट (आपका सिग्नेचर, जो साबित करता है कि आप मालिक हैं)।

• आउटपुट्स:

  • दोस्त को: 0.5 BTC (उनके पब्लिक की हैश एड्रेस पर लॉक)।

  • चेंज खुद को: 0.18 BTC (आपके एड्रेस पर लॉक, 0.02 BTC फीस काटकर)।

• फीस: इनपुट टोटल - आउटपुट टोटल = 0.02 BTC (माइनर्स को जाती है)।

फिर प्राइवेट की से साइन करें, ताकि कोई अमाउंट न बदल सके।

नेटवर्क पर ब्रॉडकास्ट: नजदीकी नोड्स को भेजें, वे वैलिडेट करेंगे और मेम्पूल में डालेंगे।

माइनर्स इसे देखेंगे, कैंडिडेट ब्लॉक में पैक करेंगे।

सफल माइनिंग पर ब्लॉक चेन पर – पुराने UTXO 'स्पेंट' मार्क हो जाते, नई UTXO बनती हैं (दोस्त की 0.5 + आपकी 0.18)।

कन्फर्मेशंस: जितने ज्यादा ब्लॉक्स उसके बाद, उतना सुरक्षित (आमतौर पर 6 कन्फर्मेशन फाइनल माने जाते हैं)।

ये प्रोसेस बर्फ के गोले की तरह है: पुरानी UTXO खत्म, नई पैदा। बिटकॉइन की कुल सप्लाई हमेशा फिक्स्ड रहती है, सिर्फ UTXO के बीच शिफ्टिंग होती है। भारत जैसे देशों में, जहां क्रिप्टो रेगुलेशंस सख्त हैं, ये सिस्टम ट्रांसपेरेंसी का बड़ा प्लस पॉइंट है।

ट्रांजेक्शन स्ट्रक्चर कैसा दिखता है? (की फील्ड्स ब्रेकडाउन)

बिटकॉइन ट्रांजेक्शन सिर्फ 'मैं आपको इतना दे रहा हूं' नहीं, बल्कि एक डेटा स्ट्रक्चर है। मुख्य पार्ट्स:

• वर्जन नंबर (4 बाइट्स): ज्यादातर 2, सॉफ्ट फोर्क सिग्नल के लिए।

• इनपुट काउंट (वैरिएबल): कितने UTXO स्पेंड हो रहे।

• हर इनपुट:

  • पिछले ट्रांजेक्शन का हैश (32 बाइट्स)

  • आउटपुट इंडेक्स (4 बाइट्स, कौन सा आउटपुट)

  • स्क्रिप्ट सिग लेंथ

  • अनलॉक स्क्रिप्ट (ScriptSig): सिग्नेचर + पब्लिक की

• आउटपुट काउंट

• हर आउटपुट:

  • अमाउंट (8 बाइट्स, सतावशी में; 1 BTC = 1 करोड़ सतावशी)

  • लॉकिंग स्क्रिप्ट लेंथ

  • लॉकिंग स्क्रिप्ट (ScriptPubKey): सबसे कॉमन P2PKH – OP_DUP OP_HASH160 [20 बाइट पबकी हैश] OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

• लॉक टाइम (4 बाइट्स): यूजुअली 0, तुरंत एक्टिव।

अब स्क्रिप्ट लैंग्वेज पर फोकस: बिटकॉइन की स्क्रिप्ट ट्यूरिंग-इनकम्पलीट है (सिंपल रखने के लिए), लेकिन पावरफुल।

ये एक छोटा वर्चुअल मशीन है जो सिर्फ पूछती है: 'क्या ये फंड्स अभी स्पेंड हो सकते हैं?'

कॉमन लॉकिंग स्क्रिप्ट्स:

• P2PKH (सबसे यूज्ड): एड्रेस (पबकी हैश) पर लॉक, अनलॉक के लिए सिग्नेचर + पबकी, मैच चेक।
• P2SH: मल्टी-सिग, टाइमलॉक्स जैसे एडवांस फीचर्स।
• टेप्रूट (2021 अपग्रेड के बाद): श्नोर सिग्नेचर से प्राइवेसी और मल्टी-सिग चीपर।

स्क्रिप्ट्स से बिटकॉइन प्रोग्रामेबल है, लेकिन इथेरियम जैसे बग्स से दूर। सिक्योरिटी प्रायोरिटी।

माइनिंग: ट्रांजेक्शंस को पैक कौन करता है?

