Warum brauchen Knoten Bergbau? Wie erhalten sie Belohnungen?

Der Bergbau ist ein entscheidender Aspekt vieler Blockchain -Netzwerke, insbesondere derjenigen, die einen Konsensmechanismus (Proof of Work (POW) verwenden. Knoten in diesen Netzwerken betreiben Bergbau, um das Netzwerk zu sichern und Transaktionen zu validieren, was wiederum es ihnen ermöglicht, Belohnungen zu erhalten. Dieser Artikel wird sich mit den Gründen befassen, warum Knoten sich abbauen müssen und wie sie ihre Belohnungen erhalten.

Die Rolle von Knoten in Blockchain -Netzwerken

In Blockchain -Netzwerken sind Knoten wesentliche Komponenten, die die Integrität und Sicherheit des Netzwerks aufrechterhalten. Sie speichern Kopien der Blockchain, validieren Transaktionen und geben Informationen an andere Knoten weiter. Es gibt verschiedene Arten von Knoten, aber im Kontext des Bergbaus konzentrieren wir uns auf vollständige Knoten und Bergbauknoten . Vollständige Knoten behalten eine vollständige Kopie der Blockchain bei und erzwingen ihre Regeln, während Miningknoten am Bergbauprozess teilnehmen, um der Blockchain neue Blöcke hinzuzufügen.

Warum müssen Knoten meine

Der Bergbau ist aus mehreren Gründen erforderlich:

• Sicherung des Netzwerks : Der Bergbau hilft dabei, die Blockchain zu sichern, indem es rechnerisch teuer wird, um vergangene Transaktionen zu verändern. Bergleute konkurrieren um die Lösung komplexer mathematischer Rätsel, und die erste, die das Puzzle lösen kann, kann der Blockchain einen neuen Block hinzufügen. Dieser Prozess erschwert es für böswillige Schauspieler, die Blockchain zu manipulieren.

• Validierung von Transaktionen : Bergleute validieren Transaktionen, indem sie sie in die Blöcke, die sie abgeben, einbeziehen. Dies stellt sicher, dass der Blockchain nur legitime Transaktionen hinzugefügt werden, wodurch deren Integrität aufrechterhalten wird.

• Erstellen neuer Münzen : In vielen Kryptowährungen ist Bergbau die Methode, mit der neue Münzen in den Kreislauf eingeführt werden. Zum Beispiel werden in Bitcoin Bergleute mit neu geprägten bitcoin s für jeden Block belohnt, den sie erfolgreich abbauen.

Der Bergbauprozess

In Bergbau wird ein kryptografisches Puzzle gelöst, das als Beweis für die Arbeit (POW) bekannt ist. Der Prozess kann in mehrere Schritte unterteilt werden:

• Transaktionserfassung : Bergleute sammeln unbestätigte Transaktionen aus dem Speicherpool des Netzwerks (Mempool).

• Blockerstellung : Bergleute erstellen einen neuen Block und schließen die gesammelten Transaktionen ein. Sie fügen auch eine spezielle Transaktion hinzu, die als Coinbase -Transaktion bezeichnet wird. So erhalten Bergleute ihre Belohnungen.

• Lösen des Puzzles : Bergleute konkurrieren um einen Nonce (eine Zahl, die einmal verwendet wird), die in Kombination mit den Daten des Blocks einen Hash erzeugt, der dem Schwierigkeitsgrad des Netzwerks entspricht. Dies ist ein Versuchs- und Errorprozess, der eine erhebliche Rechenleistung erfordert.

• Blockverifizierung : Sobald ein Bergmann einen gültigen Nonce gefunden hat, übertragen sie den neuen Block an das Netzwerk. Andere Knoten überprüfen die Gültigkeit des Blocks, einschließlich der Transaktionen und der POW -Lösung.

• Hinzufügen des Blocks : Wenn der Block verifiziert wird, wird er der Blockchain hinzugefügt und der Bergmann erhält die Blockbelohnung.

Wie Knoten Belohnungen erhalten

Knoten erhalten Prämien hauptsächlich durch zwei Mechanismen:

• Blockprämien : Wenn ein Bergmann der Blockchain erfolgreich einen neuen Block hinzufügt, erhalten sie eine bestimmte Anzahl neuer Münzen. Dies ist als Blockbelohnung bekannt. Zum Beispiel begann in Bitcoin die Blockbelohnung bei 50 BTC und halb etwa alle vier Jahre.

