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Bitcoin Standard Transactions(送信)

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Standard Transactions

Bitcoinでは標準的なTransactionというものがあります。
Standard Transactions
これは、tx_outpk_scriptに設定するscriptの形式の事といっても過言ではないと思います。
SegwitがActiveになる前は、5つのStandard Transactionsが定められていました。
ここではbitcoin-cliを使って、5つのStandard Transactionsに送信し、送信されたものを、さらに送信してみます。

Pay To Public Key Hash (P2PKH)

現在のBitcoinで最も使われている形式です。(今後はSegwitへ移行していくと思いますが・・・)
Transactionoutputに設定する、Pubkey scriptpk_scriptlocking scriptなど呼び方は様々)
は、下記の上段にある形式となります。
また、使うときにinputに設定する、Signature scriptscriptSigunlocking scriptなど呼び方は様々)
は、下記の下段になる形となります。

Pubkey script   : OP_DUP OP_HASH160 <PubKeyHash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
Signature script: <sig> <pubkey>

ここでは、以下の<pubkey>(公開鍵)を利用します。
これからHASH160を計算して、<PubKeyHash>を求め、Pubkey scriptにします。

<pubkey>     : 027592aab5d43618dda13fba71e3993cd7517a712d3da49664c06ee1bd3d1f70af
<PubKeyHash> : 925d4028880bd0c9d68fbc7fc7dfee976698629c
Pubkey script: 76a914925d4028880bd0c9d68fbc7fc7dfee976698629c88ac

Pay To Script Hash (P2SH)

Transactionoutputが受け取り、inputが支払いになります。
支払いには、どのTransactiontxid)のどのoutputvout)が自分が所有している事を証明する必要があります。
P2PKH、Multisig、Public、では決まったScript形式によって、これらを実現する事ができます。
それ以外のScriptを組みたい場合に使うのが、このP2SHとなります。(これもSegwitへ移行していくと思います。)

下記の上段がoutputに設定するScript、下段がinputに設定するScriptとなります。
独自のScriptをredeemScriptと言います。

Pubkey script   : OP_HASH160 <Hash160(redeemScript)> OP_EQUAL
Signature script: <sig> [sig] [sig...] <redeemScript>

ここでは、Redeem scriptをマルチサインとします。
3つのpubkey(公開鍵)から、2つの署名があれば良いScriptとします。
この場合、Signature scriptは下記の一番下となります。
先頭にOP_0がありますが、これはOP_CHECKMULTISIGのバグで必要となっています。

Redeem script   : OP_2 <A pubkey> <B pubkey> <C pubkey> OP_3 OP_CHECKMULTISIG
Pubkey script   : OP_HASH160 <Hash160(redeemScript)> OP_EQUAL
Signature script: OP_0 <A sig> <C sig> <redeemScript>

実際に以下の3つのpubkeyを利用して、<redeemScript>をつくります。
それをHASH160をしたものが<Hash160(redeemScript)>となります。
これを、Pubkey scriptにします。

<A pubkey>    : 02e5740e63bad28081ed7cf654dd6c19029ca03382fc05ab5f5dda81f2c55b845b
<B pubkey>    : 02ec6d499aefd540e90357f1004a136049d1f7df5ad99c44c46e3ed4169e40acb6
<C pubkey>    : 0271550e6c83a9381f35c568d1a80e11fa3e0efc97dfd0e0f17492a2edb64c37a9
<redeemScript>: 522102e5740e63bad28081ed7cf654dd6c19029ca03382fc05ab5f5dda81f2c55b845b2102ec6d499aefd540e90357f1004a136049d1f7df5ad99c44c46e3ed4169e40acb6210271550e6c83a9381f35c568d1a80e11fa3e0efc97dfd0e0f17492a2edb64c37a953ae
<Hash160(redeemScript)>: f58d75163cbaa805d2c63f8bdf11b59f19062ce4
Pubkey script: a914f58d75163cbaa805d2c63f8bdf11b59f19062ce487

Multisig

これはマルチサインの形となります。
n個の公開鍵からm個の署名で良いという形式です。nmは1から15まで(n<=m)可能です。

Pubkey script   : <m> <A pubkey> [B pubkey] [C pubkey...] <n> OP_CHECKMULTISIG
Signature script: OP_0 <A sig> [B sig] [C sig...]

