블록에 어떤 데이터가 저장됩니까?

블록 체인 블록의 구조 이해

블록 체인의 블록은 네트워크 전체에서 트랜잭션 데이터를 집계하고 보호하는 컨테이너 데이터 구조입니다. 각 블록은 암호화 해싱을 통해 이전 블록에 연결되어 불변의 체인을 형성합니다. 블록 내에 저장된 정보는 기록 된 모든 활동의 투명성, 보안 및 추적 성을 보장합니다. 정확한 구성은 Bitcoin , Ethereum 또는 Litecoin 과 같은 블록 체인 프로토콜에 따라 약간 달라질 수 있지만 핵심 구성 요소는 일관성을 유지합니다.

헤더 구성 요소를 차단합니다

블록 헤더는 블록 체인의 무결성과 연속성을 보장하는 메타 데이터를 포함하는 모든 블록의 임계 세그먼트입니다. 여기에는 몇 가지 필수 필드가 포함됩니다.

• 버전 번호 : 블록이 준수하는 유효성 검사 규칙을 나타냅니다. 프로토콜 업그레이드가 가능합니다.
• 이전 블록 해시 : 앞의 블록 헤더의 SHA-256 해시 (Bitcoin)는 블록 사이의 암호화 링크를 만듭니다.
• 머클 루트 : 블록의 모든 트랜잭션을 나타내는 단일 해시 . 이것은 하나의 최종 해시가 남아있을 때까지 트랜잭션 ID 쌍의 쌍을 재귀 적으로 해제하여 생성됩니다.
• 타임 스탬프 : 블록이 생성 된 대략적인 시간을 유닉스 시간 으로 측정합니다.
• 난이도 대상 (비트) : 유효한 해시를 찾는 것이 얼마나 어려운지를 결정하여 네트워크의 현재 채굴 난이도를 인코딩합니다.
• NONCE : 32 비트 필드 광부는 네트워크의 난이도 요구 사항을 충족시키는 해시를 생성하기 위해 반복적으로 조정합니다.

이러한 헤더 요소를 사용하면 노드가 모든 트랜잭션을 검사하지 않고 블록의 유효성을 빠르게 확인할 수 있습니다.

트랜잭션 데이터는 블록에 저장됩니다

블록의 주요 목적은 거래 기록을 저장하는 것입니다. 예를 들어 Bitcoin에서 모든 트랜잭션에는 다음이 포함됩니다.

• 입력 : 이전 트랜잭션에서 UTXOS (Unspent Transaction Outputs) 에 대한 참조, 발신자가 자금을 소유하고 있음을 증명합니다.
• 출력 : 수신자의 공개 키 해시 (Bitcoin 주소)와 전송 금액을 지정합니다.
• ScriptSig 및 ScriptPubkey : 이는 지출을 승인하고 향후 지출 조건을 정의하는 스크립팅 명령 입니다.
• 트랜잭션 ID (TXID) : 트랜잭션 데이터를 해싱하여 생성 된 고유 식별자.

블록의 모든 트랜잭션은 해시 및 머클 트리 로 구성되며 머클 루트는 블록 헤더에 저장됩니다. 이 구조는 효율적인 검증을 가능하게합니다. 노드는 전체 블록을 다운로드하지 않고 머클 증거를 사용하여 트랜잭션의 포함을 확인할 수 있습니다.

블록 크기 및 용량 고려 사항

블록이 저장할 수있는 데이터의 양은 블록 체인의 블록 크기 한계 또는 중량 단위 (Segwit 지원 체인)에 의해 제한됩니다. 예를 들어:

• Bitcoin의 원래 블록 크기 제한은 1MB 이지만, SEGWIT (Seggregated Jitense)는 시그니처 데이터를 분리하여 유효 용량을 증가시킵니다.
• 이더 리움 에는 고정 블록 크기가 없지만 블록 가스 한계 에 의해 제한되며, 이는 얼마나 많은 계산 작업이 포함될 수 있는지 결정합니다.

더 큰 블록은 더 많은 트랜잭션을 유지하여 처리량을 향상시킬 수 있지만 노드에서 스토리지 및 대역폭 요구를 증가시킵니다. 더 큰 블록이 잘 자하는 참가자를 선호 할 수 있기 때문에이 트레이드 오프는 탈 중앙화에 영향을 미칩니다.

