블록은 블록 체인에 어떻게 연결됩니까?

블록 체인의 구조 이해

블록 체인 은 탈 중앙화되고 분산 된 디지털 원장으로 여러 컴퓨터의 데이터를 안전하고 변조 방지 방식으로 기록합니다. 핵심적으로 블록 체인은 일련의 블록으로 구성되며 각 블록 으로 구성됩니다. 각 블록은 트랜잭션 또는 데이터 항목 목록을 포함합니다. 이 블록은 독립형 엔티티가 아니며 암호화 적으로 연결되어 연속 체인을 형성합니다. 이 연계는 블록 체인에 무결성과 불변성을 부여하는 것입니다.

체인의 각 블록에는 블록 헤더 , 트랜잭션 데이터, 타임 스탬프 및 이전 블록에 대한 참조의 여러 주요 구성 요소가 포함됩니다. 연결 메커니즘을 가능하게하는 가장 중요한 요소는 이전 블록 헤더의 해시 입니다. 이 해시는 독특한 디지털 지문으로 작용하며 현재 블록에 포함되어 후진 참조를 만듭니다. 결과적으로, 사전 블록의 모든 변경은 해시를 변경하여 재조정되거나 다시 검증되지 않는 한 모든 후속 블록을 무효화 할 수 있습니다.

암호화 해싱의 역할

암호화 해싱은 블록을 연결하는 방법의 기본입니다. Bitcoin에 사용되는 SHA-256과 같은 해시 함수 -모든 크기의 입력 데이터를 테이크하고 고정 된 크기의 출력, 일반적으로 64 자 66 진수 문자열을 생성합니다. 이 출력은 결정 론적이므로 동일한 입력이 항상 동일한 해시를 생성하며 입력의 사소한 변화조차도 완전히 다른 해시를 초래합니다.

블록 체인의 맥락에서 :

• 각 블록의 헤더는 해시되어 고유 식별자를 생성합니다.
• 이 해시는 다음 블록의 헤더에 포함됩니다.
• 이것은 후진 종속성 체인을 만듭니다.

예를 들어, 블록 2에는 헤더에 블록 1의 해시가 포함되어 있습니다. 블록 3에는 블록 2의 해시 등이 포함됩니다. 이 구조는 모든 블록을 변경하려면 모든 후속 블록의 해시를 재 계산해야하며, 이는 작업 증명 또는 기타 합의 메커니즘으로 인해 잘 보안 된 네트워크에서 계산할 수 없습니다.

헤더와 그 구성 요소를 차단합니다

블록 헤더는 각 블록의 중요한 부분이며 연결 및 검증에 필요한 메타 데이터가 포함되어 있습니다. 일반적으로 포함합니다.

• 이전 블록 해시 : 바로 앞의 블록 헤더의 해시.
• Merkle Root : 블록의 모든 트랜잭션을 나타내는 단일 해시어 거래 무결성을 보장합니다.
• 타임 스탬프 : 블록이 생성 된 시간.
• NONCE : 작업 증명 채굴에 사용되는 임의의 숫자.
• 버전 번호 : 블록의 형식과 규칙을 나타냅니다.

이전 블록 해시를 포함시키는 것은 연대기 및 암호화 시퀀스를 확립합니다. 새 블록이 채굴되거나 검증되면 노드는 이전 블록 해시가 체인에서 마지막으로 확인 된 블록의 실제 해시와 일치하는지 확인합니다. 그렇지 않으면 블록이 거부됩니다. 이 검증 프로세스는 자동이며 네트워크의 합의 규칙에 의해 시행됩니다.

새로운 블록이 체인에 추가되는 방법

새로운 블록을 추가하는 프로세스는 합의 메커니즘 (POW) , 스테이크 증명 (POS) 등의 합의 메커니즘에 따라 다르지만 연결 원칙은 일관성이 유지됩니다. Bitcoin과 같은 일반적인 POW 시스템에서 작동하는 방법은 다음과 같습니다.