माइनर्स नेटवर्क के 'अकाउंटेंट + सिक्योरिटी गार्ड' हैं।

वे क्या करते हैं:

1. मेम्पूल से हाई फीस वाली ट्रांजेक्शंस कलेक्ट (प्रायोरिटी हाई फीस को)।

2. ब्लॉक बिल्ड:

• ब्लॉक हेडर (80 बाइट्स, क्रूशियल):

  • वर्जन

  • पिछला ब्लॉक हैश (चेन कनेक्ट)

  • मर्कल रूट (ट्रांजेक्शंस का फिंगरप्रिंट ट्री रूट)

  • टाइमस्टैंप

  • डिफिकल्टी टारगेट (बिट्स)

  • नॉन्स (माइनर्स इसे ट्राई करते)

• ट्रांजेक्शन लिस्ट: कॉइनबेस (माइनर रिवॉर्ड) पहले + रेगुलर ट्रांजेक्शंस

3. नॉन्स कैलकुलेट: ब्लॉक हेडर का डबल SHA256 हैश < डिफिकल्टी टारगेट (लीडिंग जीरोज)। जैसे 00000000ffff... तक नॉन्स चेंज करके ट्राई।

4. जो पहले सॉल्व करे, ब्रॉडकास्ट → नोड्स वैलिडेट → एक्सेप्ट → नेक्स्ट ब्लॉक।

5. रिवॉर्ड: 3.125 BTC (2024 हाफिंग के बाद) + पैक्ड ट्रांजेक्शंस की फीस।

माइनिंग लॉटरी जैसी: हाई नेटवर्क हैशरेट से हार्डर, लेकिन डिफिकल्टी ऑटो-एडजस्ट होती है।

ब्लॉक स्ट्रक्चर: क्लियर ओवरव्यू

ब्लॉक = हेडर + ट्रांजेक्शन बॉडी

हेडर फील्ड्स:

• वर्जन (4B)
• प्रेव हैश (32B)
• मर्कल रूट (32B)
• टाइमस्टैंप (4B)
• बिट्स (डिफिकल्टी, 4B)
• नॉन्स (4B)

बॉडी:

• ट्रांजेक्शन काउंट
• कॉइनबेस (रिवॉर्ड + मैसेज, जैसे सतोशी का जेनिसिस: 'The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks')
• रेगुलर ट्रांजेक्शंस

मर्कल ट्री स्मार्ट: हजारों ट्रांजेक्शंस को 32 बाइट रूट से समराइज, चेंज पर रूट चेंज – फास्ट वेरिफिकेशन।

डिफिकल्टी एडजस्टमेंट: बिटकॉइन का 'ऑटो थ्रॉटल'

बिटकॉइन एवरेज 10 मिनट प्रति ब्लॉक रखना चाहता है।

चाहे नेटवर्क हैशरेट स्काईरॉकेट (नई मशीन्स) या ड्रॉप (जैसे चाइना बैन), 10 मिनट पर स्टेबल रखना।

कैसे?

• हर 2016 ब्लॉक्स (लगभग 2 हफ्ते) में एक्टुअल टाइम कैलकुलेट।
• टारगेट: 2016 × 10 मिनट = 20160 मिनट।
• अगर कम टाइम (हाई पावर), डिफिकल्टी ↑ (स्मॉलर टारगेट, मोर जीरोज)।
• मोर टाइम, डिफिकल्टी ↓।
• फॉर्मूला: न्यू डिफिकल्टी = ओल्ड × (20160 / एक्टुअल)
• लिमिट: सिंगल एडजस्टमेंट 4x से ज्यादा नहीं (शेक से बचाव)।

ये जीनियस है क्योंकि बिटकॉइन का इश्यू रिदम क्लॉकवर्क जैसा।

टेक एडवांस कितना भी, 21 मिलियन कैप और हाफिंग शेड्यूल फिक्स्ड।

ये 'डिजिटल गोल्ड' फेथ का कोर है, खासकर इंडिया जैसे इमर्जिंग मार्केट्स में जहां स्टेबिलिटी वैल्यू है।

ये डिजाइन्स बिटकॉइन को इतना सॉलिड क्यों बनाते हैं?

• UTXO: डबल-स्पेंड प्रिवेंट सिंपल (एक UTXO सिर्फ एक बार स्पेंड)।
• स्क्रिप्ट: प्रोग्रामेबल लेकिन लिमिटेड, सेफ।
• PoW + डिफिकल्टी: रियल एनर्जी कॉस्ट से नेटवर्क प्रोटेक्ट, 51% अटैक महंगा।
• लॉन्गेस्ट चेन रूल: मोस्ट वर्क वाली चेन को एक्सेप्ट (हार्डेस्ट फेक)।

एक ट्रांजेक्शन से कन्फर्मेशन तक, ग्लोबल हजारों नोड्स, माइनर्स का रीयल-टाइम गेम।

अब दोस्तों से कह सकें: 'बिटकॉइन बैलेंस नहीं, UTXO का चेन पर डांस है। माइनर्स बिजली जलाकर वोट देते हैं कि कौन सी ट्रांजेक्शन हिस्ट्री में पहले। डिफिकल्टी हर दो हफ्ते ऑटो-ट्यून, रिदम परफेक्ट।'

और डीप जाना है? SegWit स्पेस सेविंग, Taproot मल्टी-सिग चीप, लाइटनिंग नेटवर्क इंस्टेंट ट्रांसफर?

या बताओ, क्या पार्ट सबसे कन्फ्यूजिंग लगा, मैं और क्लियर कर दूं ~

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