Slide del talk "Bitcoin in codice - Parte 2" per la community "Coding Zone". Video del talk: https://www.youtube.com/watch?v=Zf_FxWmCoSQ Questa miniserie di talk ha come obiettivo quello di esplorare gli aspetti interni di funzionamento di Bitcoin, comprendere come e perché funziona, facendo un viaggio attraverso tutti gli aspetti che è necessario conoscere per costruire una transazione in codice (JavaScript con l'uso della libreria bitcore-lib) e inviarla al Network. Durante il secondo incontro tratteremo i seguenti temi: ・I testnet faucets ・Le faucet storicamente ・Il blockchain explorer ・Costruiamo una nuova transazione ・Il modello UTXO ・Le fee di transazione ・La firma digitale nella transazione ・La transazione RAW ・Scopriamo che esiste il Bitcoin SCRIPT ・Protezione del forziere

1. © 2022 • Aulab S.r.l.
Bitcoin in codice - Parte 2
Di Giancarlo Valente - CTO Aulab
Aprile 2022 - Coding Zone

2. © 2022 • Aulab S.r.l.
Aulab è la prima Coding Factory Italiana attiva dal 2014 nell’ ambito della formazione e dello
sviluppo software. Con i nostri corsi formiamo risorse nell’ambito IT da collocare in aziende
alla ricerca di personale. Siamo anche una software house, in cui molti studenti hanno
l’opportunità di mettere in pratica ciò che hanno imparato durante i nostri corsi.
L'Hackademy è un corso intensivo online di 400 ore già sperimentato con successo da oltre 800
studenti provenienti da tutta Italia in 34 edizioni passate, che consente in soli 3 mesi di
acquisire le competenze necessarie per scrivere codice ed avviare una nuova carriera
professionale come sviluppatore web.

4. photo pixabay.com

5. © 2022 • Aulab S.r.l.
Un’avventura in
tre puntate per
scoprire come
funziona bitcoin

6. © 2022 • Aulab S.r.l.
In questa seconda puntata
LA MAPPA DEL TESORO LA POLVERE D’ORO
LA MAGIA
CHE PROTEGGE IL TESORO
PRIVATE KEY
BITCOIN ADDRESS
CRYPTOGRAPHY
BITCOIN WALLETS
UTXO MODEL
BITCOIN TRANSACTION
BITCOIN SCRIPT
BITCOIN SCRIPT
BITCOIN NETWORK
BITCOIN MINING

7. © 2022 • Aulab S.r.l.
WARNING CODE !!!

8. © 2022 • Aulab S.r.l.
Tutorial passo passo qui
https://aulab.it/blog

9. © 2022 • Aulab S.r.l.
Codice a scopo didattico, da non utilizzare
in produzione.
Obiettivo esplorare i meccanismi interni
che fanno funzionare Bitcoin.
Il tipo di transazione utilizzata è una
“Legacy P2PKH” oramai in disuso.
Ma è la più semplice per iniziare ad
approcciare il funzionamento del network
Bitcoin.

10. © 2022 • Aulab S.r.l.
Nella puntata precedente …
mhuTK7guQqQmvUyc2BQX8uUyZdkV32u73h

11. © 2022 • Aulab S.r.l.
Nella puntata precedente …
Private Key
256-bit
Bitcoin
Address
mhuTK7guQqQmvUyc2BQX8uUyZdkV32u73h

12. © 2022 • Aulab S.r.l.
Nella puntata precedente …

13. © 2022 • Aulab S.r.l.
Costruiamo una
transazione

14. © 2022 • Aulab S.r.l.
Jack
Willy
Jack
(il resto)

15. Maggio 2010
Gavin Andresen - First Faucet Website
Un sito web detto faucet che regalava 5 Bitcoin a ogni utente

16. photo pixabay.com

17. © 2022 • Aulab S.r.l.
Faucets
https://testnet-faucet.mempool.co/
https://testnet-faucet.com/btc-testnet/

18. © 2022 • Aulab S.r.l.
Faucets
https://testnet-faucet.mempool.co/
https://testnet-faucet.com/btc-testnet/

19. photo pixabay.com

20. © 2022 • Aulab S.r.l.
Cerchiamo il nostro forziere
mhuTK7guQqQmvUyc2BQX8uUyZdkV32u73h

