# 잔고 관리와 트랜잭션 및 채굴자 보상 설정 실습 ## 들어가며 이전 모듈에서 트랜잭션 출력(TXO)과 사용된 TXO에 대해 알아보았다. 이번 모듈에서는 트랜잭션을 할 때의 금액과 잔고 확인, 트랜잭션 성공, 채굴자 보상 설정까지 코드를 작성하면서 함께 살펴보도록 하자. ## 사전 준비 이번 실습에서는 CodeSandbox를 사용한다. 먼저, [링크](https://codesandbox.io/p/devbox/utxo-blockchain-practice-nypsnq)를 클릭하여 CodeSandbox 페이지로 이동한다. 화면 우측 상단에 있는 [Sign In] 버튼을 클릭하여 로그인을 한다. ![c1](https://github.com/bohyunkang/road-to-bangkok/assets/65386533/427fc1eb-bce4-486a-98b5-d6ad50245c82) 로그인이 완료되면, 제공된 코드를 CodeSandbox에서 자신의 프로젝트로 복제해준다. 그럼 이제부터는 자유롭게 코드를 수정할 수 있다. ## 실습 1. 금액과 잔고 확인 > 🎯 **실습 목표:** > > UTXO의 구조를 이해하고, 트랜잭션 실행 시 송금하려는 금액과 잔고를 비교하는 과정을 코드를 통해 학습한다. 비트코인 지갑 소프트웨어는 때때로 하나의 큰 UTXO로 합쳐 소유자에게 다시 보내기 위해 많은 입력 UTXO를 포함하도록 선택할 수 있다. 예를 들어, 각각 0.1 BTC의 금액을 가진 5개의 UTXO가 있다면 지갑은 다음 거래에서 이를 0.5 BTC로 합치도록 선택할 수 있다. **때문에 입력 UTXO의 총값이 출력 UTXO의 총값을 충당할 수 있을 만큼 충분한지 확인하는 것이 가장 중요하다.** ### 1단계: 코드 작성 `src/misson1` 폴더 아래에 `Transaction.js`라는 파일에는 `Transaction`이라는 클래스가 있다. 입력 UTXO의 총값이 출력 UTXO의 총값을 커버할 만큼 충분한지 확인하고, 만약 입력의 총값이 출력의 총값보다 작으면 execute 함수에서 에러를 던지는 함수를 작성해보자! ```javascript // src/mission1/Transaction.js class Transaction { constructor(inputUTXOs, outputUTXOs) { this.transaction = { inputUTXOs, outputUTXOs } } execute() { const isDoubleSpend = this.transaction.inputUTXOs.findIndex( (utxo) => utxo.spent == true ) if (isDoubleSpend !== -1) { throw new Error('input TXO is already spent.') } /** * 📚 Mission 1. * 입력 UTXO의 총값이 출력 UTXO의 총값을 커버할 만큼 충분한지 확인한다. * 입력의 총값이 출력의 총값보다 작으면 execute 함수에서 에러를 던진다. */ } } module.exports = Transaction ``` ### 2단계: 테스트 코드가 잘 작성되었는지, CodeSandbox의 터미널에서 확인해보도록 하자. ![c2](https://github.com/bohyunkang/road-to-bangkok/assets/65386533/203e14b2-6944-4610-8508-bea981273037) 터미널을 새로 띄우고, 터미널에 아래와 같이 명령어를 입력해보자. > `npm run test:1` ![c3](https://github.com/bohyunkang/road-to-bangkok/assets/65386533/631470d7-6ed1-4687-a3e2-d8134ba8ead5) 코드를 제대로 작성하였다면, 초록색으로 `Pass`라는 화면이, 그렇지 않다면 빨간색으로 `Fail`이라는 화면이 나올 것이다.