P2SHと同じように、以下の3つのpubkeyを利用して、Pubkey scriptを作成します。
3つのpubkey(公開鍵)から、2つの署名があれば良いというマルチサインです。

<A pubkey>   : 02e5740e63bad28081ed7cf654dd6c19029ca03382fc05ab5f5dda81f2c55b845b
<B pubkey>   : 02ec6d499aefd540e90357f1004a136049d1f7df5ad99c44c46e3ed4169e40acb6
<C pubkey>   : 0271550e6c83a9381f35c568d1a80e11fa3e0efc97dfd0e0f17492a2edb64c37a9
Pubkey script: OP_2 <A pubkey> <B pubkey> <C pubkey> OP_3 OP_CHECKMULTISIG
Pubkey script: 522102e5740e63bad28081ed7cf654dd6c19029ca03382fc05ab5f5dda81f2c55b845b2102ec6d499aefd540e90357f1004a136049d1f7df5ad99c44c46e3ed4169e40acb6210271550e6c83a9381f35c568d1a80e11fa3e0efc97dfd0e0f17492a2edb64c37a953ae

Pubkey

初期の形式となります、bitcoindでマイニングするとこの形式が使われているようです。
下記の上段がoutputに設定するScript、下段がinputに設定するScriptとなります。

Pubkey script   : <pubkey> OP_CHECKSIG
Signature script: <sig>

P2PKHと同じように、以下の<pubkey>(公開鍵)を利用すると、Pubkey scriptは以下のようになります。

<pubkey>     : 027592aab5d43618dda13fba71e3993cd7517a712d3da49664c06ee1bd3d1f70af
Pubkey script: 21027592aab5d43618dda13fba71e3993cd7517a712d3da49664c06ee1bd3d1f70afac

Null Data

これは特殊なoutputで、inputには使う事が出来ません。したがって、outpotvalue0でも許されます。
コメントなどの用途で、実際には日時を入れる事が多いようです。
ただし、これを入れるとTransactionのデータ量が増える為、手数料(fee)が高くなります。

Pubkey Scriptの先頭にOP_RETURNを入れるだけで良いです。

Pubkey Script: OP_RETURN <0 to 40 bytes of data>
(Null data scripts cannot be spent, so there's no signature script.)

今回は、データを以下の上段にします。
その場合、Pubkey Scriptは以下の下段にのようになります。

<0 to 40 bytes of data>: 00112233445566778899aabbccddeeff
Pubkey Script          : 6a1000112233445566778899aabbccddeeff

Transactionの送信

5つのStandard Transactionsに送信してみましょう。
regtestでBitcoinを起動します。(Bitcoindの起動と停止
Bitcoinを所持しているか確認します。

./bitcoin-cli -regtest getbalance

無い場合は、generateを行います。

./bitcoin-cli -regtest generate 101

createrawtransactionTransactionを作成したいのですが、P2PKHとP2SHにしか対応していないようなので、
以下のTransactionを作成しました。

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

まずは、Transactionの内容をdecoderawtransactionで見てみます。
inputvin)が0個、outputvout)が5個、「Null Data」以外、それぞれ0.10002000 BTCづつ入れます。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction 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

このTransactionを送信する為に、fundrawtransactionを使って、必要なinputを追加します。
"{\"changePosition\":5}"」オプションは、お釣りのoutputを一番最後にする為のものです。

./bitcoin-cli -regtest fundrawtransaction 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 "{\"changePosition\":5}"

※:ここからは、inputがそれぞれの環境で違うので、結果が異なります。自身の環境での結果を利用してください。
結果が以下のように表示されます。

{
  "hex": "<transaction hex>",
  "changepos": 5,
  "fee": 0.00008180
}

一旦、この<transaction hex>decoderawtransactionを使って見てみます。
inputvin)が1個以上設定されている事がわかります。
また、output(vout)の最後にお釣り用のoutputが追加されている事がわかります。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction <transaction hex>

このTransactionには、inputvin)のscriptSigに何も入っていない為、署名する必要がありあます。
<transaction hex>signrawtransactionを用いて、署名します。

./bitcoin-cli -regtest signrawtransaction <transaction hex>

結果が以下のように出ます。

{
  "hex": "<signed transaction hex>",
  "complete": true
}

この<signed transaction hex>decoderawtransactionを使って見てみます。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction <signed transaction hex>