추가 데이터 : 코인베이스 및 증인 정보

모든 블록에는 Coinbase Transaction 으로 알려진 특수 트랜잭션이 포함되어 있으며 블록의 첫 번째 트랜잭션입니다. 이 거래 :

• 광부의 블록 보상으로 새로운 동전을 만듭니다 .
• 메시지 또는 타임 스탬프에 자주 사용되는 선택적 임의의 데이터 필드가 포함되어 있습니다 (예 : Bitcoin의 Genesis 블록에는 신문 헤드 라인이 포함되어 있음).
• 광업 보상을 보내야 할 위치를 지정합니다.

Bitcoin와 같은 SEGWIT를 지원하는 블록 체인에서 증인 데이터 (서명)는 주요 트랜잭션 데이터와 별도로 저장됩니다. 이는 가단성 문제를 줄이고 블록 용량을 증가시킵니다. 증인 섹션은 블록의 일부이지만 레거시 트랜잭션 해시 계산에는 포함되지 않습니다.

노드에 의해 블록이 검증되는 방법

새 블록이 방송되면 노드는 유효성을 보장하기 위해 일련의 검사를 수행합니다.

• 블록 헤더 해시가 현재 난이도 대상을 충족하는지 확인하십시오 .
• 이전 블록 해시가 체인의 최신 블록과 일치합니다.
• 포함 된 트랜잭션에서 메르클 루트를 재구성하여 메르클 루트를 검증하십시오 .
• 각 트랜잭션에서 올바른 디지털 서명, 유효한 입력 및 이중 지출이 없는지 확인하십시오 .
• Coinbase 거래가 허용되는 블록 보상 (보조금 + 수수료) 이상을 지불하지 않도록하십시오 .
• 블록 크기 및 트랜잭션 형식과 같은 합의 규칙을 시행합니다 .

이 모든 수표를 통과 한 후에야 블록 체인의 로컬 카피에 추가 된 블록이 있습니다.

네트워크 전체의 저장 및 전파

블록은 네트워크의 모든 전체 노드 에 영구적으로 저장됩니다. 각 노드는 블록 체인의 전체 사본을 유지하여 신뢰할 수없는 검증을 가능하게합니다. 광부가 블록을 성공적으로 채굴하면 :

• 블록 체인의 컨센서스 인코딩 (예 : Bitcoin는 원시 바이트)를 사용하여 이진 형식으로 직렬화 됩니다.
• 블록은 inv 및 getdata 와 같은 메시지를 사용하여 P2P 네트워크를 통해 피어 노드에 방송 됩니다.
• 블록을 보지 못한 노드는 그것을 요청하고 독립적으로 검증합니다.
• 검증되면 블록은 노드의 데이터 디렉토리, 일반적으로 .blk 파일 (Bitcoin 코어)에서 디스크에 기록 됩니다.

이 분산 스토리지는 단일 고장 지점을 보장하지 않고 데이터 변조로부터 보호합니다.

자주 묻는 질문

누군가가 블록 내부에서 거래 데이터를 변경하지 못하게하는 것은 무엇입니까? 거래에 대한 변경은 해시를 변경하여 블록 헤더의 머클 루트를 무효화합니다. 헤더 해시는 난이도 대상을 충족해야하므로 데이터 변경은 블록과 모든 후속 블록 (계산적으로 불가능한 작업)을 다시 마련해야합니다.

블록 헤더의 타임 스탬프가 항상 정확합니까? 타임 스탬프는 이전 11 블록의 중앙값보다 크고 실시간으로 몇 시간 내에 있어야합니다. 완벽하게 정확하지는 않지만 블록 보상을 조작하기 위해 극도의 역류 또는 미래의 데이트를 방지합니다.

블록에 거래가 제로가 포함될 수 있습니까? 아니요. 모든 블록에는 적어도 코인베이스 트랜잭션이 포함되어야합니다. 다른 거래가 포함되어 있지 않더라도 광부는이 거래를 생성하여 블록 보상을 청구해야합니다.

가벼운 클라이언트는 전체 블록을 다운로드하지 않고 거래를 어떻게 확인합니까? 가벼운 클라이언트는 SPV (Simplified Payment Verification)를 사용합니다. 그들은 블록 헤더 만 다운로드하고 전체 노드에서 메르클 증명을 요청하여 특정 블록에 트랜잭션의 포함을 확인합니다.