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```javascript // src/mission1/Transaction.js class Transaction { constructor(inputUTXOs, outputUTXOs) { this.transactions = { inputUTXOs, outputUTXOs } } execute() { const isDoubleSpend = this.transactions.inputUTXOs.findIndex( (utxo) => utxo.spent === true ) if (isDoubleSpend !== -1) { throw new Error('input TXO is already spent.') } // 📝 정답 const totalInputAmount = this.transactions.inputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) const totalOutputAmount = this.transactions.outputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) if (totalInputAmount < totalOutputAmount) { throw new Error( 'insufficient amount: total value of the inputs is less than the total value of the outputs!' ) } } } module.exports = Transaction ```

## 실습 2. 트랜잭션 성공 > 🎯 **실습 목표:** > > 트랜잭션이 성공하면, UTXO를 사용처리함으로써 이중 지출 문제를 방지한다. 트랜잭션이 성공하여 블록체인에 채굴되면, 출력 UTXO는 사용할 준비가 된 새로운 TXO가 된다. **입력된 UTXO는 다시 사용되지 않도록 사용됨으로 표시해야 한다!** ### 1단계: 코드 작성 `src/misson2` 폴더 아래에 `Transaction.js`라는 파일에서 작성한다. 트랜잭션이 성공하게 되면, 입력 UTXO를 다시 사용할 수 없도록 '사용됨'으로 처리하는 코드를 작성해보자! ```javascript // src/mission2/Transaction.js class Transaction { constructor(inputUTXOs, outputUTXOs) { this.transactions = { inputUTXOs, outputUTXOs } } execute() { const isDoubleSpend = this.transactions.inputUTXOs.findIndex( (utxo) => utxo.spent === true ) if (isDoubleSpend !== -1) { throw new Error('input TXO is already spent.') } /** * 📚 Mission 2. * 트랜잭션이 성공한다면, 이중 지출되지 않게 입력 UTXO가 사용되었다고 처리해준다. */ const totalInputAmount = this.transactions.inputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) const totalOutputAmount = this.transactions.outputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) if (totalInputAmount < totalOutputAmount) { throw new Error( 'insufficient amount: total value of the inputs is less than the total value of the outputs!' ) } } } module.exports = Transaction ``` ### 2단계: 테스트 코드가 잘 작성되었는지, CodeSandbox의 터미널에서 확인해보도록 하자. 터미널을 새로 띄우고, 터미널에 아래와 같이 명령어를 입력해보자. > `npm run test:2` 코드를 제대로 작성하였다면, 초록색으로 Pass라는 화면이, 그렇지 않다면 빨간색으로 Fail이라는 화면이 나올 것이다.

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```javascript // src/mission2/Transaction.js class Transaction { constructor(inputUTXOs, outputUTXOs) { this.transactions = { inputUTXOs, outputUTXOs } } execute() { const isDoubleSpend = this.transactions.inputUTXOs.findIndex( (utxo) => utxo.spent === true ) if (isDoubleSpend !== -1) { throw new Error('input TXO is already spent.') } // 📝 정답 const prevInputUTXOs = [...this.transactions.inputUTXOs] const prevOutputUTXOs = [...this.transactions.outputUTXOs] const totalInputAmount = prevInputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) const totalOutputAmount = prevOutputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) if (totalInputAmount < totalOutputAmount) { throw new Error( 'insufficient amount: total value of the inputs is less than the total value of the outputs!' ) } const newInputUTXOs = prevInputUTXOs.map((utxo) => (utxo.spent = true)) this.transactions.inputUTXOs = newInputUTXOs } } module.exports = Transaction ```

