Wenn es um Bitcoin-Mining geht, fällt oft der Begriff „Blöcke“. Im heutigen Artikel nehmen wir uns die Zeit, zu erklären, was ein Bitcoin-Block eigentlich ist.
Was ist ein Block?
In einem Block werden Transaktionsdatendateien dauerhaft gespeichert. Blöcke werden im Laufe der Zeit in einer linearen Struktur strukturiert, die als Blockchain bezeichnet wird.
Neue Transaktionen werden kontinuierlich in neue Blöcke integriert, die am Ende der Kette platziert werden. Je mehr Blöcke zur Blockchain hinzugefügt werden, desto schwieriger ist es, ältere zu ändern oder zu entfernen, wodurch die Bitcoin-Transaktion irreversibel und unveränderlich wird. Ein Bitcoin-Block umfasst in der Regel durchschnittlich mehr als 500 Transaktionen. Beispielsweise hat Bitcoin Cash (ein Hard Fork von Bitcoin) eine Blockgröße von bis zu 8 MB, wodurch mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeitet werden können.
Jeder Block besteht aus einer Aufzeichnung der letzten Transaktionen, einer Erwähnung des vorherigen Blocks und der Lösung eines komplexen Algorithmus, der für jeden Block einzigartig ist. Ohne die richtige Lösung können keine neuen Blöcke zum Netzwerk hinzugefügt werden. Beim „Mining“ geht es darum, die Antwort zu finden, die den aktuellen Block löst.
Mathematische Rätsel haben einen hohen Schwierigkeitsgrad, aber sobald die richtige Lösung gefunden ist, kann der Rest des Netzwerks die Gültigkeit der Lösung leicht bestätigen. Es gibt mehrere Lösungen, die für jeden Block als gültig angesehen werden können, es muss jedoch nur eine davon gefunden werden, bevor der Block zur Kette hinzugefügt werden kann.
Da beim Lösen jedes Blocks eine Belohnung für neu ausgegebene Bitcoins vergeben wird, wird in jedem Block aufgezeichnet, welche Bitcoin-Adressen oder Skripte die Belohnungen erhalten sollen. Dieser Datensatz wird als generierende Transaktion oder währungsbasierte Transaktion bezeichnet. wird immer die erste Transaktion sein, die im Block erscheint. Ursprünglich wurden pro Blockabschluss 50 Bitcoins generiert, und die Zahl beträgt weiterhin alle 210.000 Blöcke (etwa vier Jahre). Dies bedeutet, dass bei Block 210.000 die Blockerstellungsrate auf 25 BTC reduziert wurde und bei Block 420.000 12,5 BTC produziert werden, was zu 0 Satoshis mit der Fertigstellung von Block 6.930.000 führt.
Bitcoin-Transaktionen werden an das Netzwerk gesendet und alle Peers des Absenders, die Blöcke lösen möchten, sammeln die Transaktionsdatensätze und fügen sie dem Block hinzu, den sie zu lösen versuchen. Aufgrund der entsprechenden Transaktionsgebühren sind Bergleute motiviert, Transaktionen auf ihren Blöcken zu platzieren.
Der Blockschwierigkeitsgrad wird vom Netzwerk automatisch angepasst, sodass durchschnittlich pro Stunde ein Ziel von 6 Blöcken gelöst wird. Für jeden Block im Jahr 2016 (aufgelöst in ca. 2 Wochen) vergleichen alle Bitcoin-Kunden die generierte Zahl, um das Ziel entsprechend dem Prozentsatz der Änderung anzupassen. Das Netzwerk erreicht einen Konsens und der Hardblock wird automatisch erhöht oder gesenkt.
Wenn für denselben Block gleichzeitig zwei verschiedene gültige Lösungen gefunden werden, akzeptiert das Netzwerk die „längere“ Blockchain als gültig. Die „Länge“ stellt die Kette mit dem höchsten kombinierten Schwierigkeitsgrad dar, nicht die mit den meisten Blöcken. Dies geschieht, um eine Verzweigung der Kette und die Erzeugung mehrerer Blöcke mit geringem Schwierigkeitsgrad zu vermeiden.
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Blockstruktur
Ein Block besteht aus einem Header und einem langen Array von Transaktionen.
Blockheader
Der Header besteht aus den Metadaten des Blocks. In einem Header gibt es drei Arten von Metadaten:
DER Hash des vorherigen Blocks. In einer Blockchain erbt jeder Block vom vorherigen Block, da der Hash des vorherigen Blocks erforderlich ist, um den Hash des neuen Blocks zu generieren. Somit erhält jeder Block N den Hash von Block N-1.
Bergbauwettbewerb . Damit ein Block zu einer Blockchain hinzugefügt werden kann, muss ihm ein gültiger Hash zugewiesen werden. Dieser setzt sich aus einem Zeitstempel und einer Schwierigkeit zusammen.
A Merkle-Baumwurzel. Diese Datenstruktur fasst alle Transaktionen in einem Block zusammen.
Blockkennungen
Um den Block zu identifizieren, benötigen Sie einen Hash, der als digitale Signatur gilt. Dies wird durch zweimaliges Hashing des Blockheaders mithilfe der Implementierung eines SHA256-Algorithmus generiert.
Wie oben erwähnt, verwendet jeder Block den Hash des vorherigen Blocks, um seinen eigenen Hash zu erstellen. Der Block-Hash stellt eine eindeutige Kennung dar. Das bedeutet, dass keine zwei Blöcke den gleichen Hash haben.
Eine andere Möglichkeit, einen bestimmten Block zu identifizieren, ist die Höhe des Blocks. Dies stellt die Position von Blöcken in der Blockchain dar. Im Gegensatz zu einem Hash ist die Höhe eines Blocks nicht eindeutig. Wenn es einen Fork in der Blockchain gibt, können mehr Blöcke um die gleiche Position konkurrieren.
Merkle-Bäume
Ein Merkle-Baum oder binärer Hash-Baum ist eine Struktur, in der alle Transaktionen in einem Block aufgezeichnet werden.
Ein Merkle-Baum besteht aus einer Funktion, die Knotenpaare (in unserem Fall Transaktionen) rekursiv hasht, bis nur noch ein Hash übrig bleibt, der als Wurzel oder Merkle-Wurzel bezeichnet wird. In der Bitcoin-Welt wird für das Hashing der kryptografische Hash-Algorithmus SHA256 verwendet, der jeweils zweimal angewendet wird.
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Abschluss
Wir hoffen, dass unser Artikel einige Ihrer Fragen zu Bitcoin-Blöcken beantwortet hat. Natürlich gibt es noch viel zu erklären über dieses System, aber jetzt haben Sie eine umfassendere Vorstellung davon, was im Mining-Prozess passiert und welchen Block es tatsächlich in der Blockchain-Struktur darstellt.