Comment les blocs de blockchain sont-ils liés?

Points clés

• Comprendre les blocs dans la blockchain
• Hachage et arbres de merkle
• Mécanismes de liaison de blocs
• Preuve de travail et preuve de travail
• Solutions d'évolution et d'échelle de la blockchain

Comment les blocs de blockchain sont-ils liés?

La technologie Blockchain est un système de grand livre décentralisé et distribué qui permet l'enregistrement sécurisé et transparent des transactions. L'un des principes fondamentaux de la blockchain est sa structure en tant que chaîne de blocs qui sont liés entre eux pour former un enregistrement chronologique et excité.

1. Comprendre les blocs dans la blockchain

Un bloc de blockchain sert de conteneur pour stocker un ensemble de transactions. Chaque bloc se compose de plusieurs composants clés:

• En-tête de bloc: contient des informations essentielles telles que le numéro de version du bloc, l'horodatage et le hachage du bloc précédent.
• Liste des transactions: une collection de transactions qui ont été vérifiées et incluses dans le bloc.
• Merkle Root: un hachage de l'arbre Merkle, qui est une structure de données qui vérifie efficacement l'intégrité des transactions dans le bloc.
• NONCE: une valeur aléatoire utilisée dans le calcul de la preuve de travail du bloc (POW).

2. Hachage et arbres Merkle

Les fonctions de hachage sont utilisées pour créer un identifiant unique pour chaque bloc et son contenu. Une fonction de hachage prend une entrée de toute taille et génère une sortie de longueur fixe.

Les arbres Merkle sont des structures de données hiérarchiques utilisées pour vérifier efficacement l'intégrité des transactions dans un bloc. Chaque transaction est hachée et les hachages résultants sont combinés pour former une racine Merkle. La racine Merkle est incluse dans l'en-tête du bloc, permettant une vérification efficace des transactions sans avoir besoin d'examiner chaque transaction individuellement.

3. Mécanismes de liaison des blocs

Les blocs sont liés ensemble à l'aide de chronologiquement en utilisant le hachage du bloc précédent dans l'en-tête du bloc. Ce mécanisme de liaison garantit l'intégrité et la nature infiltrée de la blockchain:

• Poigneurs de hachage: Le hachage du bloc précédent agit comme un pointeur reliant le bloc actuel au précédent. Si une tentative est faite pour modifier un bloc ou ses transactions, le hachage de ce bloc changera, rompant le lien vers le bloc suivant.
• Timestamping: L'horodatage dans l'en-tête du bloc fournit une autre couche d'immuabilité. Il empêche la réorganisation ou la décomposition des blocs, car l'horodatage de chaque bloc établit sa place dans la chaîne chronologique.

4. preuve de travail et preuve de mise

La preuve de travail (POW) est un mécanisme consensuel utilisé pour valider de nouveaux blocs dans la blockchain. Les mineurs rivalisent pour résoudre des puzzles mathématiques complexes, et le premier mineur à trouver une solution reçoit le droit d'ajouter le bloc suivant et de gagner des récompenses.

La preuve de mise (POS) est un autre mécanisme de consensus qui est moins intensif en calcul que POW. Dans POS, les validateurs sont choisis au hasard en fonction de la quantité de crypto-monnaie qu'ils détiennent. Les validateurs mettent ensuite leurs pièces comme garanties et valident de nouveaux blocs, recevant des récompenses pour leur participation.

5. Solutions d'évolution et de mise à l'échelle de la blockchain

La technologie de la blockchain évolue constamment, avec de nouveaux développements visant à améliorer l'évolutivité, la sécurité et l'efficacité:

• Échelle de couche 1: des techniques telles que l'augmentation de la taille du bloc et la mise en œuvre de la rupture sont utilisées pour améliorer le débit de la blockchain.
• Échelle de couche-2: des solutions comme les canaux de paiement et les effectifs fonctionnent au-dessus de la blockchain principale, offrant une capacité supplémentaire pour les transactions.
• Évolutivité hors chaîne: le déplacement de certains calculs et transactions hors de la blockchain principale vers des réseaux ou bases de données spécialisés améliore les vitesses de transaction.

FAQ

Q: Est-il possible de modifier ou de supprimer un bloc de la blockchain?

R: Non, en raison de la façon dont les blocs sont liés ensemble et sécurisés par cryptographie, il est pratiquement impossible de modifier ou de supprimer un bloc de la blockchain sans modifier la chaîne entière.

Q: Quel rôle joue l'arbre Merkle dans la blockchain?

R: L'arbre Merkle permet une vérification efficace de l'intégrité des transactions dans un bloc. En hachant les transactions et en créant une structure hiérarchique, il permet aux validateurs de valider rapidement l'inclusion et l'authenticité des transactions sans avoir besoin d'examiner chacune individuellement.

Q: Comment l'ordre des blocs est-il déterminé sur la blockchain?

R: Des blocs sont ajoutés à la blockchain dans l'ordre chronologique en fonction des horodatages de leurs en-têtes de bloc. Cela garantit l'intégrité et l'ordre des transactions, empêchant la falsification ou la réorganisation des événements.

Q: Quelle est la différence entre la preuve de travail et les mécanismes de consensus de la preuve de mise?

R: La preuve de travail implique des mineurs de concurrence pour résoudre des puzzles complexes pour valider de nouveaux blocs et gagner des récompenses. La preuve de mise, en revanche, s'appuie sur des validateurs qui jalonnent leur crypto-monnaie pour valider les blocs et gagner des récompenses. Le POS est généralement plus économe en énergie que le POW.

Q: Comment les solutions de mise à l'échelle de la couche 2 contribuent-elles à l'évolutivité de la blockchain?

R: Les solutions de couche 2 fonctionnent au-dessus de la blockchain principale, gérant le volume de transaction supplémentaire sans modifier le protocole de blockchain sous-jacent. En déplaçant certains calculs et transactions hors chaîne, ils permettent des vitesses de transaction plus élevées tout en maintenant la sécurité et l'intégrité de la blockchain.