블록 체인에서 새 블록은 어떻게 생성됩니까?

광부 및 유효성 검사기의 역할을 이해합니다

블록 체인 네트워크에서, 새로운 블록은 POW (Proof-of-Work) 시스템 또는 POS (Proof-of Stake) 시스템의 광부 로 알려진 참가자와 관련된 분산 프로세스를 통해 생성됩니다. 이 참가자들은 거래를 확인하고 블록으로 포장 할 책임이 있습니다. 작업 증명 에서 광부는 계산 능력을 사용하여 복잡한 암호화 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁합니다. 퍼즐을 해결 한 첫 번째 광부는 블록 체인에 새 블록을 추가 할 권리를 얻습니다. 스테이크 증명서 에서, 유효성 검사기는 암호 화폐의 양에 따라 선택됩니다. 선택 과정은 신뢰할 수있는 참가자만이 새로운 블록을 제안 할 수 있도록합니다.

트랜잭션 집계 및 검증

새 블록이 생성되기 전에 트랜잭션을 수집하고 검증해야합니다. 네트워크의 노드는 사용자의 지갑에서 방송 된 보류중인 거래를받습니다. 각 노드는 다음을 확인하여 이러한 트랜잭션의 유효성을 확인합니다.

• 발신자는 충분한 자금을 가지고 있습니다.
• 디지털 서명이 정확합니다.
• 거래는 네트워크 규칙을 준수합니다. 확인되면 거래가 확인되지 않은 거래를위한 임시 보유 영역 인 Mempool 에 트랜잭션이 배치됩니다. 광부 또는 유효성 검사기는 다음 블록에 포함 할 이러한 트랜잭션 그룹을 선택합니다. 선택은 종종 더 높은 거래 수수료 로 거래를 우선시하여 더 빠른 포함을 인센티브를 제공합니다.

블록 헤더 구성

블록 체인의 각 블록에는 블록 헤더 와 트랜잭션 목록의 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 블록 헤더에는 체인의 무결성과 연속성을 유지하는 데 필요한 중요한 메타 데이터가 포함되어 있습니다. 헤더의 주요 요소는 다음과 같습니다.

• 이전 블록 해시 : 가장 최근의 블록의 해시에 대한 참조로, 연대기 연계를 보장합니다.
• MERKLE ROT : Merkle Tree 구조를 통해 생성 된 블록의 모든 트랜잭션을 나타내는 단일 해시.
• 타임 스탬프 : 블록이 생성 된 시간.
• NONCE : POW에서 블록의 해시를 조정하는 데 사용되는 임의의 숫자.
• 어려움 목표 : POW에서 이것은 블록을 채굴하는 것이 얼마나 어려운지를 결정합니다. 교체가 블록의 해시를 변경하여 전체 체인을 무효화하기 때문에 헤더를 올바르게 구성하는 것이 필수적입니다.

작업 증명 시스템에서 블록을 채굴합니다

Bitcoin과 같은 작업 증명 블록 체인에서 새로운 블록을 만드는 데는 암호화 과제를 해결하는 것이 포함됩니다. 광부는 블록 헤더를 반복적으로 해시하여 결과 해시가 네트워크의 난이도 대상을 충족 할 때까지 Nonce 값을 조정하여 해시가 특정 수의 0 비트로 시작해야합니다. 이 프로세스는 계산 집중적이며 상당한 하드웨어 리소스가 필요합니다. 유효한 해시가 발견되면 :

• 광부는 새로운 블록을 네트워크로 방송합니다.
• 다른 노드는 솔루션과 포함 된 트랜잭션을 확인합니다.
• 합의에 도달하면 블록이 블록 체인에 추가됩니다. 성공적인 광부는 인센티브로서 블록 보상 (새로 박힌 동전)과 거래 수수료를받습니다.

스테이크 증명 시스템의 블록 마무리

이더 리움 이후 자료와 같은 스테이크 증명 블록 체인에서는 블록 생성이 더 결정적입니다. 유효성 검사기는 무작위 선택 또는 코인 연령 기반 방법과 같은 알고리즘을 통해 선택됩니다. 선택한 유효성 검사기는 새로운 블록을 제안합니다.

