forward the original title ‘白话区块链三：揭开挖矿神秘的面纱——挖矿是什么？为什么要挖矿？谁是我们买不起显卡的罪魁祸首？’

Herkes için blok zinciri ile ilgili en bilindik kavramlardan biri muhtemelen madencilik. Birçok insan madencilik hakkında defalarca duymuş olabilir, ancak aslında ne anlama geldiğinden emin değildir. Bu bölümde, öncelikle "madencilik" konusunu tanıtmak için düzenli programımıza ara veriyoruz.

“düz blockchain 1: bitcoin'e giriş (blok zincir devriminin öncüsü ve egemen para biriminin meydan okuyucusu)” içeriğinin hızlı bir özeti, satoshi nakamoto'nun bitcoin para sistemi tasarladığı yerden başlayarak, defter tutma ile para basımının ödülleri bağlamasına bağladığıdır. Bu yaklaşım, para basımını defter tutma süreciyle otomatik hale getirerek, para basım sorununu çözerken aynı zamanda defter tutucuların aktif olarak katılımını teşvik eder.

1. mining nedir?

gerçek dünyada madencilik, madenlerden değerli metalleri çıkarmak için madencilerin çeşitli araçlar kullanarak kayalardan kazma yapmasını içerir. madenciler, doğada gizli olan bu nadir metallerden fiziksel emekle değer çıkarır.

Defter tutma ödülleri olan blok zinciri projeleri (genellikle dijital para birimi projeleri) için, ağ düğümleri sorunları çözmek için hesaplama kaynaklarını harcar. Çözümü bulduklarında, bloğu paketlerler ve yeni çıkarılan para birimi şeklinde bir ödül alırlar. Bu işlem, altın gibi değerli metallerin cevherden çıkarılmasına benzer, bu nedenle genellikle "madencilik" olarak adlandırılır. Burada muhasebeciler, donanım ve elektrik kullanarak blokları paketlemek için rekabet eden ve yeni para biriminin yaratılmasıyla sonuçlanan madencilerdir.

2. madencilik neden gerekli?

madencilik iki temel amaçla hizmet verir: son işlemleri bloklara paketleyerek ve blok zincirine bağlayarak doğrulamak ve defter tutucuları ödüllendirerek yeni para çıkarmak. İşte madenciliğin detaylı işlevleri:

1. kitap tutkalları seçimi: gerçek kitap tutkallarını birçok aday arasından seçmek için bir stratejiye ihtiyaç vardır. madencilik sonucu bu seçimin temeli olarak kullanılır, böylece her işlem tüm katılımcılar tarafından tanınır ve ağ boyunca uzlaşma sağlanır.
2. işlem doğrulama: her bitcoin işlemi ağdaki madenciler tarafından doğrulanmalıdır. Bu süreç, işlemin geçerliliğini doğrular, bunlar arasında:
   • işlem formatının ve boyutunun belirtilere uygun olduğundan emin olmak.
   • Her işlemin imzasının doğrulanması, ilgili özel anahtara sahip kullanıcı tarafından başlatıldığını sağlamak için.
   • giriş miktarının çıkış miktarını aştığından (miktarın bir kısmı ücret olarak alınır), ödeme için kullanılan jetonların çift harcanmadığından emin olun.
   • işlemin daha önce bir blokta dahil edilmediğini onaylama
3. Yeni para biriminin çıkarılması: madencilik aynı zamanda yeni bitcoinlerin dolaşıma girme şeklidir. Bir madenci yeni bir bloğu başarılı bir şekilde kazdığında, ödül olarak belirli bir miktarda Bitcoin alır. Bu ödül mekanizması sadece insanları madenciliğe katılmaya teşvik etmekle kalmaz, aynı zamanda bir Bitcoin ihraç yöntemi olarak da hizmet eder. Bu para birimi ihracı yöntemi, para dolaşımında istikrarlı ve kontrollü bir artış sağlayarak enflasyonun yönetilmesine yardımcı olur.
4. katılımı teşvik etmek: ödül mekanizması, daha fazla insanın para birimi sistemini sürdürmeye katılmasını teşvik eder, sürekli ve sağlam bir şekilde gelişimini destekler.
5. ağ güvenliğini ve merkeziyetsizliği artırma: madencilikten elde edilen ödüller büyük bir madenci sayısına yol açarak dağıtılmış bir hesaplama gücüne neden olur. bu merkeziyetsizlik, hiçbir tek bir varlığın hesaplama gücünün %50'sini kontrol edememesini sağlar, böylece sistemin şeffaflığını ve güvenliğini artırır. en uzun zincir ilkesine uyulması da sistemin güvenliğini daha da iyileştirir.

