두 명의 채굴자가 동시에 블록을 찾으면 어떻게 되나요?

동시 블록 발견 이해

1. 두 명의 채굴자가 암호화 퍼즐을 풀고 거의 동시에 자신의 블록을 네트워크에 브로드캐스팅하면 블록체인에서 임시 포크가 발생합니다. 이러한 상황은 노드 전파 및 네트워크 대기 시간의 분산 특성으로 인해 드문 일이 아닙니다.

2. 네트워크의 각 노드는 두 블록을 독립적으로 수신하고 검증합니다. 지리적 위치와 연결 속도에 따라 일부 노드는 한 블록을 다른 블록보다 먼저 받을 수 있습니다. 결과적으로 네트워크의 일부는 한 블록 위에 구축되기 시작하고 다른 세그먼트는 경쟁 블록에서 확장됩니다.

3. 프로토콜은 어떤 블록이 유효한지 즉시 확인하지 않습니다. 대신, 가장 긴 체인을 결정하기 위해 다음 채굴 라운드에 의존합니다. 채굴자들은 먼저 받은 블록에 대한 작업을 계속하여 각자의 체인을 확장합니다.

4. 결국 새로운 블록이 발견되어 두 가지 중 하나에 추가되면 해당 가지가 길어집니다. Bitcoin의 합의 규칙에 따르면 가장 긴 유효 체인이 실제 기록 버전으로 인정됩니다.

5. 더 짧고 버려진 체인에 도달하는 블록을 고아 블록, 더 정확하게는 오래된 블록이라고 합니다. 그 안에 있는 트랜잭션은 아직 다른 곳에 포함되지 않았다고 가정하고 향후 블록에 포함하기 위해 멤풀로 반환됩니다.

네트워크 전파의 역할

1. 새로 채굴된 블록이 네트워크 전체에 전파되는 속도는 포크를 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 전파 속도가 빨라지면 경쟁 블록이 나타날 수 있는 기간이 줄어듭니다.

2. 채굴 풀과 대규모 노드는 FIBER(Fast Internet Bitcoin Relay Engine)와 같은 최적화된 릴레이 네트워크를 사용하여 1초 이내에 대륙 간에 블록을 전송함으로써 전파 이점을 제공하는 경우가 많습니다.

3. 느린 인터넷 연결이나 비효율적인 라우팅으로 인한 지연은 다른 채굴자가 원본 블록에 대해 배우기 전에 경쟁 블록을 생성할 가능성을 높입니다.

4. 고급 인프라가 있더라도 물리적 거리로 인해 지연 시간이 발생할 수 있습니다. 아시아의 채굴자는 북미에서 블록을 채굴한 후 단 밀리초 만에 블록을 채굴할 수 있지만 발견 당시에는 다른 블록에 대해 어느 누구도 알지 못합니다.

5. 네트워크가 가장 긴 체인으로 수렴되면 모든 참가자는 그 위에 구축하는 것으로 전환합니다. 이 메커니즘은 중앙 조정 없이 최종 일관성을 보장합니다.

포크 시나리오의 보상 및 인센티브

1. 승인된 최종 체인에 블록이 남아 있는 채굴자만이 전체 블록 보상과 거래 수수료를 받습니다. 오래된 블록의 채굴자는 유효한 작업을 완료했음에도 불구하고 이러한 인센티브를 잃습니다.

2. 이 결과는 네트워크 토폴로지 내에서 잘 연결된 것의 중요성을 강화합니다. 더 빠른 전파 능력을 갖춘 채굴자는 가장 많은 해시 파워를 제어하지 못하더라도 블록이 고아가 될 가능성이 적습니다.

3. 대규모 채굴 풀은 내부 조정 및 주요 인터넷 교환 지점과의 근접성을 통해 이러한 위험을 완화합니다. 또한 대역폭 및 서버 배포 측면에서 규모의 경제 혜택을 누릴 수 있습니다.

4. 개인 채굴자는 특히 핵심 네트워크 허브와의 연결이 좋지 않은 지역에서 운영하는 경우 오래된 블록으로 인해 수익 손실이 발생할 위험이 더 높습니다.

5. 일부 블록체인 네트워크는 이러한 충돌을 최소화하기 위해 대체 합의 조정 또는 감소된 블록 간격을 구현합니다. 하지만 각 조정에는 보안과 분산화의 절충점이 있습니다.

자주 묻는 질문

오래된 블록이란 무엇입니까? 오래된 블록은 채굴되어 브로드캐스트되었지만 다른 경쟁 블록이 가장 긴 체인에 승인되었기 때문에 궁극적으로 메인 블록체인에서 제외된 유효한 블록입니다. 해당 내용은 일반적으로 후속 블록에서 재처리됩니다.

오래된 블록의 거래는 손실되나요? 아니요. 오래된 블록에 포함된 트랜잭션은 다른 확인된 블록에 포함되지 않은 경우 일반적으로 메모리 풀로 반환됩니다. 거기에서 채굴자들은 향후 블록의 검증을 위해 이를 다시 선택할 수 있습니다.

동시 블록 발견은 얼마나 자주 발생합니까? 정확한 빈도는 네트워크 상태와 차단 간격에 따라 다릅니다. Bitcoin에서는 릴레이 기술 및 채굴 중앙화 추세의 향상으로 인해 오래된 블록이 가끔 발생합니다(전체 블록의 1% 미만으로 추정).

두 개의 블록이 블록체인에 영구적으로 기록될 수 있습니까? 아니요, 블록체인의 설계는 단일 연대순 기록을 시행합니다. 임시 포크는 잠시 존재하지만 합의 규칙은 하나의 체인만 지속되도록 보장합니다. 모든 노드는 결국 누적 작업 증명을 기반으로 동일한 버전의 진실로 수렴됩니다.