什麼是塊創建過程？

了解加密貨幣中的塊創建過程

區塊創建過程是區塊鍊網絡中的基本機制，可實現交易的安全和分散記錄。該過程確保了新數據（組織為塊）可以以保持完整性，防止雙重支出並維護跨分佈式節點的共識的方式添加到區塊鏈中。每個區塊鍊網絡，無論是Bitcoin ，以太坊還是其他協議，都依賴於生成和驗證新塊的特定方法。

從本質上講，Block Creation涉及收集未決的交易，將它們包裝到稱為塊的數據結構中，然後將其廣播到網絡進行驗證。創建塊的實際方法在很大程度上取決於區塊鏈使用的共識機制- 最常見的是工作證明（POW）或股份證明（POS） 。這些機制中的每一個都有一種獨特的方法，可以選擇哪個節點獲得創建下一個塊的權利。

工作證明如何啟用塊創建

在工作系統的證明中，例如Bitcoin使用的系統，礦工會執行Block Creation。這些礦工競爭解決計算密集的加密拼圖。第一個解決難題的礦工獲得了提出下一個區塊的權利。該難題涉及重複將塊標頭，交易數據和nonce組合在一起，直到由此產生的哈希符合網絡定義的難度目標為止。

• 礦工從孟買收集未經證實的交易，並將其組織成候選人塊
• 他們構建了一個默克樹，以總結所有交易，並將根包括在塊標題中
• 塊標頭還包括上一個塊的哈希，時間戳和NONCE
• 礦工反複調整NONCE並哈希標題，直到找到有效的哈希
• 一旦找到，礦工將新塊廣播到網絡進行驗證

其他節點通過檢查哈希來驗證塊，確保所有交易都是有效的，並確認解決方案的解決方案。如果所有內容都檢查了，則將塊附加到區塊鏈上，礦工會收到區塊獎勵和交易費用。

在股份證明系統中的創建

為了證明以太坊2.0（以太坊2.0） ，該過程與POW明顯不同。取決於塊創建者而不是計算競爭，而是根據其將其作為抵押品和其他因素（例如放入持續時間或隨機性）股權的量選擇。

• 驗證者必須鎖定一定數量的加密貨幣 - 以太坊上的32 ETH - 作為保證金
• 該網絡使用算法隨機選擇驗證器以提出下一個塊
• 選擇了一個單獨的驗證者委員會來證明該障礙的有效性
• 如果達成共識，則將塊添加到鏈條中
• 驗證者獲得誠實參與和麵臨懲罰（削減）惡意行為的獎勵

這種方法消除了能源密集型採礦過程，並用維持網絡完整性的經濟激勵措施取代了它。與Bitcoin的平均10分鐘相比，在以太坊上通常每12秒鐘發生一次塊創建間隔，通常在以太坊上每12秒發生一次。

新創建的塊的結構

每個創建的塊都包含特定組件，可確保區塊鏈之間的數據一致性和可追溯性。了解結構有助於闡明塊創建過程如何保持網絡安全性。

• 塊標頭：包含元數據，例如上一個塊哈希，默克爾根，時間戳，nonce（in pow）和難度目標
• 交易計數器：指示該塊中包含多少事務
• 交易列表：實際交易數據，從Coinbase交易開始（礦工/驗證器獎勵）
• 默克爾樹：一種加密結構，允許對交易包容性有效且安全的驗證

以前的塊哈希將每個新塊鏈接到一個塊，形成一個牢不可破的鏈條。對過去塊的任何更改都會改變其哈希，使所有後續區塊無效，這一功能使區塊鏈防篡改。

網絡繁殖和最終化

創建一個塊後，必須在整個網絡上繁殖。創建塊的節點將其發送給同齡人，然後將其獨立驗證。驗證包括檢查數字簽名，確保沒有雙重元素，並遵循確認共識規則。

• 接受塊的節點將其傳遞給同齡人，並在網絡上迅速傳播
• 在POW中，如果兩個礦工同時找到有效的塊，則會發生臨時叉
• 網絡通過遵循最長的鏈條規則來解決這一問題 - 最積累的工作的鏈成為規範
• 在POS系統中，當驗證者的超級貢獻在塊上達成共識時，通常是通過諸如終端小工具之類的機制達成協議時發生的最終確定。

傳播的延遲會導致孤立的塊，尤其是在POW中，在POW中，可能會丟棄競爭障礙。有效的塊傳播方案（如緊湊型塊或光纖）有助於最大程度地減少此類問題。

激勵措施在創建中的作用

激勵措施對於確保誠實參與塊創建至關重要。沒有適當的獎勵，參與者將缺乏保護網絡的動力。

• 塊獎勵：給予塊創建者的新鑄造的加密貨幣（例如，Bitcoin中的每個塊6.25 BTC）
• 交易費用：用戶支付優先級交易；由Block Creator收集
• 削減條件：在POS，行為不當的驗證者失去了部分儲存資金

這些激勵措施將個人利益與網絡安全保持一致。例如，冒險32 ETH的POS驗證者俱有遵循協議規則的強大經濟動機。

常見問題

是什麼阻止某人創建假塊？塊創建需要解決加密挑戰（POW）或被隨機選擇為驗證器（POS）。假塊失敗驗證，因為它們包含無效的簽名，不正確的哈希或打破共識規則。節點會自動拒絕此類塊。

創建一個塊需要多長時間？這因區塊鏈而異。 Bitcoin平均每塊10分鐘。以太坊大約每12秒創建一個街區。由於不同的共識設計，其他連鎖店等鏈條可以在一秒鐘以下產生塊。

可以同時創建多個塊嗎？是的，尤其是在POW中，兩個礦工可以同時解決難題。這會創建一個臨時叉。該網絡最終根據共識規則在一個鏈上收斂，並丟棄另一個鏈。

誰決定包含的交易？創建該塊的礦工或驗證者選擇哪些交易包括在內，通常優先考慮那些費用較高的交易。但是，他們必須遵循協議規則 - 轉變必須有效，而不是雙態。