3. madenciler neden madenciliğe katılmaya istekli?

Madenciler, blok zincirine başarıyla bir blok paketleyerek önemli ödüller aldıkları için madencilikte yer almaya teşvik edilirler. Bu ödüller iki ana kaynaktan gelir:

• blok ödülleri (yeni çıkarılan para): para sistemi otomatik olarak yeni para çıkarır ve bu para tamamen madencinin hakkına gider. Örneğin, bitcoin sisteminde şu anda her blok için madenciler 3.125 bitcoin alırlar. Her bir bitcoinin yaklaşık 65,000 dolar değerinde olduğunu düşünürsek, tek bir bloğu paketlemek yaklaşık 200,000 dolar, yaklaşık 1.47 milyon rmb kazandırabilir.
• Kullanıcılar Tarafından Ödenen İşlem Ücretleri: Bir bloğun işlem kayıtlarını tutma kapasitesinin sınırlı olması nedeniyle, bazı kullanıcılar madencileri daha hızlı onay için işlemlerine öncelik vermeye teşvik etmek için işlem ücretleri öder. Bloğa dahil edilecek havuzdan işlemleri seçerken, madenciler daha yüksek ücretli olanları seçme eğilimindedir. Bir blok binlerce işlem içerebilir ve bu işlemlerden elde edilen tüm ücretler, başka bir önemli gelir kaynağını temsil eden madenciye gider. Daha fazla insan işlemler için Bitcoin kullandıkça, bloklara dahil olma rekabeti yoğunlaşıyor ve bu da kullanıcıların ödemeye istekli olduğu daha yüksek ücretlere yol açıyor.

Zamanla blok ödülleri azalacak (örneğin, bitcoin'in yarılanma mekanizması nedeniyle ödül yaklaşık her dört yılda bir yarı yarıya azalacak). Sonunda, tüm 21 milyon bitcoinin madenciliği yapıldıktan sonra, tahmini olarak 2141 yılı civarında, otomatik blok ödülü var olmaktan çıkacak ve madenciler için işlem ücretleri başlıca gelir kaynağı haline gelecek.

ipuçları

Bitcoin yaklaşık olarak her 10 dakikada bir yeni bir blok üretir. İlk başta, her yeni üretilen blok 50 Bitcoin içerir. Bu ödül her dört yılda bir yarıya düşer ve bugüne kadar dört böyle yarıya düşme olayı gerçekleşmiştir. Şu anda her blok 3.125 Bitcoin üretir ve en son yarıya düşme Nisan 2024'te gerçekleşmiştir. Bir sonraki yarıya düşme 2028 civarında beklenmektedir. Yaklaşık olarak 2141 yılında, Bitcoin çıkış sınırına ulaşacak.

İşlem ücreti, arz ve talebin yanı sıra işlemin boyutu tarafından da etkilenir çünkü ücretler, işlemin blokta kapladığı alanla orantılıdır.

4. nasıl madencilik yapılır

madenciler için, madenciliğe katılmak kolaydır. Bir dijital para cüzdan istemcisini indirin ve istemci içinde madencilik düğmesine tıklayarak madenciliğe başlayın.

blok ödülleri olan blockchain projeleri için, madencilik algoritması genellikle cüzdanda entegre edilmiş bir betiğe yazılır. madenciler sadece bir düğmeye tıklayarak betiği başlatmanız yeterlidir.

madencilik algoritması belirlenmiştir, yani madenciler sürekli olarak algoritmayı çalıştırdığı sürece sonuç alacaklardır. ancak, değişen hesaplama kaynaklarından dolayı bu sonucu hesaplamak için gereken süre madenciler arasında farklılık gösterebilir. bir düğüm hedef değeri hesapladığında, o dönemde diğer madencilerin çabaları boşa çıkar ve harcanan fiziksel kaynaklar nedeniyle olumsuz getirilere yol açar.