• 광부는 확인되지 않은 거래를 수집하고 후보 블록을 형성합니다.
• 그들은이 트랜잭션의 머클 루트를 계산하고 블록 헤더에 포함시킵니다.
• 그들은 메인 체인에서 최신 블록의 해시를 검색하여 새 블록의 헤더에 삽입합니다.
• 그런 다음 광부는 네트워크의 난이도 목표를 충족하는 해시를 찾도록 NonCE를 조정하여 암호화 퍼즐을 풀기 시작합니다.
• 유효한 해시가 발견되면 블록은 네트워크로 방송됩니다.
• 다른 노드는 이전 블록 해시 의 정확성을 포함하여 블록의 유효성을 확인합니다.
• 유효한 경우 블록이 체인에 추가됩니다.

이 프로세스는 모든 새로운 블록이 기존 체인을 명시 적으로 인정하고 구축하여 시퀀스와 보안을 강화하도록합니다.

불변성과 체인 완전성

블록 사이의 암호화 연결은 블록 체인을 불변으로 만드는 이유입니다. 각 블록에는 이전 블록의 해시가 포함되어 있기 때문에 이전 블록에서 데이터를 변경하면 해시가 변경됩니다. 이것은 여전히 오래된 해시를 포함하는 다음 블록과의 링크를 깨뜨릴 것입니다. 이를 수정하기 위해 공격자는 모든 후속 블록을 다시 마련해야하며, 이는 특히 Bitcoin와 같은 대규모 네트워크에서 엄청난 양의 계산 능력이 필요합니다.

또한, 가장 긴 유효한 체인은 원장의 권위있는 버전으로 간주됩니다. 노드는이 규칙에서 벗어난 체인을 자동으로 거부합니다. 이는 누군가가 사기 지점을 만들려고 시도하더라도 메인 체인의 길이와 작업 증명을 능가하지 않는 한 51%의 공격 으로 알려진 시나리오는 매우 어렵고 실행하는 데 비용이 많이 든다는 것을 의미합니다.

체인 포크 및 합의 처리

때때로 두 명의 광부가 거의 동시에 퍼즐을 해결할 수있어 동일한 부모를 참조하는 두 개의 유효한 블록이 생길 수 있습니다. 이것은 체인에서 임시 포크를 만듭니다. 네트워크는 가장 긴 체인 (가장 누적 된 작업 증명서)이 유효한 체인이라는 규칙에 따라이를 해결합니다.

노드는 먼저받는 지점을 계속 구축합니다. 결국 더 많은 블록이 추가됨에 따라 한 가지가 더 길어집니다. 이런 일이 발생하면 :

• 더 짧은 분기의 노드는 불일치를 감지합니다.
• 그들은 더 짧은 체인의 블록을 폐기합니다 (다시 포함될 수있는 트랜잭션 제외).
• 그들은 더 길고 유효한 체인으로 전환합니다.

이 메커니즘은 임시 발산의 경우에도 블록 체인이 단일의 합의 된 역사를 유지하도록합니다. 각각의 새로운 블록의 이전 블록 해시는 시간이 지남에 따라 하나의 연속 경로 만 지속될 수 있도록합니다.

자주 묻는 질문

누군가가 오래된 블록에서 거래를 변경하면 어떻게됩니까? 트랜잭션 변경으로 인해 블록의 데이터가 변경되어 해시가 변경됩니다. 다음 블록에는 원래 해시가 포함되어 있으므로 링크가 나옵니다. 변경 사항을 유효하게하려면 공격자는 변경된 블록 및 모든 후속 블록을 다시 마무리해야하며, 이는 안전한 네트워크에서 실제로 불가능합니다.

두 블록에 이전 블록 HASH를 가질 수 있습니까? 예. 임시 포크 동안, 두 개의 다른 블록이 동일한 이전 블록을 참조 할 수 있습니다. 그러나 합의에 도달하면 최종 체인에만 남아있을 수 있습니다.

체인의 첫 번째 블록이 다른 블록에 연결되어 있습니까? 아니요. Genesis Block 이라는 첫 번째 블록에는 이전 블록 해시가 없습니다. 블록 체인 소프트웨어로 하드 코딩되어 전체 체인의 기초 역할을합니다.

노드는 이전 블록 HASH를 어떻게 확인합니까? 노드는 체인의 로컬 카피에서 마지막 블록의 해시를 독립적으로 계산합니다. 새 블록이 도착하면 명시된 이전 블록 해시를 계산 된 값과 비교합니다. 일치하면 블록은 링크에 유효한 것으로 간주됩니다.