Plný chod Bitcoinu: Od jedné platby přes celý proces až po zápis do blockchainu

Jako zkušený web3 bloger, který sleduje kryptosvět už od časů, kdy byl Bitcoin ještě jen okrajovou myšlenkou, se často ptám: Proč po všech těch letech nikdo nedokáže Bitcoin tak snadno falšovat nebo tisknout nekonečné množství mincí? V Evropě, kde jsme zvyklí na stabilní měny jako koruna, je tato odolnost obzvláště fascinující – představte si, jak by vypadala naše ekonomika bez centrálních bank, které by mohly jen tak navyšovat objem peněz.

Když odesíláte Bitcoin z vaší mobilní peněženky do tušíte koho, co se vlastně děje za oponou? Dnes to probereme krok za krokem, jako bychom odhalovali vrstvy cibule, abychom pochopili, proč tento systém funguje tak spolehlivě.

Bitcoin nefunguje na principu běžného bankovního účtu s jedním číslem zůstatku, které se jen tak sčítá a odečítá. Místo toho využívá model UTXO – Unspent Transaction Output, neboli nevyužité výstupy transakcí. Představte si to jako hromadu starých účtenek z minulých obchodů: každá obsahuje částku a podmínku, kdo ji může utratit. Tyto účtenky jsou právě ty UTXO.

Při platbě neodečítáte z nějakého celkového salda – spíš zničíte staré účtenky (jako vstupy) a vytvoříte nové (výstupy) pro příjemce a případně i pro sebe jako drobné. Tento přístup zajišťuje, že peníze se pohybují bez rizika duplikace.

Jak probíhá celý proces jedné bitcoinové transakce? (Textový diagram toku)

Řekněme, že chcete poslat příteli 0.5 BTC.

→ Vaše peněženka má tři UTXO: 0.3 BTC + 0.4 BTC + 0.8 BTC (celkem 1.5 BTC).

→ Peněženka vybere vstupy tak, aby to stačilo s minimálními ztrátami – třeba 0.4 BTC + 0.3 BTC = 0.7 BTC.

→ Sestaví se struktura transakce:

• Vstupy (Inputs): Odkazy na ID těchto UTXO, index výstupu a odemykací skript (váš podpis, který dokazuje vlastnictví).

• Výstupy (Outputs):

  • Pro přítele: 0.5 BTC (uzamčené na jeho veřejný klíč hash).

  • Drobné pro vás: 0.18 BTC (uzamčené na vaši adresu, po odečtení poplatku 0.02 BTC).

• Poplatek: Rozdíl mezi součtem vstupů a výstupů – 0.02 BTC jde těžaři.

→ Podpisujete celou transakci svým soukromým klíčem, aby se nedalo nic měnit.

→ Vysíláte do sítě: Uzly to ověří a vloží do paměťového poolu (mempool).

→ Těžaři to vidí, zabalí do kandidátského bloku.

→ Úspěšný těžař ho přidá na řetězec: Staré UTXO se označí jako utracené, vzniknou nové (0.5 pro přítele + 0.18 pro vás).

→ Potvrzení: Čím více následujících bloků, tím bezpečnější – obvykle 6 potvrzení stačí pro klid.

Tento cyklus připomíná házení sněhové koule: Staré UTXO mizí, nové se rodí, ale celkové množství Bitcoinů zůstává pevně omezené na 21 milionů – jen se přesouvají mezi uživateli.

Co skrývá struktura transakce? (Rozbor klíčových prvků)

Bitcoinová transakce není jen jednoduché "posílám ti X BTC" – je to sofistikovaná datová struktura s těmito hlavními částmi:

• Verze (4 bajty): Většinou 2, slouží k signalizaci aktualizací sítě.

• Počet vstupů (variabilní): Kolik UTXO se spotřebuje.

• Každý vstup:

  • Hash předchozí transakce (32 bajtů).

  • Index výstupu (4 bajty, specifikuje který).

  • Délka skriptu podpisu.

  • Odemykací skript (ScriptSig): Váš podpis a veřejný klíč.

• Počet výstupů.

• Každý výstup:

  • Částka (8 bajtů, v satoshi – 1 BTC = 100 milionů sat).

  • Délka zamykacího skriptu.

  • Zamykací skript (ScriptPubKey): Nejběžnější je P2PKH (Pay to Public Key Hash): OP_DUP OP_HASH160 [20 bajtů hash veřejného klíče] OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG.

• Čas zámku (4 bajty): Obvykle 0, což znamená okamžité platnosti.

Klíčový prvek je skriptový jazyk! Bitcoinový skript je úmyslně neúplný (ne Turing-complete), aby byl jednoduchý a bezpečný, ale přesto umožňuje pokročilé funkce.

Funguje jako malý virtuální stroj, který řeší jedinou otázku: "Může se tato částka teď utratit?"

Běžné typy zamykacích skriptů:

• P2PKH (nejrozšířenější): Uzamkne na adresu (hash veřejného klíče), odemkne podpisem a klíčem, ověří shodu.
• P2SH: Flexibilnější pro multisig nebo časové zámky.
• Taproot (od upgradu 2021): Používá Schnorr podpis pro lepší soukromí a levnější multisig.

