什么是块创建过程？

了解加密货币中的块创建过程

区块创建过程是区块链网络中的基本机制，可实现交易的安全和分散记录。该过程确保了新数据（组织为块）可以以保持完整性，防止双重支出并维护跨分布式节点的共识的方式添加到区块链中。每个区块链网络，无论是Bitcoin ，以太坊还是其他协议，都依赖于生成和验证新块的特定方法。

从本质上讲，Block Creation涉及收集未决的交易，将它们包装到称为块的数据结构中，然后将其广播到网络进行验证。创建块的实际方法在很大程度上取决于区块链使用的共识机制- 最常见的是工作证明（POW）或股份证明（POS） 。这些机制中的每一个都有一种独特的方法，可以选择哪个节点获得创建下一个块的权利。

工作证明如何启用块创建

在工作系统的证明中，例如Bitcoin使用的系统，矿工会执行Block Creation。这些矿工竞争解决计算密集的加密拼图。第一个解决难题的矿工获得了提出下一个区块的权利。该难题涉及重复将块标头，交易数据和nonce组合在一起，直到由此产生的哈希符合网络定义的难度目标为止。

• 矿工从孟买收集未经证实的交易，并将其组织成候选人块
• 他们构建了一个默克树，以总结所有交易，并将根包括在块标题中
• 块标头还包括上一个块的哈希，时间戳和NONCE
• 矿工反复调整NONCE并哈希标题，直到找到有效的哈希
• 一旦找到，矿工将新块广播到网络进行验证

其他节点通过检查哈希来验证块，确保所有交易都是有效的，并确认解决方案的解决方案。如果所有内容都检查了，则将块附加到区块链上，矿工会收到区块奖励和交易费用。

在股份证明系统中的创建

为了证明以太坊2.0（以太坊2.0） ，该过程与POW明显不同。取决于块创建者而不是计算竞争，而是根据其将其作为抵押品和其他因素（例如放入持续时间或随机性）股权的量选择。

• 验证者必须锁定一定数量的加密货币 - 以太坊上的32 ETH - 作为保证金
• 该网络使用算法随机选择验证器以提出下一个块
• 选择了一个单独的验证者委员会来证明该障碍的有效性
• 如果达成共识，则将块添加到链条中
• 验证者获得诚实参与和面临惩罚（削减）恶意行为的奖励

这种方法消除了能源密集型采矿过程，并用维持网络完整性的经济激励措施取代了它。与Bitcoin的平均10分钟相比，在以太坊上通常每12秒钟发生一次块创建间隔，通常在以太坊上每12秒发生一次。

新创建的块的结构

每个创建的块都包含特定组件，可确保区块链之间的数据一致性和可追溯性。了解结构有助于阐明块创建过程如何保持网络安全性。

• 块标头：包含元数据，例如上一个块哈希，默克尔根，时间戳，nonce（in pow）和难度目标
• 交易计数器：指示该块中包含多少事务
• 交易列表：实际交易数据，从Coinbase交易开始（矿工/验证器奖励）
• 默克尔树：一种加密结构，允许对交易包容性有效且安全的验证

以前的块哈希将每个新块链接到一个块，形成一个牢不可破的链条。对过去块的任何更改都会改变其哈希，使所有后续区块无效，这一功能使区块链防篡改。

网络繁殖和最终化

创建一个块后，必须在整个网络上繁殖。创建块的节点将其发送给同龄人，然后将其独立验证。验证包括检查数字签名，确保没有双重元素，并遵循确认共识规则。

• 接受块的节点将其传递给同龄人，并在网络上迅速传播
• 在POW中，如果两个矿工同时找到有效的块，则会发生临时叉
• 网络通过遵循最长的链条规则来解决这一问题 - 最积累的工作的链成为规范
• 在POS系统中，当验证者的超级贡献在块上达成共识时，通常是通过诸如终端小工具之类的机制达成协议时发生的最终确定。

传播的延迟会导致孤立的块，尤其是在POW中，在POW中，可能会丢弃竞争障碍。有效的块传播方案（如紧凑型块或光纤）有助于最大程度地减少此类问题。

激励措施在创建中的作用

激励措施对于确保诚实参与块创建至关重要。没有适当的奖励，参与者将缺乏保护网络的动力。

• 块奖励：给予块创建者的新铸造的加密货币（例如，Bitcoin中的每个块6.25 BTC）
• 交易费用：用户支付优先级交易；由Block Creator收集
• 削减条件：在POS，行为不当的验证者失去了部分储存资金

这些激励措施将个人利益与网络安全保持一致。例如，冒险32 ETH的POS验证者具有遵循协议规则的强大经济动机。

常见问题

是什么阻止某人创建假块？块创建需要解决加密挑战（POW）或被随机选择为验证器（POS）。假块失败验证，因为它们包含无效的签名，不正确的哈希或打破共识规则。节点会自动拒绝此类块。

创建一个块需要多长时间？这因区块链而异。 Bitcoin平均每块10分钟。以太坊大约每12秒创建一个街区。由于不同的共识设计，其他连锁店等链条可以在一秒钟以下产生块。

可以同时创建多个块吗？是的，尤其是在POW中，两个矿工可以同时解决难题。这会创建一个临时叉。该网络最终根据共识规则在一个链上收敛，并丢弃另一个链。

谁决定包含的交易？创建该块的矿工或验证者选择哪些交易包括在内，通常优先考虑那些费用较高的交易。但是，他们必须遵循协议规则 - 转变必须有效，而不是双态。