ブロックチェーントランザクションはどのようにブロックにパッケージ化されていますか？

ブロックチェーントランザクションとブロックの紹介

ブロックチェーンテクノロジーは、BitcoinやEthereumなどの暗号通貨のバックボーンです。そのコアでは、ブロックチェーンは、ネットワーク全体のすべてのトランザクションの分散型台帳です。これらのトランザクションはブロックにグループ化され、チェーンでリンクされます。ブロックチェーンテクノロジーのメカニズムを把握するためには、トランザクションがブロックにどのようにパッケージ化されているかを理解することが不可欠です。

トランザクションコレクションのプロセス

ユーザーがブロックチェーンネットワークでトランザクションを開始すると、ネットワーク上のすべてのノード（コンピューター）にブロードキャストされます。これらのノードは、トランザクションが有効であることを確認するために検証します。検証には、送信者の署名をチェックし、送信者が必要な資金を確保し、トランザクションがネットワークのルールを順守することを確認することが含まれます。

検証されると、トランザクションはメモリと呼ばれることが多いメモリプールに入ります。 Mempoolは、トランザクションがブロックに含まれるのを待つホールディングエリアです。 Mempoolの取引は、それらに添付された取引手数料などの要因に基づいて優先順位付けされています。より高い料金は、多くの場合、ブロックに迅速に含めることができます。

ブロック作成における鉱夫の役割

鉱夫は、ブロックチェーンエコシステムで重要な役割を果たします。彼らは、メンバーから取引を収集し、それらをブロックに形成する責任があります。鉱山労働者は、仕事の証明として知られる複雑な数学的パズルを解決するために競争します。これには、重要な計算能力が必要です。パズルを解決した最初の鉱山労働者は、ブロックチェーンに新しいブロックを追加する権利を得て、暗号通貨で報われます。

ブロックの構築

鉱山労働者がブロックの構築を決定すると、彼らはMempoolからトランザクションを選択します。鉱山労働者は通常、報酬を最大化するために最高の料金を提供する取引を選択します。ブロックは、ブロックチェーンのブロックサイズ制限に準拠する必要があります。これにより、単一のブロックに含めることができるデータの最大量が決定されます。

トランザクションに加えて、ブロックにはブロックヘッダーが含まれています。ブロックヘッダーには、ブロックバージョン、前のブロックのハッシュ、タイムスタンプなどのメタデータが含まれています。ブロック内のすべてのトランザクションのハッシュであるマークルルートも、ブロックヘッダーの一部です。この構造により、ブロックチェーンの完全性と連続性が保証されます。

マイニングプロセスとブロック検証

鉱夫がブロックを構築すると、彼らは採掘プロセスを開始します。これには、ブロックヘッダーと組み合わせてハッシュすると、ネットワークの難易度のターゲットを満たすハッシュを生成する非CE （1回使用される数）を見つけることが含まれます。このプロセスは、作業証明として知られています。

有効なノンセを見つけたとき、マイナーは新しいブロックをネットワークにブロードキャストします。ネットワーク上の他のノードは、ブロック内のすべてのトランザクションが有効であり、作業の証明が正しいことを確認します。ブロックが有効であるとみなされる場合、ブロックチェーンに追加され、その中のトランザクションが確認されていると見なされます。

ブロックとネットワークのコンセンサスの最終化

ブロックがブロックチェーンに追加された後、すぐに最終とは見なされません。ほとんどのブロックチェーンネットワークは、ブロックが不変と見なされる前に複数の確認を必要とするコンセンサスメカニズムで動作します。たとえば、Bitcoinでは、通常、6回の確認後にトランザクションが安全であると見なされます。つまり、トランザクションを含むブロックに続いて6ブロックがチェーンに追加されました。

このコンセンサスメカニズムにより、ネットワーク上のすべてのノードがブロックチェーンの状態に同意し、 2倍の支出などの問題を防ぎ、元帳の完全性を確保することが保証されます。

よくある質問

Q：2人の鉱夫が同時に有効なブロックを見つけた場合はどうなりますか？

A：2人の鉱夫が同時に有効なブロックを見つけたブロックレースが発生した場合、ネットワークは一時的にフォークすることがあります。ブロックの各マイナーのバージョンはネットワークにブロードキャストされ、ノードは最初のバージョンで動作します。最終的に、1つのバージョンはより多くの確認を得て、受け入れられたバージョンになり、もう1つのバージョンは廃棄されます。

Q：ブロックサイズの制限を変更できますか？

A：はい、ブロックサイズの制限はハードフォークを介して変更できます。これには、ネットワークの参加者の間でコンセンサスが必要です。ハードフォークには、ブロックチェーンのプロトコルの更新が含まれ、十分なノードが変更に同意する場合、ネットワークのルールの一部になります。このプロセスは論争的であり、多くの場合、新しい暗号通貨の作成につながります。

Q：トランザクション料金は、ブロックでのトランザクションインクルージョンの速度にどのように影響しますか？

A：トランザクション料金は、ブロックにトランザクションがどれだけ速く含まれるかを決定する上で重要な役割を果たします。鉱夫は、報酬の一部としてこれらの料金を受け取るため、より高い料金で取引を優先します。したがって、より高い料金のトランザクションが次のブロックに含まれる可能性が高く、確認時間が短縮されます。

Q：ブロック内のマークルルートの重要性は何ですか？

A：マークルルートは、ブロックの構造の重要なコンポーネントです。これは、凝縮された形のブロック内のすべてのトランザクションを表すハッシュです。ブロックヘッダーにマークルルートを含めることにより、ブロックチェーンは、トランザクションの変更がマークルルートを変更し、改ざんを簡単に検出し、ブロックの内容の完全性を確保できるようにします。