Bloki
Bloki są zestawami transakcji z kryptograficznym skrótem poprzedniego bloku w łańcuchu. Łączy to bloki (w łańcuch), ponieważ skróty są kryptograficznymi pochodnymi danych umieszczanych w blokach. Zapobiega to nadużyciom, ponieważ pojedyncza zmiana w dowolnym, historycznym bloku unieważniłaby wszystkie bloki następujące po nim, gdyż zmianie uległyby kolejne kryptograficzne skróty, co wychwyciłby każdy, kto korzysta z blokchaina.
Wymagania wstępne
Bloki to temat przyjazny dla nowicjuszy. Jednak, aby pomóc ci w lepszym zrozumieniu tej strony, zalecamy najpierw przeczytać o kontach, transakcjach, a także nasze Wprowadzenie do Ethereum.
Dlaczego bloki?
Aby zagwarantować, że wszyscy uczestnicy sieci Ethereum pozostają w zsynchronizowanym stanie i zgadzają się odnośnie do dokładnej historii transakcji, grupujemy transakcje w blokach. Oznacza to, że dziesiątki (lub setki) transakcji są zatwierdzane, uzgadniane i synchronizowane jednocześnie.
Diagram zaadaptowany z Ilustrowanego Ethereum EVM
Dzięki rozgraniczaniu zatwierdzeń (transakcji zatwierdzeniowych) dajemy wszystkim uczestnikom sieci wystarczający zapas czasu, aby osiągnęli konsensus: nawet jeżeli żądania transakcyjne nadchodzą z częstotliwością kilku na sekundę, każdy jeden blok Ethereum jest zatwierdzany co około piętnaście sekund.
Jak działają bloki
Aby zachować historię transakcji, bloki są ściśle uporządkowane (każdy nowy blok zawiera odniesienie do bloku nadrzędnego), podobnie ściśle uporządkowane są transakcje wewnątrz bloków. Poza rzadkimi przypadkami w każdym dowolnym momencie wszyscy uczestnicy sieci uzgadniają dokładną liczbę i historię bloków, pracują również nad tym, aby grupować bieżące żądania transakcji w następnym bloku.
Gdy dany blok jest już złożony (wydobyty) przez jakiegoś górnika w sieci, jest rozprowadzany do reszty sieci; wszystkie węzły dodają ten blok na koniec swojego blockchaina, a wydobywanie trwa nadal. Dokładny proces składania (wydobywania) bloków, jak i proces zatwierdzania/konsensusu, są obecnie określone protokołem "Proof-of-Work" sieci Ethereum.
Demo wizualne {#a-visual-demo}
Protokół proof-of-work (dowodu wykonanej pracy)
Proof of work oznacza, że:
- Węzły wydobywcze muszą zużyć zmienne acz znaczne ilości energii, czasu i mocy obliczeniowej, aby wyprodukować „certyfikat legalności” dla bloku, który proponują sieci. Pomaga to w ochronie sieci m.in. przed spamem/atakami typu denial-of-service, ponieważ produkcja certyfikatów obarczona jest dużym kosztem.
- Inni górnicy, którzy dowiadują się o nowym bloku z ważnym certyfikatem legalności, muszą go zaakceptować jako kolejny, obowiązujący blok w blockchainie.
- Dokładna ilość czasu potrzebnego każdemu górnikowi, aby wytworzył certyfikat, jest zmienną losową o dużej wariancji. Gwarantuje to, że będzie mało prawdopodobne, aby dwaj górnicy równocześnie dokonali walidacji zaproponowanych, kolejnych bloków; gdy górnik produkuje i rozprowadza nowy, certyfikowany blok, może być pewien, że zostanie on zaakceptowany przez sieć jako następny, obowiązujący blok w łańcuchu, bez konfliktu (chociaż istnieje protokół służący do radzenia sobie z konfliktami, podobnie jak z sytuacjami, gdy dwa łańcuchy certyfikowanych bloków powstaną niemal w tym samym czasie).
Co znajduje się w bloku?
- znacznik czasowy – czas wydobycia bloku;
- numer bloku – długość łańcucha bloków wyrażona w blokach;
- trudność – wysiłek potrzebny do wydobycia bloku;
- mixHash – unikatowy identyfikator bloku;
- nadrzędny skrót kryptograficzny (ang. hash) – unikatowy identyfikator bloku poprzedzającego bieżący (w ten sposób bloki są łączone w łańcuch);
- lista transakcji – transakcje umieszczone w bloku;
- źródło stanu – stan całego systemu zawierającego: salda kont, magazyn kontraktów, kod kontraktów i jednokrotki (ang. nonces) kont;
- jednokrotka – kryptograficzny skrót, który – gdy zespolimy go z wartością mixHash – jest dowodem na fakt przejścia przez blok procesu proof-of-work.
Rozmiar bloku
Ważna uwaga na zakończenie jest taka, że same bloki są ograniczone pod względem rozmiaru. Każdy blok wyposażony jest w limit paliwa, który ustalany jest wspólnie przez górników i sieć: całkowita ilość paliwa zużyta przez wszystkie transakcje w bloku musi być mniejsza od tego limitu. Jest to o tyle ważne, że gwarantuje, iż bloki nie mogą być dowolnie duże. Gdyby bloki mogły mieć dowolną wielkość, wtedy mniej wydajne, pełne węzły stopniowo przestawałyby nadążać za siecią z powodu wymogów odnośnie do przestrzeni i prędkości. Limit paliwowy bloku 0 został zainicjowany wartością 5000; każdy górnik, który wydobywa nowy blok może zmienić limit paliwowy względem limitu w bloku nadrzędnym do około 0,1% w każdą ze stron. Od listopada 2018 do dziś limit paliwowy wynosi około 8 000 000.
Dalsza lektura
Znasz jakiś zasób społecznościowy, który ci pomógł? Wyedytuj tę stronę i dodaj go!
Powiązane tematy
