カストディアルBitcoinプロダクトは、他のすべてのUTXOカストディアンが抱えるのと同じデータ問題を抱えています。このプロダクトは、数千の顧客アドレスに対するインバウンド入金とアウトバウンド出金を検出し、すべてのイベントを適切な顧客アカウントに帰属させ、bitcoindとインデクサーのフリートを運用せずにチェーンと同期を維持する必要があります。

この記事では、Bitquery上の本番環境のBitcoinカストディアンが使用する入金照合アーキテクチャについて説明します。Bitcoinのインプットとアウトプットのクエリ形状、ウォーカーを駆動するチェーンの先端のハートビート、アドレスコーパスのバッチ処理パターン、P2PKH対SegWit対P2SHウォレットのスクリプトタイプフィルター、アドレス帳の照合ステップ、資金源コンプライアンスのためのCoinpathスクリーニングパス、安全な入金確認のためのファイナリティバッファー、そして同じスケルトンをLitecoinとDogecoinに移植する方法について説明します。

これは、Cardano入金ガイドのBitcoin版です。同じ3つのコンポーネントアーキテクチャですが、チェーンが異なり、UTXOモデルの詳細が異なります。

3つのコンポーネントアーキテクチャ

すべての本番環境のBitcoin入金検出器は、3つのコンポーネントに集約されます。最初のコンポーネントは、チェーンの先端のハートビートです。これは固定スケジュールで起動し、現在のBitcoinブロック高を返します。これにより、パイプラインの残りの部分に、最後のスイープからチェーンがどれだけ進んだかが伝えられます。

2番目のコンポーネントは、アドレスコーパスウォーカーです。これは、高さフィルターと顧客アドレスのバッチを使用してBitcoinのインプットとアウトプットのクエリを呼び出し、結果をページングします。各イテレーションは、カーソルが先端に追いつくまで、ウォークされた範囲を固定チャンクサイズずつ拡張します。

3番目のコンポーネントは、リコンサイラーです。これは、ウォーカーの出力をカストディアンの内部アドレス帳と結合し、各トランザクションを顧客アカウントに帰属させ、確認バッファーを適用し、入金または出金イベントを台帳に書き込みます。3つのコンポーネントは独立して実行されます。ハートビートは新しい作業があるかどうかを判断し、ウォーカーが作業を行い、リコンサイラーが作業をビジネス状態に変換します。1つのコンポーネントの障害が他のコンポーネントに連鎖することはありません。

チェーンの先端のハートビート

ハートビートは、現在のブロック高を返す1つのクエリです。これはパイプラインで最も安価なクエリです。ハートビートがそれよりも頻繁に起動する場合は、レスポンスを秒単位でキャッシュしてください。Bitcoinは約10分ごとにブロックを生成するため、より高いケイデンスは鮮度には何ももたらしません。

ハートビートは2つのジョブを実行します。ウォーカーに、フェッチする次のチャンクの上限を伝えます。また、チェーンのライブネスを通知するため、繰り返し失敗するハートビートは、上流で何かが間違っていることを示す最も早い指標です。

アドレスコーパスウォーカー

ウォーカーは、主力となるクエリです。これは、境界のあるブロック範囲内の顧客アドレスのバッチに触れるすべてのインプットとすべてのアウトプットをフェッチします。inputAddressフィルターとoutputAddressフィルターは顧客アドレスのバッチを受け取るため、1回の呼び出しで多くのユーザーをカバーできます。バッチが小さいほどリクエストが増え、バッチが大きいほど、ビジーなブロック範囲またはアクティビティの高いウォレットでタイムアウトが発生するリスクがあります。

高さフィルターは、作業を特定のブロック範囲に制限し、呼び出しを決定論的かつべき等にします。同じアドレスと高さの範囲を再実行すると、毎回同じ結果が返されます。リコンサイラーはチャンクを安全に再試行できます。ブロック高の順序付けにより、ウォーカーはチェーン順にイベントを確認できます。入金とそれらを消費する支出は、チェーンに表示されるのと同じ順序で到着するため、リコンサイラーの重複排除ロジックが簡素化されます。

P2PKH、SegWit、およびP2SHのスクリプトタイプフィルタリング

Bitcoinアドレスには3つの一般的な形式があり、それぞれ異なるアウトプットスクリプトタイプに関連付けられています。カストディアンのアドレス帳には、レガシーアドレスがまだ流通しているため、一部のインバウンドフローが古い取引所から発生し、最新のウォレットがデフォルトでSegWitを使用するため、3つすべてが保持されていることがよくあります。

outputScriptTypeフィルターは、ウォーカーをP2PKHアウトプットに制限します。SegWitネイティブアドレスの場合は、P2WPKHにwitness_v0_keyhashを使用し、Taprootにwitness_v1_taprootを使用します。フィルターを完全に削除すると、アドレスコーパスが厳密なホワイトリストである場合に機能する、スクリプトタイプに関係なく一致するアウトプットが返されます。混合コーパスの場合は、スクリプトタイプごとに個別のウォーカークエリを実行し、リコンサイラーで結果をマージします。

P2SHウォレットの場合は、scripthashを使用します。3つのスクリプトタイプすべてを管理するカストディアンは、チャンクごとに3つのウォーカークエリ（タイプごとに1つ）を実行し、和集合をリコンサイラーに書き込みます。合計作業量は、フィルターなしのクエリを1つ実行するのと似ていますが、各スクリプトタイプのストリームを個別に監視できるという利点があります。