Boşa harcanan çabayı önlemek için madenciler genellikle madencilik havuzu düğümüne katılarak hesaplama kaynaklarını birleştirirler. Bu düğüm diğer düğümler gibi çalışır, ancak önemli ölçüde daha fazla hesaplama gücüne sahiptir. Havuz başarılı bir şekilde bir blok madenciliği yaptığında ödüller, katılan madenciler arasında katkıda bulundukları hesaplama kaynaklarına göre dağıtılır. Blockchain'de bloğu paketleyen madenci, madencilik havuzu düğümü olarak kaydedilirken, bireysel madenciler ödüllerini doğrudan para birimi sisteminden değil, havuz tarafından ayrılan paylarını alırlar.

Özel yüksek verimli madencilik çipleri üreten bir şirket olan bitmain, madencilik havuzlarının rolünü sağlamlaştırmış ve defter tutma gücünün merkezileşmesine katkıda bulunmuştur.

5. madencilik bulmacasının özellikleri

farklı blockchain projelerinin farklı madencilik bulmacaları ve zorluk seviyeleri olabilir. burada, bitcoin'i bir örnek olarak alalım. bitcoin tarafından kullanılan madencilik algoritması proof of work (pow) olarak adlandırılır. bu algoritmanın özü, bir sonuç elde etmek için kanıtlamak için belirli bir miktarda çalışma yapılması gerektiğidir.

madencilik bulmacası geleneksel bir matematiksel problem değil, rastgele bir sayı bulmayı içerir, bu sayıya nonce denir. Bu nonce, bloktaki verilerle birleştirildiğinde ve bir karma işlevinden geçirildiğinde, belirli bir koşulu karşılayan bir karma değeri üretmelidir. Genellikle, bu koşul, karma değerinin hedef değerden daha küçük olmasını gerektirir (veya eşdeğer olarak, karma değerinin ilk n bitinin sıfır olması). Denklem şöyledir: hash(nonce+block_data)≤target

Bitcoin, herhangi bir giriş uzunluğunu 64 onaltılı rakama veya 32 bayta eşdeğer olan 256 bitlik sabit bir çıkışa dönüştüren sha-256 karma fonksiyonunu kullanır. Çıkış neredeyse rastgeledir, ancak aynı giriş için aynı olması garanti edilir. Madencilik, hedef koşulu karşılayan bir karma değeri bulunana kadar blok başlık verilerini sha-256 kullanarak sürekli olarak nonce'yi değiştirmeyi ve karma yapmayı içerir.

örneğin, ilk 30 bit'in sıfır olduğu bir sha-256 karma değeri: 000000000000000000000000000000111111010000011011000100100110111011000110100010011011000110100010110110101010011101011010100100011011010001111101001111110101001101111101011110011100011110011110000111000100110000001011011010001110011100110010111010010010010001101010110010110

Bu onaltılığa dönüştürüldüğünde, yedi sıfırla başlayan bir değer elde edilir: 00000003f41b126ec689b1a2da9d5d46d13d0fd1bece47983d59c5d32eb4ac9000000003f41b126ec689b1a2da9d5d46d13d0fd1bece47983d59c5d32eb4ac9000000003f41b126ec689b1a2da9d5d46d13d0fd1bece47983d59c5d32eb4ac90

Basitleştirmek gerekirse, ilk n biti sıfır olan bir karma bulma olasılığı 12n\frac{1}{2^n}2n1​'dir. N ne kadar büyük olursa, o kadar çok bit sıfır olur ve olasılık daha düşük olur:

• n=10n = 10n=10: 1 in 1,024
• n = 20n = 20n = 20: 1 in 1,048,576
• n=30n = 30n=30: 1 in 1,073,741,824
• n=40n = 40n=40: 1 in 1,099,511,627,776
• n=50n = 50n=50: 1 in 1,125,899,906,842,624

n değeri 256'ya kadar olan bir hash değerinin, mevcut insan hesaplama gücü, kuantum bilgisayarları hariç, dünya yok olmadan önce neredeyse imkansız olduğunu bulmak.