Díky skriptům je Bitcoin programovatelný, ale bez rizik jako u Etherea – bezpečnost je na prvním místě, což oceňují i evropští investoři, kteří hledají stabilní aktiva.

Těžba: Kdo balí tyto transakce do bloků?

Těžaři jsou srdcem sítě – slouží jako účetní i strážci.

Jejich úkoly zahrnují:

1. Sbírání transakcí z mempoolu s nejvyššími poplatky (priorita pro zisk).

2. Sestavení bloku:

• Hlavička bloku (80 bajtů, klíčová):

  • Verze.

  • Hash předchozího bloku (propojuje řetězec).

  • Merkle Root (kořen stromu všech transakcí).

  • Časová značka.

  • Cílová obtížnost (Bits pole).

  • Nonce (náhodné číslo, které těžaři neustále mění).

• Seznam transakcí: Nejprve coinbase (odměna těžaře) + běžné transakce.

3. Hledání Nonce: Opakovaně hašovat hlavičku (dvojitý SHA256) tak, aby výsledek byl menší než cílová obtížnost – tedy s dostatkem nul na začátku, např. 00000000ffff...

4. První úspěšný těžař vysílá blok, uzly ho ověří a přijmou, pak pokračují na další.

5. Odměna: Aktuálně 3.125 BTC (po halvingu 2024) + poplatky z balených transakcí.

Těžba je jako loterie: S rostoucí globální výpočetní silou je úspěch vzácnější, ale obtížnost se automaticky upravuje (o tom níže). V Česku, kde máme silnou IT scénu, to připomíná soutěž o nejtěžší výpočetní úlohu.

Struktura bloku: Přehled na první pohled

Blok se skládá z hlavičky a těla transakcí.

Polí hlavičky:

• Verze (4 B)
• Prev Hash (32 B)
• Merkle Root (32 B)
• Timestamp (4 B)
• Bits (kód obtížnosti, 4 B)
• Nonce (4 B)

Tělo transakcí:

• Počet transakcí
• Coinbase transakce (odměna těžaře + volitelná zpráva, např. v genesis bloku: "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks")
• Běžné transakce

Merkle strom je geniální: I tisíce transakcí se shrnou do 32bajtového hash, změna jedné transakce ho změní – ověření je rychlé a efektivní.

Upravení obtížnosti: Bitcoinův 'automatický regulátor'

Bitcoin cílí na průměrný interval 10 minut na blok.

Ať se síťová výpočetní síla zvedne (nové zařízení) nebo propadne (regulace jako v minulosti v Asii), systém se snaží udržet tempo.

Jak na to?

• Každých 2016 bloků (cca 2 týdny) se vyhodnotí skutečný čas.
• Cílový čas: 2016 × 10 min = 20 160 minut.
• Při kratším čase (vyšší síla) obtížnost stoupne (menší cílový hash, více nul).
• Při delším čase klesne.
• Vzorec: Nová obtížnost = stará × (20 160 min / skutečný čas).
• Omezení: Max. 4násobná změna najednou, aby se zabránilo výkyvům.

Tento mechanismus je brilantní tím, že udržuje vydávání Bitcoinů jako přesný hodinový stroj. Bez ohledu na technologický pokrok zůstává limit 21 milionů a halvingový rytmus nedotčený – to je důvod, proč ho mnozí v Evropě vidí jako digitální zlato, stabilní proti inflaci.

Proč tyto prvky činí Bitcoin tak odolným?

• UTXO: Jednoduchá ochrana proti dvojitým utratám (každé UTXO jen jednou).
• Skripty: Programovatelnost s bezpečnostními limity.
• PoW + úprava obtížnosti: Skutečné náklady na energii brání 51% útokům.
• Pravidlo nejdelšího řetězce: Síť uznává ten s největší prací (nejtěžší falšovat).

Od zahájení transakce po potvrzení probíhá globální tanec tisíců uzlů, těžařů v soutěži a ověřování v reálném čase.

Teď můžete při půllitru s přáteli vysvětlit: "Bitcoin není o zůstatcích na účtu, ale o tanci UTXO na blockchainu. Těžaři hlasují elektřinou, které transakce se dostanou do historie, a obtížnost se každé dva týdny kalibruje pro stálý rytmus."

Chcete jít hlouběji? Třeba jak SegWit šetří místo, Taproot zlevňuje multisig nebo Lightning Network umožňuje okamžité platby?

Nebo mi řekněte, co vás nejvíc mátne – rád to rozklopím dál!

Doporučuji top 3 globální kryptoburzy:

• Registrace na Binance (král objemu, široká nabídka, skvělé bonusy pro začátečníky);
• Registrace na OKX (ideál pro deriváty, nízké poplatky);
• Registrace na Gate.io (lovec nových coinů, copy trading + exkluzivní airdropy).

Pro komplexní služby Binance, pro profi OKX, pro altcoiny Gate! Rychle se zaregistrujte a získejte doživotní slevu na poplatky~