Transactioninputvin)にscriptSigが設定されている事がわかります。

この<signed transaction hex>sendrawtransactionを使って送信します。

./bitcoin-cli -regtest sendrawtransaction <signed transaction hex>

結果は、<txid>が出ます。(32byte、hexで64文字の値が出ます。)
この<txid>をコピーしておいてください。この後で使います。

このままでは、ブロックに入らないので、generateしてブロックに入れます。
<txid>getrawtransactionで見てみます。

./bitcoin-cli -regtest generate 1
./bitcoin-cli -regtest getrawtransaction <txid> 1

5つのStandard Transactionsへの送信は完了となります。

Transactionの利用

5つのStandard Transactionsへの送信が出来たと思います。
4つの、output(vout)を利用していきたいと思います。
(1つは、「Null Data」なので利用できません。)

送信先は、全て以下とします。

address : mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh

Pay To Public Key Hash (P2PKH)

先ほど送信した、<txid>0番目がP2PKHなので、createrawtransactionTransactionを作成します。
valueは、手数料(fee2,000 satoshiを引いた、0.1 BTCとしています。)

./bitcoin-cli -regtest createrawtransaction "[{\"txid\":\"<txid>\",\"vout\":0}]" "{\"mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh\":0.1}"

結果はTransactionhex<p2pkh transaction hex>)が出ます、これをコピーしてください。
この<p2pkh transaction hex>decoderawtransactionを使って見てみます。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction <p2pkh transaction hex>

この、TransactionscriptSigに何も入っていない為、署名が必要となります。
private keyは以下のとおりです。

<p2phk prvkey> : cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN8kokULeTxo

<p2pkh transaction hex>から、signrawtransactionを使って署名します。

./bitcoin-cli -regtest signrawtransaction <p2pkh transaction hex> "[]" "[\"cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN8kokULeTxo\"]"

結果が以下のように出ます。

{
  "hex": "<signed p2pkh transaction hex>",
  "complete": true
}

この<signed p2pkh transaction hex>sendrawtransactionを使って送信します。

./bitcoin-cli -regtest sendrawtransaction <signed p2pkh transaction hex>

結果は、<p2pkh txid>が出ます。(32byte、hexで64文字の値が出ます。)

このままでは、ブロックに入らないので、generateしてブロックに入れます。
<p2pkh txid>getrawtransactionで見てみます。

./bitcoin-cli -regtest generate 1
./bitcoin-cli -regtest getrawtransaction <p2pkh txid> 1

Pay To Script Hash (P2SH)

送信した、<txid>1番目がP2SHなので、createrawtransactionTransactionを作成します。
valueは、手数料(fee2,000 satoshiを引いた、0.1 BTCとしています。)

./bitcoin-cli -regtest createrawtransaction "[{\"txid\":\"<txid>\",\"vout\":1}]" "{\"mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh\":0.1}"

結果はTransactionhex<p2sh transaction hex>)が出ます、これをコピーしてください。
この<p2sh transaction hex>decoderawtransactionを使って見てみます。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction <p2sh transaction hex>

この、TransactionscriptSigに何も入っていない為、署名が必要となります。
このP2SHは、3つのpubkey(公開鍵)から、2つの署名が必要です。
2つのprivate keyは以下のとおりです。

<p2sh A prvkey> : cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN9QKPG3J8w2
<p2sh C prvkey> : cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMNAhLetXSy6B

<p2sh transaction hex><txid>から、signrawtransactionを使って署名します。
P2SHの場合、redeemScriptが必要となる為、signrawtransactionの第2パラメータが必要となります。

./bitcoin-cli -regtest signrawtransaction <p2sh transaction hex> "[{\"txid\":\"<txid>\",\"vout\":1,\"scriptPubKey\":\"a914f58d75163cbaa805d2c63f8bdf11b59f19062ce487\",\"redeemScript\":\"522102e5740e63bad28081ed7cf654dd6c19029ca03382fc05ab5f5dda81f2c55b845b2102ec6d499aefd540e90357f1004a136049d1f7df5ad99c44c46e3ed4169e40acb6210271550e6c83a9381f35c568d1a80e11fa3e0efc97dfd0e0f17492a2edb64c37a953ae\"}]" "[\"cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN9QKPG3J8w2\",\"cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMNAhLetXSy6B\"]"

結果が以下のように出ます。

{
  "hex": "<signed p2sh transaction hex>",
  "complete": true
}

この<signed p2sh transaction hex>sendrawtransactionを使って送信します。

./bitcoin-cli -regtest sendrawtransaction <signed p2sh transaction hex>

結果は、<p2sh txid>が出ます。(32byte、hexで64文字の値が出ます。)