Sha-256 özelliklerinden dolayı, tek yöntem zorlama yöntemidir, bu da koşul karşılanana kadar farklı nonce'lar denemeyi gerektirir. Yüksek performanslı bilgisayar ekipmanına olan ihtiyaç, madenciliğin bu tür cihazlar gerektirmesinin nedenidir.

nonce'u blok verilerine ekleyerek ve bunu sha-256 ile geçirerek oluşturulan karma değerini tahmin edemeyeceğiniz için süreç tamamen rastgeledir. Örneğin, hedef karma değeri 10.000 ise, hangi nonce'un blok verileriyle birleştirildiğini bilmezsiniz ve 10.000'den daha küçük bir karma değeri üreteceğini. Bu öngörülemeyen ve rastgele doğa, madencilerin koşulu karşılayana kadar olasılıkları sıralamaya devam etmeleri gerektiği anlamına gelir. Koşulu karşılayan birden fazla değer varsa, en küçük karma değeri seçilir çünkü daha küçük bir karma değeri daha yüksek zorluk ve daha düşük olasılık anlamına gelir.

bir oluşturulan karma değerinin gereksinimi karşılayıp karşılamadığını doğrulamak kolaydır, sadece bir karşılaştırma işlemi gerektirir. Ancak, bir hedef değerine eşit veya daha küçük bir karma değeri bulmak sadece kaba kuvvetli numaralandırma ile başarılabilir. Bu özellik, bir sonucu doğrulamanın kolay ancak sonucu bulmanın zor olduğu, hesaplamalı asimetri olarak bilinir.

6. madencilik algoritmasının kod simülasyonu

aşağıdaki kod madencilik sürecini simüle eder. “geekbang” adlı bir blok başlık veri dizisiyle başlar ve 10.000 nonce değerinden başlayarak belirtilen koşulu karşılayan bir nonce bulana kadar artan şekilde arama yapar.

işte madencilik sürecini gösteren bir python betiği:

import hashlibdef main():    base_string = "geekbang"    nonce = 10000    count = 0    while true:        target_string = base_string + str(nonce)        pow_hash = hashlib.sha256(target_string.encode()).hexdigest()        count += 1        if pow_hash.startswith("0000"):  # ilk 4 onaltılık basamak 0'a eşittir, eşdeğer olarak ilk 16 bit 0'a eşittir            print("hash:", pow_hash)            print("nonce:", nonce, "tarama sayısı:", count)            break        nonce += 1if __name__ == '__main__':    main()

Gereksinim, karma sonucunun ilk 4 onaltılık hanesinin sıfır olması (ilk 16 bitin sıfır olmasıyla eşdeğer) olduğunda, hesaplamaların sayısı yaklaşık 58,000'dir. Gereksinim ilk 5 hanenin sıfır olması şeklinde arttırılırsa, hesaplamaların sayısı 1.23 milyon'a çıkar. Gereksinim ilk 7 hanenin sıfır olması olduğunda, hesaplamaların sayısı 160 milyona ulaşır. Bu, karma öneki için her eklenen sıfırın hesaplamayı yaklaşık olarak 16 kat artırdığını göstermektedir.

farklı hedef koşulları için sonuçlar şunlardır:

ilk 4 onaltılık basamak sıfır (16 bit):

import hashlib

def main():

base_string = "geekbang"nonce = 10000count = 0while true: target_string = base_string + str(nonce) pow_hash = hashlib.sha256(target_string).hexdigest() count = count + 1 if pow_hash.startswith("0000"): # 前4个16进制位是0,相当于前16个比特位是0 print pow_hash print "nonce: https://s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/gimg.gateimg.com/learn/51d786353cf4ac886dbb869fc7abf883dac67ceb.png" tarama süreleri:  https://s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/gimg.gateimg.com/learn/4ebdb22f10c27f8797a1c2ae7bbbd78f40220ed4.png"" % (nonce, sayım) break nonce = nonce + 1

eğer ad== ‘ana' :

main()

görüldüğü gibi, hash'teki önde gelen sıfırların gerekli sayısını artırmak, gereken denemelerin sayısını önemli ölçüde artırır ve üstel bir büyüme deseni izler. bu, madencilik için gerekli hesaplama zorluğunu ve kaynakları gösterir ve madencilik sürecinde yüksek performanslı bilgisayar cihazlarına olan ihtiyacı vurgular.

