2 人のマイナーが同時にブロックを見つけたらどうなるでしょうか?

同時ブロック検出について

1. 2 人のマイナーが暗号パズルを解き、ほぼ同時に自分のブロックをネットワークにブロードキャストすると、ブロックチェーンで一時的なフォークが発生します。ノードの伝播とネットワークの遅延が分散化されているため、この状況は珍しいことではありません。

2. ネットワーク内の各ノードは、両方のブロックを個別に受信して検証します。地理的な位置と接続速度に応じて、一部のノードが 1 つのブロックを他のノードより先に受信する場合があります。その結果、ネットワークの一部が 1 つのブロックの上に構築され始め、別のセグメントが競合するブロックから拡張されます。

3. プロトコルは、どのブロックが有効であるかをすぐには解決しません。代わりに、次のマイニングラウンドに依存して最長のチェーンを決定します。マイナーは最初に受け取ったブロックで作業を続け、それぞれのチェーンを拡張します。

4. 最終的に、新しいブロックが見つかって 2 つのブランチの 1 つに追加されると、そのブランチは長くなります。 Bitcoin のコンセンサス ルールによれば、最も長い有効なチェーンが歴史の真のバージョンとして受け入れられます。

5. より短い放棄されたチェーンに到達したブロックは、孤立したブロック、またはより正確には古いブロックと呼ばれます。その中のトランザクションは、まだ他の場所に含まれていないと仮定して、将来のブロックに含めるためにメモリプールに返されます。

ネットワーク伝播の役割

1. 新しくマイニングされたブロックがネットワーク全体に伝播する速度は、フォークを最小限に抑える上で重要な役割を果たします。普及が速くなると、競合するブロックが出現する可能性がある期間が短縮されます。

2. マイニング プールや大規模ノードは、多くの場合、FIBER (高速インターネット Bitcoin リレー エンジン) のような最適化されたリレー ネットワークを使用して、大陸間でブロックを 1 秒未満で送信し、伝播の利点をもたらします。

3. 遅いインターネット接続や非効率なルーティングによって遅延が発生すると、別のマイナーが元のブロックについて学習する前に競合するブロックを生成する可能性が高くなります。

4. 高度なインフラストラクチャを備えていても、物理的な距離により遅延が避けられません。アジアのマイナーは、北米で一方のブロックがマイニングされてからわずか数ミリ秒後にそのブロックをマイニングする可能性がありますが、発見時にはどちらももう一方のブロックについて知りません。

5. ネットワークが最長のチェーンに収束すると、すべての参加者はその上の構築に切り替えます。このメカニズムにより、中央の調整を必要とせずに最終的な整合性が保証されます。

フォークシナリオにおける報酬とインセンティブ

1. 最終的に承認されたチェーンにブロックが残っているマイナーのみが、ブロック報酬と取引手数料の全額を受け取ります。古いブロックのマイナーは、有効な作業を完了したにもかかわらず、これらのインセンティブを失います。

2.この結果は、ネットワーク トポロジ内で適切に接続されることの重要性を強調します。より高速な伝播機能を持つマイナーは、たとえほとんどのハッシュ パワーを制御できなかったとしても、ブロックが孤立する可能性が低くなります。

3. 大規模なマイニング プールは、内部調整と主要なインターネット交換ポイントへの近接性を通じてこのリスクを軽減します。また、帯域幅とサーバーの分散における規模の経済の恩恵も受けます。

4. ソロマイナーは、特にコアネットワークハブへの接続が不十分な地域から運用している場合、ブロックが古くなって収益が失われるリスクが高くなります。

5. 一部のブロックチェーンネットワークは、そのような競合を最小限に抑えるために代替コンセンサスの調整やブロック間隔の短縮を実装していますが、それぞれの調整にはセキュリティと分散化のトレードオフが伴います。

よくある質問

古いブロックとは何ですか?古いブロックとは、マイニングおよびブロードキャストされた有効なブロックですが、別の競合するブロックが最長のチェーンに受け入れられたため、最終的にメイン ブロックチェーンから除外されました。通常、その内容は後続のブロックで再処理されます。

古いブロック内のトランザクションは失われますか?いいえ、古いブロックに含まれるトランザクションは、他の確認済みブロックに含まれていない場合、通常、メモリ プールに返されます。そこから、マイナーは将来のブロックで検証するためにそれらを再度取得できます。

同時ブロック検出はどのくらいの頻度で発生しますか?正確な頻度は、ネットワークの状態とブロック間隔によって異なります。 Bitcoin では、リレー技術の改善とマイニング集中化の傾向により、古いブロックが時折発生します (総ブロックの 1% 未満と推定されています)。

2 つのブロックがブロックチェーン上に永久に記録されることはありますか?いいえ、ブロックチェーンの設計により、単一の時系列の歴史が強制されます。一時的なフォークは一時的に存在しますが、コンセンサス ルールにより 1 つのチェーンのみが存続することが保証されます。すべてのノードは、累積的なプルーフ・オブ・ワークに基づいて、最終的には同じバージョンの真実に収束します。