Qu'y a-t-il dans un bloc ?
Un bloc, c'est un petit en-tête fixe plus un corps de transactions. Les six champs de l'en-tête, ce que le minage hashe, et le sens de hauteur et taille.
De quoi est fait un bloc ?
Un bloc a deux parties, un en-tête et un corps. Le minage ne hashe que l'en-tête.
- Le corps contient les transactions. Il peut faire quelques centaines d'octets ou plusieurs mégaoctets, selon l'activité de la chaîne.
- L'en-tête est un résumé fixe du bloc. Sur la plupart des chaînes, il fait exactement 80 octets.
- Le minage hashe l'en-tête et rien d'autre.
Ce dernier point est le fait le plus utile de cet article. Un mineur essaie des milliards de variantes par seconde. Il ne pourrait pas le faire si chaque essai voulait dire re-hasher un bloc plein de transactions. Il ne re-hashe que 80 octets.
Quels sont les six champs de l'en-tête ?
L'en-tête contient six champs. Chacun a une raison d'être, et deux d'entre eux font l'essentiel du travail.
- La version.
- Le hash du bloc précédent.
- La racine de Merkle, un seul hash qui résume toutes les transactions.
- Un horodatage.
- Les bits de difficulté.
- Le nonce, un compteur que le mineur peut modifier.
Le hash du bloc précédent en fait une chaîne. Chaque en-tête désigne le bloc qui le précède. Réécrire un ancien bloc changerait son hash. Cela casserait l'en-tête suivant, puis le suivant, jusqu'au sommet. Ce seul champ est tout l'argument de sécurité de la preuve de travail.
La racine de Merkle résume toutes les transactions du corps. Modifiez une transaction d'un seul octet, et la racine de Merkle change. Alors l'en-tête change, et chaque hash essayé jusque-là ne vaut plus rien. C'est ainsi que 80 octets peuvent représenter honnêtement un bloc de n'importe quelle taille.
Les bits de difficulté sont la cible sous laquelle le hash doit passer, sous une forme compacte. L'horodatage indique à peu près quand le bloc a été créé, et il peut être approximatif. Le nonce est le champ que le mineur peut changer librement. C'est cette liberté qui rend la recherche possible.
Que se passe-t-il quand le nonce est épuisé ?
Le nonce est un petit compteur. Un mineur moderne épuise presque instantanément toutes les valeurs qu'il peut contenir. Ce n'est pas une impasse. Le nonce est seulement la chose la plus facile à changer, jamais la seule.
Quand il est épuisé, le mineur change autre chose qui alimente l'en-tête.
- L'horodatage peut bouger.
- La transaction coinbase (la première transaction du bloc, expliquée plus bas) peut être légèrement modifiée. Cela change la racine de Merkle, ce qui donne un en-tête tout neuf à explorer.
Sur un pool, c'est à cela que sert l'extranonce. Le pool donne à chaque mineur un point de départ différent. Ainsi, deux mineurs ne calculent jamais les mêmes nombres.
Qu'est-ce que la hauteur de bloc ?
La hauteur de bloc est le nombre de blocs venus avant un bloc donné. Le bloc genesis, le tout premier, est à la hauteur zéro. Le suivant est à un, et ainsi de suite. C'est le nombre affiché à côté de chaque entrée sur la page Blocs du pool et sur tout explorateur.
La hauteur n'est pas vraiment stockée dans l'en-tête. Elle vient de la place du bloc dans la chaîne.
Sur la plupart des chaînes modernes, la hauteur est aussi écrite dans la transaction coinbase. Cette règle a été ajoutée plus tard, pour que deux blocs à des hauteurs différentes ne soient jamais identiques octet pour octet. Malgré tout, la réponse qui fait foi sur la hauteur d'un bloc reste sa position.
La hauteur est aussi la façon naturelle de compter les confirmations. Une transaction enfouie à six blocs de profondeur se trouve dans un bloc six rangs sous le sommet. Chaque bloc supplémentaire rend sa réécriture plus coûteuse.
Que mesure la taille d'un bloc ?
La taille d'un bloc est pour l'essentiel la taille de son corps. À côté, l'en-tête est négligeable. Une limite de taille de bloc porte sur le nombre de transactions qui y tiennent, pas sur l'en-tête.
Un bloc plein et un bloc vide demandent exactement le même travail de minage. La difficulté décide à quel point un bloc est dur à trouver. La taille décide de ce que le bloc transporte. Les deux n'ont rien à voir, et les confondre donne beaucoup de fausses intuitions sur les frais.
La taille joue en revanche sur le marché des frais. Quand plus de transactions veulent entrer qu'il n'y a de place, celles qui offrent les frais les plus élevés passent en premier. Le total des frais du bloc augmente, et cela s'ajoute directement à ce que le bloc rapporte.
Qu'est-ce que la transaction coinbase ?
La première transaction de chaque bloc est spéciale. Elle n'a pas d'expéditeur. Elle crée des pièces à partir de rien et les verse à celui qui a produit le bloc.
On l'appelle la transaction coinbase. Elle n'a rien à voir avec la plateforme d'échange du même nom.
Elle verse la récompense de bloc, qui a deux parties.
- La subvention, c'est-à-dire les pièces nouvellement émises. Le calendrier d'émission de la chaîne la fixe, et sur la plupart des cryptomonnaies elle diminue avec le temps.
- Les frais de toutes les autres transactions du bloc. Les utilisateurs les ajoutent pour que leurs transactions soient incluses.
Sur un pool, la coinbase paie le pool. Le pool partage ensuite la récompense entre tous ceux qui ont envoyé des shares pendant cette ronde. Ce n'est pas un détour. C'est ainsi qu'un pool paie beaucoup de personnes avec une récompense qui arrive en un seul paiement indivisible.
Pourquoi est-ce important quand vous minez ?
Une fois la forme d'un bloc comprise, trois choses deviennent évidentes. Toutes les trois reviennent sans cesse.
- Un nouveau bloc rend votre travail sans valeur instantanément. Le hash du bloc précédent a changé, donc l'en-tête que vous exploriez n'existe plus. Tout ce que vous envoyez ensuite pour lui est un share périmé, et aucune vitesse n'y change rien.
- Le pool vous envoie souvent du travail frais. Chaque nouvelle transaction que le pool veut inclure change la racine de Merkle. Un travail plus frais contient plus de frais, donc plus de récompense pour le même effort.
- La taille du bloc n'apparaît jamais dans une estimation de gains. Ce que vous gagnez dépend de la difficulté, de la subvention et des frais. Cela ne dépend pas des octets du corps.
La page Blocs du pool affiche pour chaque bloc sa hauteur, sa récompense et le moment où il a été trouvé. Cette ligne est la partie utile de tout ce qui précède. L'explorateur montre le reste, y compris la transaction coinbase qui l'a payé.