Bitcoin Betiği ve UTXO İmza Doğrulama

Bitcoin, Harcanmamış İşlem Çıktılarını (UTXO'lar) kullanır. Her UTXO, kilitleme betiğine (scriptPubKey) sahip bir madeni paradır. Harcamak için harcayan taraf, kilitleme betiğini karşılayan bir kilit açma betiği (scriptSig) sağlar. UTXO'lar atomiktir — ya harcanmıştır ya da harcanmamıştır; hiçbir zaman kısmen harcanmaz.

Bitcoin Betiği, yığın tabanlı ve Turing-tam olmayan bir dildir. Betikler, veri iterek ve işlem kodlarını çalıştırarak yürütülür. Döngü yoktur, özyineleme yoktur — betikler her zaman sonlanır. Bu kasıtlı sınırlama, hizmet engelleme saldırılarını önler ve betik doğrulamasının betik uzunluğuna göre O(n) olmasını sağlar.

En yaygın çıktı türüdür. scriptPubKey: OP_DUP OP_HASH160 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG. scriptSig: . Yürütme: imzayı ve açık anahtarı yığına it, açık anahtarı çoğalt, hash160 işlemini uygula, gömülü özetle karşılaştır ve ECDSA imzasını doğrula. Tüm adımlar başarılıysa madeni para harcanabilir.

P2PKH için yığın izleme kaydı: 'yi it; 'i it; OP_DUP → kopyayı it; OP_HASH160 → üstteki öğeye hash160 uygula; 'i it; OP_EQUALVERIFY → iki öğeyi çıkar, eşit değilse başarısız ol; OP_CHECKSIG → imzayı ve pubKey'i çıkar, ECDSA'yı doğrula, TRUE/FALSE it. Betik TRUE ise başarılıdır.

Bitcoin, secp256k1 üzerinde ECDSA kullanır (Koblit eğrisi, y^2 = x^3 + 7 mod p). Özel anahtar d ∈ [1, n-1]. Açık anahtar Q = d*G. İmzala(m): k rastgele seçilir; r = (k*G).x mod n; s = k^{-1}(H(m)+r*d) mod n. İmza = (r, s). scriptSig içinde DER biçiminde kodlanır.

Bitcoin imzaları, işlemin belirli bölümlerini kapsar: SIGHASH_ALL (varsayılan): tüm girdileri+çıktıları imzalar. SIGHASH_SINGLE: yalnızca karşılık gelen çıktıyı imzalar. SIGHASH_NONE: hiçbir çıktıyı imzalamaz (tehlikelidir). SIGHASH_ANYONECANPAY: yalnızca kendi girdisini imzalar — ortak işlemlere olanak tanır.

P2SH, karmaşık harcama koşullarının bir özetin arkasında gizlenmesine olanak tanır. scriptPubKey: OP_HASH160 OP_EQUAL. scriptSig: . Yürütme: hash(redeemScript) == scriptHash olduğunu değerlendir, ardından redeemScript'i çalıştır. Koşullar harcama anına kadar açıklanmadığı için çoklu imzayı mümkün kılar.

redeemScript: OP_2 OP_3 OP_CHECKMULTISIG. scriptSig: OP_0 . OP_0, OP_CHECKMULTISIG içindeki fazladan bir yığın öğesini çıkaran hatayı telafi eder. 2'de 3 çoklu imza, 3 imzadan herhangi 2'sini gerektirir.

Ayrıştırılmış Tanık (SegWit, BIP-141), imzaları scriptSig'den çıkarıp ayrı bir tanık alanına taşır. İşlem değiştirilebilirliğini düzeltir (scriptSig değişirse ID de değişir). P2WPKH scriptPubKey: OP_0 <20-byte pubKeyHash>. Tanık: [ ].

Taproot (BIP-340/341/342), Schnorr imzalarını ve Merkleleştirilmiş Soyut Sözdizimi Ağaçlarını (MAST) kullanır. Varsayılan harcama: anahtar yolu harcamasından ayırt edilemeyen tek bir Schnorr imzası. Karmaşık koşullar bir Merkle ağacında gizlenir ve yalnızca kullanıldıklarında açıklanır. Gizlilik ve verimlilik sağlar.

Bitcoin Core, betikleri bir yığın yorumlayıcısında doğrular. CheckSig, birleşik scriptSig+scriptPubKey'i çalıştıran VerifyScript'i çağırır. Her CHECKSIG işlem kodu için, secp256k1 kullanarak işlem özetine karşı DER kodlamalı (r,s) değerini doğrulayan CheckECDSASignature'ı çağırır.

P2PKH betiğinde OP_CHECKSIG neyi doğrular?

UTXO'lar yığın tabanlı Bitcoin Betiğini kullanır. P2PKH: en yaygın harcama modeli — bir açık anahtarı özetleyip doğrular, ardından ECDSA imzasını kontrol eder. SegWit değiştirilebilirliği düzeltir; Taproot Schnorr ve MAST ekler. Sıradaki konu: diferansiyel kriptanaliz.