7. dinamik zorluk ayarı

her yaklaşık 10 dakikada bir blok üretildiğinden emin olmak için, bitcoin sistemi madencilik zorluğunu, hash değerinde gereken başlangıç sıfırların sayısını değiştirerek ayarlar. bu zorluk ayarlama mekanizması, bitcoin sisteminin önemli bir parçasıdır. son 2016 bloğu oluşturmak için geçen süreyi değerlendirir, bu süre ideal olarak yaklaşık iki hafta olmalıdır. eğer bu bloklar iki haftadan daha kısa sürede madencilik yapıldıysa, zorluk, daha fazla başlangıç sıfır ekleyerek (hedef değeri düşürerek) artar. tersine, eğer iki haftadan daha uzun sürdüyse, zorluk, başlangıç sıfırların sayısını azaltarak (hedef değeri yükselterek) azalır. bu mekanizma, ağın toplam hash oranı dalgalanırken bile bir blok oluşturmak için geçen sürenin yaklaşık 10 dakika civarında kalmasını sağlar.

bu zorluk ayarlama mekanizması, bitcoin'in yaratıcısı satoshi nakamoto tarafından tasarlandı ve başlangıçtan itibaren ağın toplam hesaplama gücüne otomatik olarak uyum sağlamak üzere planlandı. Bu, bir istikrarlı madencilik hızını korur ve piyasa ekonomisini bozabilecek şekilde para biriminin çok hızlı bir şekilde çıkarılmasını engeller.

8. madencilik algoritmasının yürütme süreci

Farklı blockchain projeleri farklı madencilik algoritmalarına sahip olabilir. İşte en ünlü olanı: bitcoin madencilik algoritması.

Bitcoin'in temel madencilik algoritmasının yürütme süreci şöyledir:

1. işlemleri seçme: bellek havuzundan birkaç işlem seçin (genellikle daha yüksek ücretlere öncelik vererek). alıcının madenci olduğu ve işlem miktarının blok ödülüne ek olarak tüm seçilen işlem ücretleri olduğu özel bir işlem (genellikle coinbase işlemi olarak adlandırılır) otomatik olarak oluşturulur. Bu özel işlemi, blok için işlem setini oluşturmak için seçilen işlemlerin başına yerleştirin.
2. merkle ağacını oluşturma: işlem setinden bir merkle karma ağacı oluşturun. bir merkle ağacı, her yaprak düğümünün bir işlemin karma değerini depoladığı ve onu benzersiz olarak tanımladığı ve dizine eklediği ikili bir ağaçtır. her üst düğüm, çocuk düğümlerinin birleşik karma değerini depolar ve kök düğümde sonuçlanır. kök düğüm, merkle ağacını ve dolayısıyla tüm işlemleri benzersiz bir şekilde tanımlar.
3. blok başlığını oluşturmak: blok başlığını merkle kök değerinden, nonce, blok sürümünden, önceki bloğun hash'inden, zaman damgasından, zorluk hedefinden ve nonce'dan birleştirin. blok başlığı boyutu 80 bayttır.
4. blok başlığının hashlenmesi: blok başlığında nonce değerini sürekli olarak değiştirin ve blok başlığı içeriğinde çift sha-256 hash işlemi yapın (yani, sha256(sha256(blok_başlığı))). elde edilen hash'i ağın mevcut hedef değeri ile karşılaştırın. sonuç hedef değerden küçükse (ilk n bitin sıfır olduğunu gösterir), bulmaca çözülmüş olur ve işin kanıtı tamamlanmış olur.
5. blok yayını: yeni çıkarılan bloğu komşu düğümlere göndererek, bloğun başarıyla çıkarıldığını bildirin.
6. doğrulama ve yayılma: yeni bloğu alır almaz, diğer düğümler blok başlığında çift bir karma işlemi gerçekleştirerek blok karma değerini elde eder. Blok karma değerinin ilk n bitinin sıfır olduğunu doğrular, bloğu kabul eder, bu blok için hesaplamaları durdurur ve bunu komşu düğümlerine yayılır.

blok başlığındaki her alanın boyutu aşağıdaki gibidir:

https://time.geekbang.org/column/article/5963

Merkle ağacı yapısı aşağıdaki gibidir:

大后端私房菜]. alt="">

9. madencilikteki tartışmalar

Madenciliği çevreleyen ana tartışma, Bitcoin ve türevleri tarafından kullanılan Proof of Work (PoW) algoritmalarını içerir. Bu algoritmalar, madencilerin ağın üzerinde anlaştığı sorunları çözmek için önemli hesaplama kaynakları tahsis etmesini gerektirir. Birçok kişi aynı anda bu hesaplamalar üzerinde çalışıyor, ancak yalnızca sorunu ilk çözen ödülü alıyor. Diğer katılımcıların hesaplama ve elektrik kaynakları etkin bir şekilde boşa harcanır ve ek bir değer üretmez.