## 실습 3. 채굴자 보상 설정 > 🎯 **실습 목표:** > > 채굴자 보상이 어떻게 책정되는지를 코드를 구현해보면서 학습한다. 비트코인은 [공급이 통제](https://en.bitcoin.it/wiki/Controlled_supply)된다. 제한된 시간동안 모든 블록에서 채굴자에게 보상이 주어진다. 특정 시점이 되면 이 보상은 중단되고 채굴자에게 주어지는 유일한 보상은 거래 수수료가 된다. 이것은 비트코인 시스템의 설계상 선택으로, 트랜잭션 수수료라고 하며, 트랜잭션 수수료는 요청을 신속하게 처리하는 데 도움이 될 수 있다. 채굴자가 수집할 수 있는 큰 상금을 포함하면 다음 블록에 트랜잭션을 포함할 가능성이 훨씬 더 높아진다! 💰 ### 1단계: 코드 작성 `src/misson3` 폴더 아래에 `Transaction.js`라는 파일에서 작성한다. 보상자의 수수료를 구하는 코드를 작성해보자! > **📖 참고 사항** > > 수수료는 모든 입력 UTXO의 합계에서 모든 출력 UTXO의 합계를 뺀 값으로 계산한다. > 입력값이 부족하면 에러가 발생하므로 이 값은 최소 0이어야 한다. > 출력이 더 적을 때는 양수 수수료가 되어야 한다. > 수수료 금액은 트랜잭션 자체의 수수료라는 프로퍼티에 저장한다. ```javascript // src/mission3/Transaction.js class Transaction { constructor(inputUTXOs, outputUTXOs) { this.transactions = { inputUTXOs, outputUTXOs } } execute() { const isDoubleSpend = this.transactions.inputUTXOs.findIndex( (utxo) => utxo.spent === true ) if (isDoubleSpend !== -1) { throw new Error('input TXO is already spent.') } const prevInputUTXOs = [...this.transactions.inputUTXOs] const prevOutputUTXOs = [...this.transactions.outputUTXOs] const totalInputAmount = prevInputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) const totalOutputAmount = prevOutputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) if (totalInputAmount < totalOutputAmount) { throw new Error( 'insufficient amount: total value of the inputs is less than the total value of the outputs!' ) } const newInputUTXOs = prevInputUTXOs.map((utxo) => (utxo.spent = true)) this.transactions.inputUTXOs = newInputUTXOs /** * 📚 Mission 3. * 보상자의 수수료를 구한다. * 수수료는 모든 입력값의 합계에서 모든 출력값의 합계를 뺀 값이다. */ } } module.exports = Transaction ``` ### 2단계: 테스트 코드가 잘 작성되었는지, CodeSandbox의 터미널에서 확인해보도록 하자. 터미널을 새로 띄우고, 터미널에 아래와 같이 명령어를 입력해보자. > `npm run test:3` 코드를 제대로 작성하였다면, 초록색으로 Pass라는 화면이, 그렇지 않다면 빨간색으로 Fail이라는 화면이 나올 것이다.

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```javascript // src/mission3/Transaction.js class Transaction { constructor(inputUTXOs, outputUTXOs) { this.transactions = { inputUTXOs, outputUTXOs } this.fee = 0 } execute() { const isDoubleSpend = this.transactions.inputUTXOs.findIndex( (utxo) => utxo.spent === true ) if (isDoubleSpend !== -1) { throw new Error('input TXO is already spent.') } const prevInputUTXOs = [...this.transactions.inputUTXOs] const prevOutputUTXOs = [...this.transactions.outputUTXOs] const totalInputAmount = prevInputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) const totalOutputAmount = prevOutputUTXOs.reduce( (acc, cur) => acc + cur.amount, 0 ) if (totalInputAmount < totalOutputAmount) { throw new Error( 'insufficient amount: total value of the inputs is less than the total value of the outputs!' ) } const newInputUTXOs = prevInputUTXOs.map((utxo) => (utxo.spent = true)) this.transactions.inputUTXOs = newInputUTXOs // 📝 정답 const fee = totalInputAmount - totalOutputAmount this.fee = fee } } module.exports = Transaction ```

## 🔥 실습 미션 제출하기 실습 미션을 제출하는 방법은 아래와 같다. 1. 작성한 CodeSandbox 링크 2. 터미널에서 모든 테스트가 통과된 화면 스크린샷