21. © 2022 • Aulab S.r.l.
Blockchain explorer
https://live.blockcypher.com/btc-testnet/

22. © 2022 • Aulab S.r.l.
Blockchain explorer
https://live.blockcypher.com/btc-testnet/

23. © 2022 • Aulab S.r.l.
Blockchain explorer API
$> http GET https://api.blockcypher.com/v1/btc/test3/addrs/mwprx4B5aTLTD8eFDPBvyfBBrtMk68Cqk2/balance
https://httpie.io/

24. photo pixabay.com

25. // 10_transaction.js
var bitcore = require('bitcore-lib');
//bitcore.Networks.defaultNetwork = bitcore.Networks.livenet;
bitcore.Networks.defaultNetwork = bitcore.Networks.testnet;
function deterministicPrivateKey(mappa_del_tesoro) {
const value = Buffer.from(mappa_del_tesoro);
const hash = bitcore.crypto.Hash.sha256(value);
const bn = bitcore.crypto.BN.fromBuffer(hash);
return new bitcore.PrivateKey(bn);
}
const mappa_del_tesoro = `
Seconda stella a destra, questo è il cammino
E poi dritto fino al mattino
Poi la strada la trovi da te
Porta all'isola che non c'è
`;

26. const sorgente = deterministicPrivateKey(mappa_del_tesoro);
const destinazione = deterministicPrivateKey('apriti sesamo ciccio cappuccio');
const address_sorgente = sorgente.toAddress();
const address_destinazione = destinazione.toAddress();
var tx = bitcore.Transaction(); // Transazione di tipo: Legacy P2PKH
// devo trovare un output di transazione non speso
// http get https://api.bitcore.io/api/BTC/testnet/address/
mwprx4B5aTLTD8eFDPBvyfBBrtMk68Cqk2/?unspent=true
var utxo = {
"txId": "1b00aa5791cb6607e034b4b0a2d8dfdba83ad0c07d6cf3d260ce43a1f78cb64f",
"outputIndex": 0,
"address": "n3ct4eSiLQrJSpPGA8JmZHxKJ9WMFcXKvz",
"script": "76a914f271bb23c0fa55be23aacddfc8f95d7244fffcb988ac",
"satoshis": 100000
};
tx.from(utxo);

27. © 2022 • Aulab S.r.l.
Che cosa e’ un UTXO?

28. © 2022 • Aulab S.r.l.
Jack Willy Hook

29. © 2022 • Aulab S.r.l.

30. © 2022 • Aulab S.r.l.

31. © 2022 • Aulab S.r.l.

32. © 2022 • Aulab S.r.l.

33. © 2022 • Aulab S.r.l.

34. © 2022 • Aulab S.r.l.
UTXO

35. © 2022 • Aulab S.r.l.
Spent Output UTXO

36. photo pixabay.com

37. © 2022 • Aulab S.r.l.
Blockchain explorer API - UTXO
$> https://api.bitcore.io/api/BTC/testnet/address/mk3s3Fr7BCyVkMEFawQTa19a1T9uHgb2dM/?unspent=true

38. const sorgente = deterministicPrivateKey(mappa_del_tesoro);
const destinazione = deterministicPrivateKey('apriti sesamo ciccio cappuccio');
const address_sorgente = sorgente.toAddress();
const address_destinazione = destinazione.toAddress();
var tx = bitcore.Transaction(); // Transazione di tipo: Legacy P2PKH
// devo trovare un output di transazione non speso
// http get https://api.bitcore.io/api/BTC/testnet/address/
mwprx4B5aTLTD8eFDPBvyfBBrtMk68Cqk2/?unspent=true
var utxo = {
"txId": "1b00aa5791cb6607e034b4b0a2d8dfdba83ad0c07d6cf3d260ce43a1f78cb64f",
"outputIndex": 0,
"address": "n3ct4eSiLQrJSpPGA8JmZHxKJ9WMFcXKvz",
"script": "76a914f271bb23c0fa55be23aacddfc8f95d7244fffcb988ac",
"satoshis": 100000
};
tx.from(utxo);

