Що всередині блоку: заголовок, висота, розмір і субсидія

З чого складається блок?

Блок має дві частини: заголовок і тіло. Майнінг хешує лише заголовок.

• Тіло містить транзакції. Воно може займати кілька сотень байтів або кілька мегабайтів, залежно від того, наскільки завантажена мережа.
• Заголовок є фіксованим коротким підсумком блоку. У більшості мереж він займає рівно 80 байтів.
• Майнінг хешує заголовок і нічого більше.

Останній пункт є найкориснішим фактом у цій статті. Майнер перебирає мільярди варіантів на секунду. Він не зміг би цього робити, якби кожна спроба означала повторне хешування блоку, повного транзакцій. Він повторно хешує лише 80 байтів.

Які шість полів має заголовок?

Заголовок містить шість полів. Кожне з них має своє призначення, а більшу частину роботи виконують два.

• Версія.
• Хеш попереднього блоку.
• Корінь Меркла, один хеш, що підсумовує всі транзакції.
• Мітка часу.
• Біти складності.
• Nonce, лічильник, який майнер може змінювати.

Хеш попереднього блоку робить із блоків ланцюжок. Кожен заголовок називає блок перед собою. Переписування старого блоку змінило б його хеш. Це зламало б наступний заголовок, і наступний, аж до вершини ланцюжка. На цьому одному полі тримається вся безпека доказу роботи.

Корінь Меркла підсумовує кожну транзакцію в тілі. Змініть одну транзакцію хоча б на один байт, і корінь Меркла зміниться. Тоді зміниться заголовок, і кожен уже перевірений хеш втратить цінність. Саме так 80 байтів можуть чесно представляти блок будь-якого розміру.

Біти складності задають у стислому вигляді ціль, нижче якої має опинитися хеш. Мітка часу показує, коли приблизно створено блок, і вона може бути неточною. Nonce є полем, яке майнер може вільно змінювати. Саме ця свобода й робить пошук можливим.

Що відбувається, коли nonce вичерпується?

Nonce є невеликим лічильником. Сучасний майнер перебирає всі його значення майже миттєво. Це не глухий кут. Nonce лише найпростіше змінити, але не тільки його.

Коли він вичерпується, майнер змінює щось інше, що впливає на заголовок.

• Мітка часу може зсунутися.
• Coinbase-транзакцію (першу транзакцію в блоці, про неї нижче) можна трохи змінити. Це змінює корінь Меркла, а отже дає зовсім новий заголовок для пошуку.

У пулі саме для цього потрібен extra nonce. Пул дає кожному майнеру іншу початкову точку. Тож жодні два майнери не перебирають ті самі числа.

Що таке висота блоку?

Висота блоку показує, скільки блоків було перед ним. Генезис-блок, найперший, має висоту нуль. Наступний має висоту один, і так далі. Це число біля кожного запису на сторінці блоків пулу і в будь-якому оглядачі блоків.

Насправді висота не зберігається в заголовку. Вона випливає з місця блоку в ланцюжку.

У більшості сучасних мереж висоту також записують у coinbase-транзакцію. Це правило додали пізніше, щоб два блоки на різних висотах ніколи не могли бути однаковими до байта. Проте остаточна відповідь про висоту блоку це його позиція.

Висота також є природним способом рахувати підтвердження. Транзакція на глибині шести блоків лежить у блоці на шість нижче від вершини. Кожен наступний блок робить її переписування дорожчим.

Що вимірює розмір блоку?

Розмір блоку це по суті розмір тіла. Поруч із ним заголовок зовсім дрібний. Ліміт розміру блоку стосується того, скільки транзакцій уміщується, а не заголовка.

Повний і порожній блок потребують абсолютно однакової роботи майнінгу. Складність визначає, наскільки важко знайти блок. Розмір визначає, скільки блок несе. Ці дві речі не пов'язані, а плутанина між ними породжує багато хибних уявлень про комісії.

Розмір впливає на ринок комісій. Коли транзакцій, що хочуть потрапити в блок, більше, ніж уміщується, першими потрапляють ті, що пропонують вищі комісії. Загальна сума комісій у блоці зростає, і вона прямо додається до того, що блок виплачує.

Що таке coinbase-транзакція?

Перша транзакція в кожному блоці особлива. Вона не має відправника. Вона створює монети з нічого й виплачує їх тому, хто створив блок.

Її називають coinbase-транзакцією. Вона не має нічого спільного з однойменною біржею.

Вона виплачує нагороду за блок, яка має дві частини.

• Субсидія, тобто новоемітовані монети. Її задає графік емісії мережі, і в більшості монет вона з часом зменшується.
• Комісії всіх інших транзакцій у блоці. Користувачі додають їх, щоб їхні транзакції потрапили в блок.

У пулі coinbase платить пулу. Потім пул ділить нагороду між усіма, хто надсилав шари в цьому раунді. Це не обхідний шлях. Так пул платить багатьом людям із нагороди, що надходить одним неподільним платежем.

Чому це важливо, поки ви майните?

Коли будова блоку зрозуміла, стають очевидними три речі. Усі три трапляються постійно.

• Новий блок миттєво знецінює вашу роботу. Хеш попереднього блоку змінився, тож заголовка, який ви шукали, більше не існує. Усе, що ви надішлете для нього після цього, буде застарілою шарою, і жодна швидкість цього не виправить.
• Пул часто надсилає вам свіжу роботу. Кожна нова транзакція, яку пул хоче включити, змінює корінь Меркла. Свіжіша робота несе більше комісій, тобто більшу нагороду за ті самі зусилля.
• Розмір блоку ніколи не з'являється в оцінці заробітку. Ваш заробіток залежить від складності, субсидії та комісій. Він не залежить від байтів у тілі.

Сторінка блоків пулу показує висоту кожного блоку, його нагороду і час, коли його знайдено. Цей рядок і є корисною частиною всього сказаного вище. Решту, зокрема coinbase-транзакцію, яка за нього заплатила, показує оглядач блоків.