Was ist ein „Block“ in einer Blockchain?

Ein Block in einer Blockchain ist ein digitaler Container, der eine Sammlung verifizierter Transaktionen enthält.

Struktur und Komponenten eines Blocks

1. Jeder Block besteht aus einem Header und einem Body. Der Header enthält Metadaten, einschließlich Zeitstempel, Versionsnummer und einen Verweis auf den vorherigen Block über seinen Hash.

2. Die im Header gespeicherte Merkle-Wurzel fasst alle Transaktionen im Block zusammen, indem sie paarweise gehasht wird, bis ein einzelner Hash übrig bleibt.

3. Eine Nonce ist im Blockheader enthalten und spielt eine entscheidende Rolle während des Mining-Prozesses, insbesondere in Proof-of-Work-Systemen.

4. Der Hauptteil des Blocks speichert die tatsächliche Liste der Transaktionen, die bestätigt und zur Aufnahme in die Kette gruppiert wurden.

5. Jeder Block verfügt über einen einzigartigen kryptografischen Hash, der anhand der Daten im Blockheader generiert wird, sodass Manipulationen leicht erkennbar sind.

Wie Blöcke erstellt und hinzugefügt werden

1. Transaktionen werden an das Netzwerk gesendet und in einem Pool unbestätigter Aktivitäten gesammelt.

2. Miner oder Validatoren wählen diese Transaktionen aus und bündeln sie basierend auf der Priorität und den damit verbundenen Gebühren in einem Kandidatenblock.

3. In Proof-of-Work-Netzwerken wie Bitcoin konkurrieren Miner darum, ein komplexes mathematisches Rätsel zu lösen, das den Hash des Blocks beinhaltet.

4. Sobald eine gültige Lösung gefunden wurde, wird der Block zur Überprüfung durch andere Knoten an das Netzwerk gesendet.

5. Nachdem ein Konsens erzielt wurde, wird der Block an die bestehende Blockchain angehängt und wird zu einem dauerhaften Teil des Hauptbuchs.

Sicherheits- und Unveränderlichkeitsfunktionen

1. Jeder Block referenziert den Hash des vorherigen Blocks und bildet so eine chronologische und voneinander abhängige Sequenz.

2. Das Ändern von Informationen innerhalb eines vergangenen Blocks würde eine Neuberechnung aller nachfolgenden Block-Hashes erfordern, was rechnerisch unpraktisch ist.

3. Der dezentrale Charakter der Blockchain stellt sicher, dass keine einzelne Einheit die Kette kontrolliert, was die Widerstandsfähigkeit gegen Manipulation erhöht.

4. Konsensmechanismen wie Proof-of-Work oder Proof-of-Stake erzwingen die Vereinbarung zwischen den Teilnehmern, bevor ein Block akzeptiert wird.

5. Die Bestätigungstiefe nimmt mit jedem neuen hinzugefügten Block zu, wodurch die Sicherheit früherer Transaktionen gestärkt wird.

Häufig gestellte Fragen

Was bestimmt die Größe eines Blocks? Die Blockgröße variiert je nach Blockchain und wird durch Protokollregeln geregelt. Beispielsweise hatte Bitcoin ursprünglich ein Limit von 1 MB pro Block, während andere Ketten wie Bitcoin Cash dieses erhöhten, um mehr Transaktionen pro Block zu ermöglichen.

Wie lange dauert es, einen Block zu erstellen? Die Zeit hängt vom Design der Blockchain ab. Bitcoin zielt alle 10 Minuten auf einen neuen Block ab, während Ethereum aufgrund seines unterschiedlichen Konsensmechanismus etwa alle 12 Sekunden Blöcke produziert.

Kann ein Block entfernt werden, nachdem er hinzugefügt wurde? Nein, Sperrungen können im Normalbetrieb nicht entfernt werden. Für die Entfernung wäre ein netzwerkweiter Konsens erforderlich, um einen Hard Fork durchzuführen, der normalerweise nur in extremen Fällen wie der Umkehrung böswilliger Angriffe durchgeführt wird.

Wer entscheidet, welche Transaktionen in einen Block aufgenommen werden? Miner oder Validatoren wählen Transaktionen aus dem Mempool aus und priorisieren dabei oft diejenigen mit höheren Transaktionsgebühren. Nutzer können die Gebühren erhöhen, um die Chancen auf eine schnellere Aufnahme zu verbessern.