• Transaktionsgebühren : Zusätzlich zur Blockbelohnung sammeln Bergleute auch Transaktionsgebühren aus den im Block enthaltenen Transaktionen. Diese Gebühren werden von den Benutzern bezahlt, um ihre Transaktionen zu priorisieren, und sind ein Anreiz für Bergleute, sie in den nächsten Block aufzunehmen.

Der Prozess des Erhalts von Belohnungen kann wie folgt detailliert werden:

• Coinbase -Transaktion : Wenn ein Bergmann einen neuen Block erstellt, enthält sie eine Coinbase -Transaktion. Diese Transaktion hat keine Eingänge und einen Ausgang, der die Blockbelohnungs- und Transaktionsgebühren an die Adresse des Bergmanns sendet.

• Belohnungsberechnung : Die Gesamtbelohnung für einen Bergmann ist die Summe der Blockbelohnung und die Transaktionsgebühren aus allen Transaktionen im Block.

• Belohnungsverteilung : Sobald der Block zur Blockchain hinzugefügt wird, wird die Belohnung der Adresse des Bergmanns automatisch gutgeschrieben. Der Bergmann kann diese Münzen dann nach eigenem Ermessen ausgeben oder übertragen.

Die Wichtigkeit von Bergbaubelohnungen

Bergbaubelohnungen sind für die Nachhaltigkeit von POW -Netzwerken von entscheidender Bedeutung. Sie treiben die Bergleute an, weiterhin am Netzwerk teilzunehmen, was für die Sicherheit und den Betrieb von wesentlicher Bedeutung ist. Ohne diese Belohnungen hätten Bergleute wenig Motivation, in die für den Bergbau erforderlichen Hardware- und Stromkosten zu investieren.

Herausforderungen und Überlegungen

Während der Bergbau unerlässlich ist, kommt es mit Herausforderungen:

• Energieverbrauch : Der Bergbau erfordert eine signifikante Rechenleistung, was zu einem hohen Energieverbrauch führt. Dies hat Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen des Bergbaus geäußert.

• Zentralisierungsrisiken : Die hohen Kosten, die mit dem Bergbau verbunden sind, können zu einer Zentralisierung führen, bei der es sich nur wenige Unternehmen leisten können, gewinnbringend abzubauen. Dies kann möglicherweise die dezentrale Natur der Blockchain bedrohen.

• Belohnung Halbierung : In einigen Kryptowährungen wie Bitcoin soll die Blockbelohnung regelmäßig halbiert werden. Dies kann die Rentabilität der Bergleute beeinflussen und zu Änderungen des Bergbauverhaltens führen.

Häufig gestellte Fragen

F: Kann jemand Bergmann werden?

A: Ja, jeder mit der erforderlichen Hardware und Software kann ein Bergmann werden. Die Rentabilität des Bergbaus hängt jedoch von Faktoren wie den Stromkosten, der Effizienz der Bergbaugeräte und der aktuellen Belohnungsstruktur der Kryptowährung ab.

F: Was passiert, wenn zwei Bergleute gleichzeitig einen gültigen Block finden?

A: Im Falle eines Blockkonflikts folgt das Netzwerk der längsten Kettenregel. Beide Blöcke werden der Blockchain vorübergehend hinzugefügt, aber die Bergleute werden daran arbeiten, die Kette zu erweitern, die sie zuerst erhalten haben. Schließlich wird eine Kette länger und der andere Block wird verwaist, was bedeutet, dass ihre Transaktionen in einem zukünftigen Block aufgenommen werden müssen.

F: Wie funktionieren Bergbaupools?

A: Bergbaupools sind Gruppen von Bergleuten, die ihre Rechenressourcen kombinieren, um ihre Chancen zu erhöhen, das POW -Puzzle zu lösen und Belohnungen zu erhalten. Die Gesamtbelohnung des Pools wird dann unter seinen Mitgliedern auf der Grundlage ihrer beigestellten Rechenleistung verteilt. Dies ermöglicht einzelne Bergleute, ein konsistenteres Einkommen zu erzielen, auch wenn sie nicht über die Ressourcen verfügen, um sich unabhängig voneinander abzubauen.

F: Welche Rolle spielt Schwierigkeiten beim Bergbau?

A: Die Schwierigkeit des POW -Puzzles passt regelmäßig an eine konsistente Blockzeit. Wenn Blöcke zu schnell abgebaut werden, nimmt die Schwierigkeit zu, so dass das Rätsel schwieriger zu lösen ist. Umgekehrt nimmt die Schwierigkeit ab, wenn Blöcke zu langsam abgebaut werden. Dieser Mechanismus stellt sicher, dass die Rate der neuen Blockerstellung stabil bleibt, unabhängig von der gesamten Rechenleistung des Netzwerks.