Блок

Визначення блоку

У блокчейн-технологіях блок — це комп’ютерний файл для зберігання даних транзакцій. Блоки є основними одиницями, що формують систему блокчейну. Кожен блок містить ключову інформацію про транзакції, які відбулися в мережі, створюючи незмінний і постійний запис.

Термін «blockchain» походить від способу структурування блоків — вони з’єднані послідовно, утворюючи безперервний ланцюг. Всі дані про транзакції в блокчейні збираються і записуються саме в цих блоках. Кожен новий блок приєднується до попереднього з використанням сучасних криптографічних методів, формуючи захищений і перевірний зв’язок між блоками послідовності.

Структура та історія блокчейну

Зв’язаний ланцюг блоків зберігає всі транзакції з моменту запуску мережі блокчейн. Цей запис веде початок від найпершого блоку — генезис-блоку або нульового блоку. Саме цей блок є початком усього блокчейну.

Кількість підтверджених блоків, доданих до ланцюга від моменту генезис-блоку, називають висотою блоку. Цей показник важливий для відстеження розвитку та зрілості блокчейн-мережі з часом.

Складові блоку

У блокчейні Bitcoin, наприклад, блоки складаються з кількох компонентів, що разом утворюють повний запис транзакцій. Блоки Bitcoin зазвичай містять перелік нещодавно підтверджених мережею транзакцій. У кожному блоці також міститься часовий штамп створення та посилання на попередній блок.

Це посилання є криптографічним гешем даних попереднього блоку. Геш виступає унікальним ідентифікатором і формує криптографічний зв’язок, що поєднує блоки в захищену послідовність.

Криптографічне з’єднання та майнінг

Кожен новий блок містить геш попереднього блоку, і саме це криптографічно їх з’єднує. Таке рішення дає змогу блокчейну бути захищеною базою даних із високою стійкістю до втручання, адже будь-яка спроба змінити історичні дані порушує криптографічний ланцюг.

Геш блоку утворюється в результаті розв’язання складної математичної задачі. Кожен геш унікальний і генерується в процесі майнінгу. Майнер змагається за знаходження правильного рішення для наступного блоку, і той, хто першим вирішує задачу, отримує право підтвердити цей блок і його транзакції.

Майнінг вимагає значних обчислювальних ресурсів, тому за успішно здобутий блок майнер отримує нову криптовалюту у вигляді винагороди — це називають нагородою за блок. Ця система стимулює майнерів підтримувати захист та валідність мережі.

Конкуренція між блоками та осиротілі блоки

Іноді два й більше майнерів знаходять дійсний геш блоку одночасно, що призводить до одночасного поширення різних блоків. Це створює дві конкуруючі гілки, які тимчасово розходяться.

Для вирішення такої ситуації вузли мережі застосовують механізм консенсусу та обирають ланцюг, який зрештою стає найдовшим і містить найбільше роботи. Альтернативний ланцюг відкидається, а його блоки стають неактуальними — осиротілими блоками. Цей процес гарантує остаточне формування єдиного канонічного блокчейну.

Розширені застосування

Блоки найчастіше розглядають у контексті криптовалютних транзакцій, але вони також можуть містити інші типи цифрових даних у блокчейн-системах. Основна ідея організації інформації у вигляді криптографічно пов’язаних блоків застосовується й у сферах за межами фінансів — наприклад, у керуванні ланцюгами постачання, перевірці цифрової ідентичності, виконанні смартконтрактів. Це підкреслює широкий потенціал блокчейн-технології поза її початковим застосуванням у криптовалютах.

Часті запитання

Що таке блок у блокчейні?

Блок — це контейнер даних у блокчейні, який зберігає набір підтверджених транзакцій. Після заповнення та підтвердження його додають до існуючого ланцюга.

Як створюється і перевіряється блок у блокчейні?

Блоки створюють майнери, які розв’язують складні математичні задачі в процесі майнінгу. Після створення блок перевіряється мережею й додається до блокчейну після підтвердження всіх транзакцій.

Яке обмеження розміру блоку і чому воно потрібне?

Максимальний розмір блоку — 1 024 потоки, щоб відповідати кількості обчислювальних блоків GPU. Це обмеження підвищує ефективність виконання та запобігає перевантаженню системних ресурсів.

Який взаємозв’язок між блоками і транзакціями в блокчейні?

Блок є контейнером для транзакцій. Декілька транзакцій об’єднуються в один блок, який містить суми, часові штампи та інші деталі. Транзакції — це базові одиниці блоку, а блоки підтримують цілісність блокчейну шляхом реєстрації та перевірки цих транзакцій.

Що таке заголовок блоку і яку інформацію він містить?

Заголовок блоку — ключовий елемент структури блокчейну, що містить критичні метадані. У ньому вказується геш попереднього блоку, часовий штамп, Merkle root, складність, nonce та інші важливі дані, які гарантують цілісність і неперервність ланцюга.

Як блоки в блокчейні забезпечують захист даних і незмінність?

Блокчейн захищає дані за допомогою криптографічних гешів і розподіленого консенсусу. Кожен блок криптографічно пов’язаний із попереднім, тому будь-які зміни відразу виявляються мережею. Розподілений консенсус запобігає підробці і забезпечує незмінність даних.