블록 생성 과정은 무엇입니까?

cryptocurrency에서 블록 생성 프로세스 이해

블록 생성 프로세스 는 블록 체인 네트워크의 기본 메커니즘으로, 거래의 안전하고 분산화 된 기록을 가능하게합니다. 이 프로세스는 블록으로 구성된 새로운 데이터가 무결성을 유지하고 이중 지출을 방지하며 분산 노드에 대한 합의를 유지하는 방식으로 블록 체인에 추가되도록합니다. Bitcoin , Ethereum 또는 다른 프로토콜이든 모든 블록 체인 네트워크는 새로운 블록을 생성하고 검증하는 특정 방법에 의존합니다.

핵심적으로 블록 생성에는 보류중인 트랜잭션을 수집하여 블록으로 알려진 데이터 구조로 포장 한 다음 유효성 검사를 위해 네트워크로 브로드 캐스트하는 것이 포함됩니다. 블록을 생성하는 실제 방법은 블록 체인이 사용하는 합의 메커니즘 , 즉 대부분의 일반적으로 작업 증명 (POW) 또는 스테이크 증명 (POS) 에 크게 좌우됩니다. 이러한 각 메커니즘은 다음 블록을 생성 할 권리를 얻는 노드를 선택하는 독특한 접근 방식을 가지고 있습니다.

작업 증명이 블록 생성을 가능하게하는 방법

Bitcoin 에서 사용한 것과 같은 작업 증명 시스템에서 블록 생성은 광부에 의해 수행됩니다. 이 광부들은 계산 집중 암호화 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁합니다. 퍼즐을 해결하는 첫 번째 광부는 다음 블록을 제안 할 권리를 얻습니다. 퍼즐에는 결과 해시가 네트워크 정의 난이도 대상을 충족 할 때까지 블록 헤더, 트랜잭션 데이터 및 Nonce의 조합을 반복적으로 해시하는 것이 포함됩니다.

• 광부는 메모 풀 에서 확인되지 않은 거래를 모아 후보 블록으로 구성합니다.
• 그들은 모든 트랜잭션을 요약하고 블록 헤더에 루트를 포함시키기 위해 머클 트리를 구성합니다.
• 블록 헤더에는 이전 블록의 해시, 타임 스탬프 및 Nonce도 포함됩니다.
• 광부는 유효한 해시가 발견 될 때까지 블록 헤더를 반복적으로 조정합니다.
• 일단 발견되면, 광부는 검증을 위해 새로운 블록을 네트워크로 방송합니다.

다른 노드는 해시를 확인하여 블록을 확인하고 모든 트랜잭션이 유효한지 확인하고 퍼즐에 대한 솔루션을 확인합니다. 모든 것이 체크 아웃되면 블록이 블록 체인에 추가되고 광부는 블록 보상 및 거래 수수료를받습니다.

스테이크 시스템 증명의 창출 차단

Ethereum 2.0 과 같은 스테이크 블록 체인의 증거 에서 프로세스는 POW에서 크게 발산됩니다. 계산 경쟁 대신 블록 제작자는 담보 및 스테이 킹 기간 또는 임의성과 같은 기타 요인으로 인한 암호 화폐의 양에 따라 선택됩니다.

• 유효성 검사자
• 네트워크는 알고리즘을 사용하여 다음 블록을 제안하기 위해 유효성 검사기를 무작위로 선택합니다.
• 블록의 타당성을 증명하기 위해 별도의 유효성 검사위원회가 선정되었습니다.
• 합의에 도달하면 블록이 체인에 추가됩니다.
• 유효성 검사기는 정직한 참여에 대한 보상을 받고 악의적 인 행동에 대한 처벌 (슬래시)

이 방법은 에너지 집약적 인 마이닝 프로세스를 제거하고 네트워크 무결성을 유지하기위한 경제적 인센티브로 대체합니다. 블록 생성 간격은 POS에서 더 예측 가능하며, 종종 이더 리움에서 12 초마다 발생하며 Bitcoin의 평균 10 분에 비해 종종 발생합니다.

새로 생성 된 블록의 구조

생성 된 모든 블록에는 블록 체인의 데이터 일관성과 추적 성을 보장하는 특정 구성 요소가 포함되어 있습니다. 구조를 이해하면 블록 생성 프로세스가 네트워크 보안을 유지하는 방법을 명확히하는 데 도움이됩니다.