チャンクサイズ、定常状態、およびキャッチアップ

ブロック範囲のチャンクサイズは、スループットの主なレバーです。Bitcoinのブロック間隔は平均10分であるため、100ブロックのチャンクは約17時間のチェーン履歴をカバーし、1,000ブロックのチャンクは約1週間をカバーします。適切な数は、アドレスコーパスがどれだけアクティブであるか、およびタイムアウト制限がどれだけアグレッシブであるかによって異なります。

定常状態は先端で実行されます。ウォーカーはハートビートを監視し、新しいブロックが着陸すると、最後にウォークされた高さから先端までのチャンクをフェッチします。ほとんどの場合、このチャンクは小さく、1秒以内に解決されます。キャッチアップモードは、ウォーカーが先端より1チャンク以上遅れている場合に実行されます。これは、デプロイ後、カーソルを失ったサービス再起動後、または長時間のダウンタイム後に発生します。

アドレス帳の照合

ウォーカーはチェーンレベルのデータを返します。各アウトプットは、受信者アドレス、トランザクションハッシュ、アウトプットインデックス、および値を運びます。チェーンには、どの顧客がそのアドレスを所有しているかという概念はありません。そのマッピングは、カストディアン自身のシステム内に存在します。リコンサイラーは、2つを結合するコンポーネントです。ウォーカーが見つけた各アウトプットを取得し、受信者アドレスをカストディアンの内部アドレス帳と照合して、入金を顧客に帰属させます。

リコンサイラーは2つのテーブルを保持します。1つ目はアドレス帳で、すべての顧客をそれらのために生成された入金アドレスにマッピングします。2つ目は台帳で、入金と出金のカストディアンの真実の源です。ウォーカーによって返されたすべての出力について、リコンサイラーはアドレス帳で受信者アドレスを検索し、値を顧客に帰属させ、トランザクションハッシュと出力インデックスのペアをキーとして入金イベントを台帳に書き込みます。アドレス帳のルックアップはホットパスです。メモリ内または低レイテンシーのキーバリューストアに保持してください。

Coinpathを使用した資金源のスクリーニング

規制されたカストディアンは通常、属性の後に2番目のジョブがあります。入金が顧客の利用可能な残高にクリアされる前に、バックオフィスは資金がどこから来たのかを知りたいと考えています。送信者のアドレスは制裁対象のエンティティに属していましたか？資金は過去数回のホップで既知のミキサーを通過しましたか？

Bitcoin Coinpath APIは、資金がどこから来たのかを答えます。最も単純なスクリーニングクエリは、深さ1のインバウンドトレースです。送信者アドレスを社内の制裁リストと既知のミキサーレジストリに通します。ヒットすると、入金クレジットが一時停止され、コンプライアンスキューにケースがルーティングされます。ミスすると、リコンサイラーは確認バッファーに進むことができます。より深い出所については、深さを追加して資金をNホップバックトレースします。

6つの確認バッファー

Bitcoinトランザクションは、ブロックに表示された瞬間に確定するわけではありません。再編成により、最近マイニングされたブロックが無効になり、その内部でクレジットされた入金がロールバックされる可能性があります。標準的な軽減策は、入金確認を固定数のブロック（通常はBitcoinで6つ）だけ遅らせることです。ウォーカーは、先端ですべてのブロックをフェッチしてリコンサイラーにフィードできます。リコンサイラーは、イベントがバッファーをクリアするまで保留状態に保持し、確認済みに昇格させます。

Bitquery対セルフホストbitcoindプラスインデクサー

自然な代替手段は、Electrs、BTC RPC Explorer、またはEsploraなどのインデクサーに対してbitcoindを実行し、RPCまたはHTTP経由でそのインデクサーにクエリを実行することです。これは一部のチームにとっては正当な選択ですが、ほとんどのカストディアンにとっては間違った選択です。Bitqueryは、最初の入金までの時間を短縮し、ディスク要件がなく、組み込みのアドレスバッチフィルタリングとスクリプトタイプのデコードを提供します。

マルチUTXO移植性：LitecoinとDogecoinでの同じループ

上記の照合パターン全体は、アーキテクチャを変更せずに他のUTXOチェーンに移植できます。LitecoinまたはDogecoinのネットワーク引数をスワップし、コーパスのアドレス形式をスワップすると、同じハートビートプラスウォーカープラスリコンサイラーが新しいチェーンに対して実行されます。BTC、LTC、DOGE、およびBCHをサポートするカストディアンは、同じ基盤となるBitquery APIに対して、チェーンごとに1つずつ、ループの4つのインスタンスを実行します。

まとめ

完全な入金検出器ループは短いです。カストディアンの入金および出金フィードは、運用するノードフリートなしで、Bitcoinチェーンの状態によって駆動されるようになりました。これは、Bitquery上の本番環境のBitcoinカストディアンが使用するのと同じアーキテクチャです。これは、Cardano入金ガイドおよびAvalanche残高ポーリングガイドと組み合わせて、UTXOおよびEVMチェーン全体で完全なカストディアルデータレイヤーを提供します。

概要

大規模な入金と出金を検出するカストディアルBitcoinプロダクトには、3つの現実的な選択肢があります。Bitcoinノードフリートとカスタムインデクサーを構築および運用します。管理されたRPCプロバイダーからストリーミングし、呼び出しごとにUTXOの動きを再構築します。または、先端ハートビートプラスアドレスコーパスウォーカーをBitqueryに対して実行し、リコンサイラーに属性を処理させます。

[Bitquery]