• Mempool에서 거래 수집 및 확인.
• 올바른 이전 해시 및 머클 루트로 블록 헤더 생성.
• 진실성을 증명하기 위해 개인 키로 블록에 서명합니다. 그런 다음 다른 유효성 검사기는 블록의 유효성을 증명합니다 . 초자마가 동의하면 블록이 마무리되어 체인에 추가됩니다. 부정직하게 행동하는 유효성 검사기는 슬래시 라는 프로세스를 통해 스테이크 펀드를 잃어 버릴 위험이 있습니다.

네트워크 전체의 전파 및 합의

새 블록이 생성 된 후에는 전체 네트워크에서 전파되어야합니다. 블록을 생성 한 노드는이를 동료에게 보내는데,이를 다른 사람들에게 전달합니다. 각 수신 노드는 독립적 인 확인을 수행합니다.

• 난이도 대상 (POW)에 대해 블록의 해시를 확인합니다.
• 모든 트랜잭션 서명 및 입력 검증.
• 이전 블록 해시가 체인의 최신 일치와 일치합니다. 블록이 모든 수표를 통과하면 블록 체인의 로컬 사본에 추가됩니다. 이 전파는 분산 된 합의를 보장합니다. 두 개의 유효한 블록이 동시에 만들어지는 경우 (포크), 노드는 가장 긴 체인 규칙 또는 가장 무거운 체인 규칙 (POS)을 따르고 결국 단일 버전의 진실로 수렴합니다.

고아와 오래된 블록 처리

네트워크 대기 시간으로 인해 여러 광부가 거의 동시에 퍼즐을 해결하여 임시 포크로 이어질 수 있습니다. 메인 체인에 포함되지 않은 블록은 고아 (POW) 또는 폐기 (POS)가됩니다. 이 블록은 분리되어 유효하지만 네트워크가 단일 체인에 동의하면 관련성이 상실됩니다. 고아 블록을 생산하는 광부는 보상을받지 않으므로 네트워크 동기화의 중요성을 강조합니다. POS 시스템에서 체크 포인팅 및 최종 가제트 와 같은 메커니즘은 더 빠른 마무리를 보장함으로써 그러한 포크의 기회를 최소화합니다.

자주 묻는 질문

누군가가 가짜 블록을 만들지 못하게하는 것은 무엇입니까? 가짜 블록을 만들려면 트랜잭션 데이터 또는 블록 헤더 변경이 필요합니다. 이로 인해 블록의 해시가 변경되어 유효하지 않습니다. 또한 다른 노드는 모든 블록을 확인합니다. 불일치는 거부를 유발합니다. POW에서 재 작성 기록은 네트워크 계산 능력의 50% 이상을 요구합니다. POS에서는 스테이크 토큰의 66% 이상을 제어해야하며, 둘 다 경제적으로 비현실적입니다.

새 블록을 만드는 데 얼마나 걸립니까? 블록 생성 시간은 블록 체인에 따라 다릅니다. Bitcoin는 블록 당 10 분을 목표로하며, 2016 년마다 난이도로 조정됩니다. 이더 리움은 POS에서 12 초 동안 목표를 달성합니다. Litecoin과 같은 다른 네트워크는 2.5 분 동안 사용합니다. 이러한 간격은 보안, 탈 중앙화 및 거래 처리량의 균형을 유지합니다.

여러 블록을 동시에 만들 수 있습니까? 예, 특히 POW에서 네트워크 지연으로 인해. 두 광부가 퍼즐을 동시에 해결하여 경쟁 블록을 만들 수 있습니다. 네트워크는 다음 블록이 체인 중 하나에 추가 될 때이를 해결합니다. 더 누적 된 작업이있는 체인이 주된 체인이되고 다른 체인은 버려집니다.

어떤 거래가 블록으로 들어가는 지 누가 결정합니까? 광부 또는 유효성 검사기는 Mempool에서 거래를 선택하는 데 재량권이 있습니다. 그들은 일반적으로 더 높은 거래 수수료를 가진 사람들의 우선 순위를 정합니다. 그러나 네트워크가 전체 블록을 거부하므로 유효하지 않은 트랜잭션을 포함 할 수 없습니다. 일부 지갑을 사용하면 사용자가 포함 속도에 영향을 미치기 위해 사용자 정의 비용을 설정할 수 있습니다.