Código de Python - BITCOIN: Transación, formato raw.

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Ejercicio: Aula_28_Transacion_Bit_Coin_Marzo_25.py
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Formato RAW de la transacción BITCOIN
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Propongo un ejercicio interesante. Datos de una transacción de Bitcoin en formato raw (hexadecimal).Cuando una transacción se crea, se representa en un formato hexadecimal binario. Pero luego, ¿Cómo se calcula el txid de una transacción en Bitcoin?. Pues, queridos alumnos, de eso va este ejercicio propuesto.
IDEA INICIAL DEL CÓDIGO.
Necesitamos hacer en Python, bajo Ubuntu, un programa ejemplo de una transacción en formato raw (hexadecimal), teniendo en cuenta que se deben aportar los datos ficticios, es decir para tener una salida en formato raw, de la transación y posteriormente lograr el cálculo que nos dará el txid, correspondiente. Este es el punto de partida, para que una vez optenidos todos los TXID, de todas las transacciones podramos obtener :
Una vez que tenemos todos los TXID de las transacciones de un bloque, los organizamos en un árbol de Merkle, - que ya vimos en un ejercicio anterior, que se construye aplicando doble SHA-256 a pares de hashes hasta obtener un único hash raíz (Merkle root).

¿Qué significa esto en la práctica?
El hash final del bloque (Block Hash) es el identificador único de ese bloque en la blockchain.
Este hash será el "hash del bloque anterior" en el siguiente bloque de la cadena, asegurando la integridad y seguridad de la blockchain.

Bien, los datos ficticios que aportaremos en nuestro programa serán los siguientes:
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Este formato hexadecimal incluye:
• Version de la transacción.
• Entradas (Inputs):
• Hash de la transacción previa (UTXO).
• Índice de salida (vout).
• Script de firma.
• Salidas (Outputs):
• Cantidad de satoshis enviados.
• Script de bloqueo (scriptPubKey).
• Locktime (para definir si se puede gastar en el futuro).

SIGNIFICADOS:
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1. Versión de la transacción
Este es un número que indica la versión del formato de la transacción. A medida que el protocolo de Bitcoin evoluciona, pueden introducirse nuevas versiones para mejorar la funcionalidad y seguridad de las transacciones.

Actualmente, las versiones más comunes son 1 y 2.
La versión 2 se introdujo para admitir Replace-By-Fee (RBF), permitiendo reemplazar una transacción no confirmada con una versión de mayor comisión.
2. Entradas (Inputs)
Las entradas indican de dónde provienen los bitcoins que se están gastando en la transacción.

2.1. Hash de la transacción previa (UTXO)
Cada entrada hace referencia a una salida no gastada (UTXO, Unspent Transaction Output) de una transacción anterior. Para identificar de dónde provienen los fondos, se usa el hash de la transacción previa que contenía la salida que ahora queremos gastar.

Este hash es un identificador único de 256 bits (64 caracteres en hexadecimal).
Se obtiene aplicando SHA-256 dos veces a los datos de la transacción anterior.
2.2. Índice de salida (vout)
Dado que una transacción puede tener múltiples salidas, necesitamos especificar cuál de esas salidas estamos gastando.

vout es un número entero que indica el índice de la salida en la transacción anterior (comienza desde 0).
Ejemplo:
Si la transacción anterior tiene dos salidas y queremos gastar la segunda, vout será 1.

2.3. Script de firma
También llamado scriptSig, es un script que prueba que el usuario tiene permiso para gastar los bitcoins de la UTXO referenciada.

Contiene la firma digital generada con la clave privada del propietario de los bitcoins.
También incluye la clave pública del firmante.
Se ejecuta junto con el script de bloqueo (scriptPubKey) de la transacción anterior para validar la autenticidad del gasto.
3. Salidas (Outputs)
Cada salida define a dónde van los bitcoins en esta transacción.

3.1. Cantidad de satoshis enviados
Especifica la cantidad de bitcoins que se enviarán en esta salida, expresados en satoshis (1 BTC = 100,000,000 satoshis).

Ejemplo:
Si queremos enviar 0.01 BTC, la cantidad en satoshis será 1,000,000.

3.2. Script de bloqueo (scriptPubKey)
Es un script que define las condiciones para gastar esta salida en el futuro.

Generalmente, es un Pay-to-PubKey-Hash (P2PKH), que especifica que solo la persona que tenga la clave privada correspondiente a la clave pública hash puede gastar esos bitcoins.
También puede ser un Pay-to-Script-Hash (P2SH), Pay-to-Witness-PubKey-Hash (P2WPKH) u otros formatos de pago.
Ejemplo de scriptPubKey para una dirección P2PKH:


OP_DUP OP_HASH160 <PublicKeyHash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG
4. Locktime (para definir si se puede gastar en el futuro)
Locktime es un campo opcional que define a partir de cuándo la transacción puede ser confirmada.

Si locktime es 0, la transacción se procesa inmediatamente.
Si es un número mayor que 500,000,000, representa una fecha en formato timestamp UNIX (segundos desde 1970).
Si es menor, representa el número de bloque a partir del cual la transacción será válida.
Ejemplo:

locktime = 800000 → Solo se confirmará después del bloque 800,000.
locktime = 1700000000 → Solo se confirmará después del 14 de noviembre de 2023 (según la fecha UNIX).
Resumen final
La transacción en Bitcoin tiene una versión para definir su formato.
Cada entrada (input) hace referencia a una UTXO anterior mediante su hash y un índice de salida (vout).
Para validar el gasto, la transacción incluye un script de firma (scriptSig).
Cada salida (output) especifica cuántos satoshis se envían y a quién, mediante un script de bloqueo (scriptPubKey).
Locktime puede definir un tiempo de espera antes de que la transacción sea válida.

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• Locktime (para definir si se puede gastar en el futuro).
Deberas de tener en cuenta que los datos aportados en formato hash, deberan ser chequeados para que cumplan las normas, es decir deben de ser exadecimales de 0 a 9, y letras de A a la F, sin espacios etc, si no eres cuidado en esto, el programa siempre dara errores.
Una vez que tengas la transacción en formato raw (hexadecimal), deberás Calcular el txid
1. Hash SHA-256 sobre los datos en formato hexadecimal.
2. Aplicar SHA-256 de nuevo al resultado del primer hash (doble SHA-256).
3. Invertir el orden de los bytes (little-endian).
Deberá verse por consola la transacion en formato Hexadecimal.
También deberá verse por consola el TXID.
Según la foto adjunta del programa.

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No os explico aquí el programa, porque he intentado explicaros en el propio código
cada paso.
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Programa realizado en linux Ubuntu.
Con el editor sublime text.
Ejecución bajo consola linux:
python3 Aula_28_Transacion_Bit_Coin_Marzo_25.py
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En las clases sucesivas, explicaremos dudas, que supongo serán muchas.