bu kaynak israfını optimize etmenin iki temel yolu vardır:

1. Daha az kaynak yoğun algoritmalara geçiliyor: örneğin, Ethereum, pow algoritmasından proof of stake (pos) algoritmasına geçti, bu da kaynak israfını önemli ölçüde azaltıyor.
2. boş elektrik kaynakları kullanma: madencilik düğümleri, rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını madencilik operasyonları için denemektedir. başka bir önemli gelişme de, atıl doğal gazın kullanımıdır. ayrıca, bazı kuruluşlar bitcoin madenciliği tarafından üretilen fazla ısıyı geri dönüştürme yollarını araştırmaktadır.

10. soru

madencilik değeri nedir? Kaynakların boşa harcanması gibi görünüyor ve toplum için anlamsız gibi.

Bu makalenin "madencilik neden gerekli?" bölümünü tekrar ziyaret ettiğimizde, madenciliğin doğrudan önemi, dijital paraların çıkarılmasını desteklemesidir. Madencilik ödülleri, dijital paraların korunmasına daha fazla insanın katılmasını teşvik eder ve onları daha kararlı hale getirir. Ayrıca, madencilik algoritmaları dijital para sistemlerinde işlem tutarlılığını destekleyerek, onları daha sağlam ve içsel ve dışsal saldırılara daha az duyarlı hale getirir.

madencilik dolaylı anlamı, dijital para birimlerinden türetilmektedir. Dijital para birimleri, merkezi kurumlara ihtiyaç duymadan güvenli işlemlerin gerçekleşebileceği küresel, güvensiz bir para sistemini yaratır ve merkezileşmenin dezavantajlarından kaçınır. Küresel nitelikleri aynı zamanda verimli ve düşük maliyetli sınır ötesi işlemlere olanak sağlar.

Madencilik gelirleri maliyetin altına düşerek madencilerin madenciliği durdurmasına ve işlemlerin durmasına neden olacak mı?

Madencilik getirilerinin yalnızca zamanla azalan sistem ödüllerine bağlı olduğu yaygın bir endişedir. Bununla birlikte, madencilik aynı zamanda işlem ücretlerinden de önemli gelir elde eder. Dijital para birimleri daha geniş kabul gördükçe, dijital para birimi işlemleri pazarı genişleyecektir. Bu artan işlem hacmi, blok dahil etme rekabetini yoğunlaştıracak ve kullanıcıların işlemlerine öncelik vermek için ödemeye istekli oldukları daha yüksek ücretlere yol açacaktır. Sonuç olarak, madenciler önemli işlem ücretleri kazanmaya devam edebilir ve bu da işlem işlemenin devam etmesini sağlar.

madencilik maliyetleri blok zincir ücretlerini aştığında madencilik devam edebilir mi?

İşlem ücretleri madencilik maliyetlerini karşılayacak mı?

Evet, işlem ücretleri madencilik maliyetlerini telafi etmeye yardımcı olabilir. Blok ödülleri zamanla azaldıkça, işlem ücretleri madenciler için önemli bir gelir kaynağı haline gelir. Bu, elektrik maliyetleri yüksek olsa bile madencilerin kullanıcılar tarafından işlem işleme için ödenen ücretler aracılığıyla operasyonlarını sürdürebilmelerini sağlar.

Eğer birden fazla madenci aynı anda bulmacayı çözerse ne olur?

Eş zamanlı olarak yeni bloklarını yayınlarsa çoklu madenciler madencilik ödüllerini paylaşır mı?

Hayır, eğer birden fazla madenci bulmacayı çözer ve yeni bloklarını aynı anda yayınlarsa, blockchain'de geçici bir çatal oluşturur. İşte nasıl çalışır:

1. geçici çatal: bazı düğümler aynı yükseklikte iki geçerli blok alınca, geçici olarak her iki bloğu da depolarlar ve bu durum blokzincirinde geçici bir çatal oluşturur.
2. çatallanmaların çözülmesi: yeni bloklar madenlendikçe, düğümler en uzun zincir üzerinde devam edecek. Ağ sonunda tek bir zincir üzerinde birleşir ve daha kısa olanları atar.
3. ana zinciri seçmek: düğümler en uzun zinciri takip eder (en fazla biriktirilmiş iş kanıtı olan zincir). Bloğu en uzun zincirde biten madenci ödülü alırken, diğer blok "yetim" blok olur.

