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    交易如何寫入區塊

    2020-3-18 18:20

    交易最終被確認就是要將交易寫入到區塊鏈里,而區塊鏈是由一個個區塊串聯起來的,區塊才是記錄交易的實體,因此要寫入區塊鏈,首先要將信息寫到區塊里。那么區塊是如何產生的呢?

    區塊的產生是有網絡中一個個礦機來完成。但是礦機要產生一個新區塊并沒有那么容易。這里我們首先講下區塊的數據結構,區塊分為區塊頭和區塊體,區塊體里存儲的就是一條條的交易記錄,這些交易記錄都是被支付方例如B廣播到網絡中去的交易記錄。

    比特幣系統里一個塊的大小本指定為1個mb,一筆交易大概500個字節,因此一個區塊大概可以存儲2000筆左右的交易。區塊的里最關鍵因素在區塊頭里,區塊頭里有該區塊的很多特征值,比較關鍵的有

    區塊生成時間
    區塊體的Hash值
    上一個區塊的Hash值
    以上值都是外部獲取的,除此之外區塊頭還包含一個難度系數difficulty和Nonce的隨機數,礦機系統里還有一個固定的常量值。這里有個公式:

    target = 固定的常量值/difficulty

    由此可見難度系數越大,target的值就會越小。礦機會對區塊頭的數據進行hash計算,hash的結果是一串二進制數字,如果最終的hash結果要小于target那么該區塊才會被認為有效區塊,這個有效區塊才能被同步到區塊鏈里,但是計算出一個有效的區塊可沒有那么容易,需要反復的計算才能得到最終結果。可是由于一個區塊特征屬性一般都是固定的,為了讓每次區塊頭的每次計算出來的hash值都不同,每次無效的hash結果計算后,礦機程序就會動態調整Nonce的值,讓最終hash的值發生變化。Nonce是一個32位的二進制數字,因此它的取值范圍就是0到21.47億。那么命中target就是一個窮舉的數學過程了,一個礦機可能幸運很快算出來,也有可能算滿了21.47億次都不能命中,這時候框架就得重新同步區塊鏈數據,重新計算。這就是區塊鏈技術里的工作量證明,可見一個區塊產生是相當的麻煩和困難的。

    回到區塊產生的講述,由上面流程,我們發現一個區塊的產生是非常耗費資源即耗費計算機的算力和電力資源,那么為什么礦機都樂此不疲的想產生區塊呢?這是因為每產生一個區塊的經濟獎勵是非常誘人的。

    中本聰是這么來設立生成區塊的獎勵的,比特幣系統是2008年運行的,當時產生一個有效新區塊的獎勵是50個比特幣,這個數值每4年減半,也就是說到了2012年后就是25個,2016年后就是12.5個,現在是2018年就是一個新區塊的獎勵就是12.5個,而時下的比特幣價格都超過了1萬美金,這個收入是極其可觀的。從這個規則我們也可以發現比特幣的總有一天是不會在增加的,到了新區塊不給新比特幣獎勵,那么這時就沒有礦可以挖了,為了激勵框架繼續挖礦,中本聰還建立了另外一種獎勵措施那就是手續費,區塊是記錄交易,每個交易被記錄都是要付費的,而且每個區塊都會根據手續費的高低排列交易,那么沒給手續費的或者手續費很低的交易往往很難寫入到區塊,也就是最終很難寫入到區塊鏈,交易就會很難成立,這就可以讓礦機有無限動力挖礦。

    新區塊誕生會獎勵比特幣,這就是比特幣發行的流程,這也就是人們為什么會樂此不疲的做礦工的原因,有巨大的利益驅使的。

    新區塊產生了就要將新區塊加入到區塊鏈里了。
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