39. "outputIndex": 0,
"address": "n3ct4eSiLQrJSpPGA8JmZHxKJ9WMFcXKvz",
"script": "76a914f271bb23c0fa55be23aacddfc8f95d7244fffcb988ac",
"satoshis": 100000
};
tx.from(utxo);
// 50000 satoshi di pagamento
tx.to(address_destinazione, 50000);
// 10000 satoshi al miner
tx.fee(10000);
// il resto mettilo sempre nel mio wallet sorgente :)
tx.change(address_sorgente);
// firmo questa transazione con la mia chiave privata
// solo io posso spostare i miei utxo
tx.sign(sorgente);

40. photo pixabay.com

41. © 2022 • Aulab S.r.l.
Digital Signature - Sign
Una
fi
rma digitale e’ un valore prodotto da una Chiave Privata e un Messaggio
Firma Digitale
Dato
Messaggio
Dato
Private Key
256 bit
f() ECDSA
digital signature

42. © 2022 • Aulab S.r.l.
Digital Signature - Verify
Chiunque può veri
fi
care, grazie alla chiave pubblica,
che chi ha prodotto la
fi
rma digitale era in possesso della relativa chiave privata
Dato
Public Key
512 bit
f()
CHECKSIG
Firma Digitale

43. tx.from(utxo);
// 30000 satoshi di pagamento
tx.to(address_destinazione, 50000);
// 20000 satoshi al miner
tx.fee(10000);
// il resto mettilo sempre nel mio wallet sorgente :)
tx.change(address_sorgente);
// firmo questa transazione con la mia chiave privata
// solo io posso spostare i miei utxo
tx.sign(sorgente);
// serializza la transazione sul protocollo a livello di Byte
tx.serialize();
const raw_transaction = tx.toString();
console.log('raw transaction: ', raw_transaction);

44. © 2022 • Aulab S.r.l.
Raw transaction
02000000016cace69330b25e479512f8a615c775d41e4f0556c20f8019eed48af4809f27140100
00006b48304502210091f0ae321cddd031a00660df57ce87433d2668d78556671b988d953a9d04
4e6602202e7286d9ae24d8fd5e73de88ff895390aeb6bb08108906eb7cb9aa8be6281729012102
d9af3459a1ddc32428c0af32bc36b0cc1aa6fda033d0d0e715af9cab2e9853acffffffff023075
0000000000001976a91450e22df3e9d42563b3482e81d8f66ab090beeb5e88ac50c30000000000
001976a914b2e509c9e7ce864c9fd6771e9709cac3eab3938b88ac00000000
In esadecimale (hex) ogni carattere e’ un nibble ossia 4 bit.
Due caratteri sono 1 byte.
Esempio: FF e’ 255
Che e’ il valore massimo rappresentabile con 1 byte

45. © 2022 • Aulab S.r.l.
Decode Raw transaction
https://live.blockcypher.com/btc/decodetx/

46. © 2022 • Aulab S.r.l.
Input
Output
Output
100.000 30.000
50.000
20.000

47. © 2022 • Aulab S.r.l.
Script
Script
Script

48. photo pixabay.com

49. © 2022 • Aulab S.r.l.
Unlocking SCRIPT
Locking SCRIPT Locking SCRIPT
TRANSAZIONE

50. © 2022 • Aulab S.r.l.
Input SCRIPT
UTXO Usato Output SCRIPT
TRANSAZIONE

51. © 2022 • Aulab S.r.l.
Lock

52. © 2022 • Aulab S.r.l.
Lock
Lock
Lock
Lock
Unlock

53. © 2022 • Aulab S.r.l.
Lock
Lock
Lock
Lock
Lock
Unlock
Unlock

54. © 2022 • Aulab S.r.l.
Lock
Lock
Lock
Lock
Lock
Lock
Unlock
Unlock
Unlock

55. © 2022 • Aulab S.r.l.
Lock
Lock
Lock
Lock
Lock
Lock
Lock
Unlock
Unlock
Unlock
Unlock
Unlock

56. // 12_scripts.js
var scriptIn = bitcore.Script(tx.toObject().inputs[0].script);
console.log('input scripting: ', scriptIn);
var scriptOut = bitcore.Script(tx.toObject().outputs[0].script);
console.log('noutput scripting 0 : ', scriptOut);
var scriptOut = bitcore.Script(tx.toObject().outputs[1].script);
console.log('output scripting 1 : ', scriptOut);

57. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH TRANSACTION - INPUT SCRIPT

58. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH TRANSACTION - INPUT SCRIPT
48304502210091f0ae321cddd031a00660df57ce87433d2668
d78556671b988d953a9d044e6602202e7286d9ae24d8fd5e73
de88ff895390aeb6bb08108906eb7cb9aa8be6281729012102
d9af3459a1ddc32428c0af32bc36b0cc1aa6fda033d0d0e715
af9cab2e9853ac

59. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH TRANSACTION - INPUT SCRIPT
Signature
Data
Public Key
Data

60. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH TRANSACTION - OUTPUT SCRIPT

61. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH TRANSACTION - OUTPUT SCRIPTs
76a91450e22df3e9d42563b3482e81d8f66ab090beeb5e88ac
76a914b2e509c9e7ce864c9fd6771e9709cac3eab3938b88ac

62. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH TRANSACTION - OUTPUT SCRIPT
HASH160
OP CODE
Public Key
Hash
Data
DUP
OP CODE
EQUALVERIFY
OP CODE
CHECKSIG
OP CODE
RIPEMD160(SHA256(Public Key))
Bitcoin address senza pre
fi
sso, carattere di checksum
E senza codi
fi
ca in base58

63. © 2022 • Aulab S.r.l.
P2PKH Transaction
Pay To Public Key
Hash

64. © 2022 • Aulab S.r.l.
EXECUTION!
HASH160
OP CODE
Public Key
Hash
Data
DUP
OP CODE
EQUALVERIFY
OP CODE
CHECKSIG
OP CODE
Signature
Data
Public Key
Data

65. © 2022 • Aulab S.r.l.
EXECUTION!
HASH160
Public Key
Hash
DUP EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature Public Key

66. © 2022 • Aulab S.r.l.
Concatenative Language, Stack Oriented
HASH160
Public Key
Hash
DUP EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature Public Key
https://en.wikipedia.org/wiki/Concatenative_programming_language
https://en.wikipedia.org/wiki/Forth_(programming_language)
https://en.wikipedia.org/wiki/Stack-oriented_programming

67. © 2022 • Aulab S.r.l.
Stack vuoto
HASH160
Public Key
Hash
DUP EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature Public Key

68. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
HASH160
Public Key
Hash
DUP EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature Public Key

69. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
HASH160
Public Key
Hash
DUP
EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature
Public Key
https://en.bitcoin.it/wiki/Script
Duplicates the top stack item.

70. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
HASH160
Public Key
Hash
EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature
Public Key
Public Key

71. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
HASH160
Public Key
Hash
EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature
Public Key
Public Key
The input is hashed twice:
first with SHA-256 and then
with RIPEMD-160

72. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
Public Key
Hash
EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature
Public Key
Public Key
Hash

73. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
Public Key
Hash
EQUALVERIFY CHECKSIG
Signature
Public Key
Public Key
Hash

74. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
Public Key
Hash
EQUALVERIFY
CHECKSIG
Signature
Public Key
Public Key
Hash
Same as OP_EQUAL, but runs
OP_VERIFY afterward

75. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
OP_EQUAL
CHECKSIG
Signature
Public Key
1
Returns 1 if the inputs are
exactly equal, 0 otherwise.

76. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
OP_VERIFY
CHECKSIG
Signature
Public Key
Marks transaction as invalid if
top stack value is not true.
The top stack value is removed.

77. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
CHECKSIG
Signature
Public Key

78. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
CHECKSIG
Signature
Public Key
The signature used by
OP_CHECKSIG must be a valid
signature for this hash and
public key. If it is, 1 is
returned, 0 otherwise.

79. © 2022 • Aulab S.r.l.
Execute!
1
TRANSAZIONE VALIDA!

80. Fine seconda parte

81. © 2022 • Aulab S.r.l.
Nella prossima e ultima puntata
LA MAPPA DEL TESORO LA POLVERE D’ORO
LA MAGIA
CHE PROTEGGE IL TESORO
PRIVATE KEY
BITCOIN ADDRESS
CRYPTOGRAPHY
BITCOIN WALLETS
UTXO MODEL
BITCOIN TRANSACTION
BITCOIN SCRIPT
BITCOIN SCRIPT
BITCOIN NETWORK
BITCOIN MINING

82. © 2022 • Aulab S.r.l.
per ulteriori informazioni su aulab
e sul corso Hackademy per sviluppatori web
visita il sito www.aulab.it
Grazie per l’attenzione
https://thecmmbay.com/community/coding-zone