• 블록 헤더 : 이전 블록 해시, 머클 루트, 타임 스탬프, 비 세 (POW) 및 난이도 대상과 같은 메타 데이터가 포함되어 있습니다.
• 트랜잭션 카운터 : 블록에 얼마나 많은 트랜잭션이 포함되어 있는지 나타냅니다.
• 트랜잭션 목록 : Coinbase Transaction (Miner/Validator 보상)부터 시작하는 실제 트랜잭션 데이터
• Merkle Tree : 트랜잭션 포함을 효율적이고 안전하게 검증 할 수있는 암호화 구조

이전 블록 해시는 각각의 새로운 블록을 이전의 블록에 연결하여 깨지지 않는 체인을 형성합니다. 과거 블록으로의 변경은 해시를 변경하여 모든 후속 블록을 무효화합니다.이 기능은 블록 체인이 변조 방지 기능을 제공합니다.

네트워크 전파 및 마무리

블록이 생성 된 후에는 네트워크를 통해 전파되어야합니다. 블록을 생성 한 노드는 블록을 동료에게 보내고 독립적으로 검증합니다. 유효성 검사에는 디지털 서명 확인, 이중 스펜스 보장 및 합의 규칙 확인이 포함됩니다.

• 블록이 동료에게 릴레이를 수락하는 노드로 네트워크에 빠르게 전파됩니다.
• POW에서 두 광부가 유효한 블록을 동시에 찾으면 임시 포크가 발생합니다.
• 네트워크는 가장 긴 체인 규칙 에 따라이 문제를 해결합니다. 가장 누적 된 작업을 가진 체인은 정식이됩니다.
• POS 시스템에서, 최종화 자의 유효성 검사기가 블록에 동의 할 때, 종종 Finality Gadget과 같은 메커니즘을 통해 발생합니다.

전파 지연은 특히 경쟁 블록을 폐기 할 수있는 POW에서 고아 블록으로 이어질 수 있습니다. 소형 블록 또는 섬유 와 같은 효율적인 블록 전파 프로토콜은 이러한 문제를 최소화하는 데 도움이됩니다.

블록 창조에서 인센티브의 역할

인센티브는 블록 창조에 정직한 참여를 보장하는 데 중요합니다. 적절한 보상이 없으면 참가자는 네트워크를 확보하려는 동기가 부족합니다.

• 블록 보상 : 블록 제작자에게 새로 박힌 암호 화폐 (예 : Bitcoin의 블록 당 6.25 BTC).
• 거래 수수료 : 사용자가 거래 우선 순위를 정하기 위해 지불합니다. 블록 제작자가 수집했습니다
• 슬래시 조건 : POS에서 오작동 행동 검증자

이러한 인센티브는 개인의 이익을 네트워크 보안과 일치시킵니다. 예를 들어, 32 ETH를 위험에 빠뜨리는 POS 유효성 검사기는 프로토콜 규칙을 준수 할 강력한 경제 동기를 가지고 있습니다.

자주 묻는 질문

누군가가 가짜 블록을 만들지 못하게하는 것은 무엇입니까? 블록 생성은 암호화 과제 (POW)를 해결하거나 유효성 검사기 (POS)로 무작위로 선택해야합니다. 가짜 블록은 유효하지 않은 서명, 잘못된 해시 또는 컨센서스 규칙이 포함되어 있기 때문에 유효성 검사에 실패합니다. 노드는 이러한 블록을 자동으로 거부합니다.

블록을 만드는 데 얼마나 걸립니까? 이것은 블록 체인에 따라 다릅니다. Bitcoin 블록 당 평균 10 분 . 이더 리움은 약 12 초 마다 블록을 만듭니다. Solana 와 같은 다른 체인은 다른 합의 설계로 인해 1 초 미만의 블록을 생성 할 수 있습니다.

여러 블록을 동시에 만들 수 있습니까? 그렇습니다. 특히 두 명의 광부가 퍼즐을 동시에 해결할 수있는 POW에서. 이것은 임시 포크를 만듭니다. 네트워크는 결국 합의 규칙에 따라 한 체인으로 수렴하여 다른 체인을 버립니다.

블록에 포함 된 거래를 누가 결정합니까? 블록을 생성하는 광부 또는 유효성 검사기는 일반적으로 더 높은 수수료를 가진 거래를 우선 순위로 바꿀 트랜잭션을 선택합니다. 그러나 프로토콜 규칙을 따라야합니다. 트랜잭션은 유효하고 이중 스펜트가 아니어야합니다.