區塊鏈上的交易如何驗證？

Blockchain transactions are validated via decentralized consensus mechanisms like PoW or PoS, ensuring security, immutability, and trust without central authorities.

2025/11/15 14:20

區塊鏈上的交易通過去中心化共識機制進行驗證，確保真實性、安全性和不變性，而不依賴於中央機構。

區塊鏈驗證中的共識機制

1.工作量證明（PoW）要求礦工解決複雜的密碼難題以驗證交易並創建新區塊。第一個解決難題的礦工將塊廣播到網絡以供其他節點驗證。

2. 股權證明 (PoS) 根據驗證者持有的代幣數量以及願意“抵押”作為抵押品的數量來選擇驗證者。驗證者提出新區塊並對其進行投票，投票權與其權益成正比。

3. 委託權益證明（DPoS）允許代幣持有者投票給少數負責驗證交易的代表。這種方法提高了交易速度，但稍微降低了去中心化程度。

4. 實用拜占庭容錯（PBFT）或有向無環圖（DAG）等其他機制用於特定區塊鏈中，以優化可擴展性和速度的驗證，同時保持安全性。

5. 每個共識模型都強制執行防止雙重支出的規則，並確保只有有效的交易才會添加到不可變的分類賬中。

節點在交易驗證中的作用

1. 全節點下載並存儲區塊鏈的完整副本，根據數字簽名和輸入有效性等網絡規則獨立驗證每筆交易。

2. 當用戶發起一筆交易時，該交易會被廣播到點對點網絡，節點會檢查發送方是否有足夠的餘額以及交易結構是否正確。

3. Mempool，或內存池，是未確認的交易在被礦工或驗證者拾取之前等待的地方。節點維護該池並拒絕任何未通過驗證檢查的交易。

4. 經節點驗證後，交易被分組為候選區塊。在 PoW 系統中，礦工競爭添加這些區塊；在 PoS 中，驗證者是通過算法選擇的。

5. 添加區塊後，所有節點都會更新其賬本副本，確保整個網絡的全局一致性。

密碼安全性和不變性

1. 每筆交易均使用公鑰加密技術進行保護。用戶使用私鑰對交易進行簽名，網絡使用相應的公鑰驗證簽名。

2. 哈希函數將每個塊鏈接到前一個塊，形成一條鏈。改變任何交易都需要重新計算所有後續的塊哈希，這在大型網絡中在計算上是不可行的。

3.區塊鏈的去中心化特性意味著沒有單一實體控制驗證過程，使得篡改變得極其困難。

4. 時間戳和區塊確認深度進一步增強安全性——已確認交易之上的每個附加區塊都會增加其對逆轉的抵抗力。

5. 以太坊等平台上的智能合約將可編程邏輯引入交易驗證中，自動執行條件而無需第三方乾預。

常見問題解答

如果同時廣播兩個衝突的交易會發生什麼？網絡接受最長有效鏈中包含的交易。另一個從內存池中刪除或由於輸入消耗而變得無效。

交易驗證需要多長時間？它因區塊鏈而異。 Bitcoin 平均每個區塊需要 10 分鐘，以太坊為 12-15 秒，而高吞吐量鏈可以在一秒內確認。

已驗證的交易可以撤銷嗎？不會。一旦確認並埋藏在多個區塊中，逆轉交易將需要控制超過 51% 的網絡計算或質押能力，這種攻擊成本高昂且易於檢測。

誰支付交易驗證費用？用戶支付交易費用，這些費用由礦工或驗證者收取，作為優先考慮並將交易納入新區塊的激勵措施。

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