このままでは、ブロックに入らないので、generateしてブロックに入れます。
<p2sh txid>getrawtransactionで見てみます。

./bitcoin-cli -regtest generate 1
./bitcoin-cli -regtest getrawtransaction <p2sh txid> 1

Multisig

送信した、<txid>2番目がMultisigなので、createrawtransactionTransactionを作成します。
valueは、手数料(fee2,000 satoshiを引いた、0.1 BTCとしています。)

./bitcoin-cli -regtest createrawtransaction "[{\"txid\":\"<txid>\",\"vout\":2}]" "{\"mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh\":0.1}"

結果はTransactionhex<multisig transaction hex>)が出ます、これをコピーしてください。
この<multisig transaction hex>decoderawtransactionを使って見てみます。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction <multisig transaction hex>

この、TransactionscriptSigに何も入っていない為、署名が必要となります。
このMultisigは、3つのpubkey(公開鍵)から、2つの署名が必要です。
2つのprivate keyは以下のとおりです。

<p2sh A prvkey> : cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN9QKPG3J8w2
<p2sh C prvkey> : cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMNAhLetXSy6B

<multisig transaction hex><txid>から、signrawtransactionを使って署名します。
P2SHの場合、redeemScriptが必要となる為、signrawtransactionの第2パラメータが必要となります。

./bitcoin-cli -regtest signrawtransaction <multisig transaction hex> "[]" "[\"cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN9QKPG3J8w2\",\"cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMNAhLetXSy6B\"]"

結果が以下のように出ます。

{
  "hex": "<signed multisig transaction hex>",
  "complete": true
}

この<signed multisig transaction hex>sendrawtransactionを使って送信します。

./bitcoin-cli -regtest sendrawtransaction <signed multisig transaction hex>

結果は、<multisig txid>が出ます。(32byte、hexで64文字の値が出ます。)

このままでは、ブロックに入らないので、generateしてブロックに入れます。
<multisig txid>getrawtransactionで見てみます。

./bitcoin-cli -regtest generate 1
./bitcoin-cli -regtest getrawtransaction <multisig txid> 1

Pubkey

送信した、<txid>3番目がPubkeyなので、createrawtransactionTransactionを作成します。
valueは、手数料(fee2,000 satoshiを引いた、0.1 BTCとしています。)

./bitcoin-cli -regtest createrawtransaction "[{\"txid\":\"<txid>\",\"vout\":3}]" "{\"mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh\":0.1}"

結果はTransactionhex<p2pk transaction hex>)が出ます、これをコピーしてください。
この<p2pk transaction hex>decoderawtransactionを使って見てみます。

./bitcoin-cli -regtest decoderawtransaction <p2pk transaction hex>

この、TransactionscriptSigに何も入っていない為、署名が必要となります。
private keyは以下のとおりです。

<p2pk prvkey> : cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN8kokULeTxo

<p2pk transaction hex>から、signrawtransactionを使って署名します。

./bitcoin-cli -regtest signrawtransaction <p2pk transaction hex> "[]" "[\"cMahea7zqjxrtgAbB7LSGbcQUr1uX1ojuat9jZodMN8kokULeTxo\"]"

結果が以下のように出ます。

{
  "hex": "<signed p2pk transaction hex>",
  "complete": true
}

この<signed p2pk transaction hex>sendrawtransactionを使って送信します。

./bitcoin-cli -regtest sendrawtransaction <signed p2pk transaction hex>

結果は、<p2pk txid>が出ます。(32byte、hexで64文字の値が出ます。)

このままでは、ブロックに入らないので、generateしてブロックに入れます。
<p2pk txid>getrawtransactionで見てみます。

./bitcoin-cli -regtest generate 1
./bitcoin-cli -regtest getrawtransaction <p2pk txid> 1

確認

以下を実行して、アドレスに送信された事を確認してみましょう。

./bitcoin-cli -regtest importaddress mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh
./bitcoin-cli -regtest getreceivedbyaddress mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh
./bitcoin-cli -regtest listunspent 1 9999999 "[\"mrkcWXtBEiTsgrjFDppGNZZU1Zgr7bnseh\"]"

0.4 BTC入っている事が確認できます。

tnakagawa
最近は、暗号ばっかやっている気がする。 数学得意だと思ってたけど、全然ダメダメだった。 もっと勉強しなければ・・・
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