örnek:

• madenci a ve madenci b aynı yükseklikte bir blok madenciliği yapar ve onu yayınlar.
• bazı düğümler önce madenci a'nın bloğunu alırken, diğerleri madenci b'nin bloğunu alır.
• her iki zincir de geçici olarak var.
• sonraki blok çıkarıldığında, eğer madenci a'nın zincirine eklenirse, bu zincir en uzun olur ve düğümler onu ana zincir olarak benimser.
• madenci bir ödül alır ve madenci b'nin bloğu atılır.

neden %50'den fazla hash gücüne sahip düğümler hile yapmaz?

51% saldırısı nedir ve süper düğümler neden hile yapmaz?

Bir 51% saldırısı, tek bir varlık veya grup ağın hesaplama gücünün %50'sinden fazlasını kontrol ettiğinde meydana gelir. İşte süper düğümlerin genellikle hile yapmamasının nedeni:

1. pratik olarak imkansız: toplam ağ hash gücünün %51'ine sahip olmak, bitcoin gibi büyük kripto paraların kapsamı ve merkezi olmayan yapısı nedeniyle son derece olası değildir.
2. ağ doğrulaması: hatta bir süper düğümün hile yapmaya çalışsa bile, tüm düğümler her bloğu bağımsız olarak doğrular. Geçersiz işlemler veya çift harcama girişimleri ağ tarafından reddedilir, bu da süper düğümün çabalarının boşa çıkmasına neden olur.
3. İtibar ve ekonomik teşvikler: Süper düğümler, blok zincirine saldırmaktan ziyade blok zincirinin bütünlüğünü korumaktan daha fazlasını kazanır. Başarılı saldırılar, kripto para biriminin değerini düşürerek saldırganın yatırımına zarar verebilir.
4. Saldırı türleri:
   • çift harcama: aynı paraları iki kez harcamaya çalışma.
   • işlem engelleme: belirli işlemlerin bloklara dahil edilmesini engelleme.
   • özgeci madencilik: blokları seçici olarak açarak daha fazla madencilik ödülü kazanmaya çalışma.
   • zaman damgası manipülasyonu: madencilik avantajı elde etmek için blok zaman damgalarını değiştirme.
   • Boş blok saldırısı: ağın yavaşlaması için işlem olmadan blok çıkarma.

Neden blok zincir sahte işlemleri önlemek için sabit bir muhasebeci kabul etmez?

Blockchain, kasıtlı kesintileri ve hileli işlemleri nasıl önler?

1. komşu düğümler tarafından doğrulama: bir blok komşu düğümlere dağıtıldığında, bu düğümler blok içindeki işlemleri kontrol eder. Geçersiz işlemler bulurlarsa, bloğu reddeder ve daha fazla yayınlamazlar.
2. konsensüs mekanizması: bitcoin'in konsensüs mekanizması, en uzun zincir prensibine dayanır. Tüm ağ düğümleri, en uzun geçerli zinciri genişletmeye çalışır. Eğer birisi tarihsel kayıtları değiştirmeye çalışırsa (örneğin bir işlemi silme), değiştirilen bloğa bağlı tüm sonraki blokları değiştirmeli ve değiştirilmiş zincirin mevcut ana zincirden daha uzun olduğunu sağlamalıdır. Bu, muazzam hesaplama kaynakları gerektirir ve bu nedenle neredeyse imkansız hale getirir.

madenciler tarafından tutarsız blok dağıtımının önlenmesi

1. Blok dağıtımında tutarlılık: Bir madenci, kısa bir zaman dilimi içinde birden fazla geçerli NONCE değeri bulamaz, bu da farklı meşru blokları aynı anda farklı düğümlere dağıtmasını engeller. Herhangi bir yasa dışı blok, komşu düğümler tarafından atılacaktır.

bir işlem havuzu (mempool) nedir?

tanım ve işlev: bir blok zinciri ağında, henüz bir blok içine dahil edilmemiş olan tüm yayınlanmış işlemler geçici olarak ağ düğümlerinin bellek havuzunda (mempool) saklanır. madenciler, yeni bloklar oluşturmak için işlemleri seçmek için mempool'lerini izlerler.

işlem seçim stratejisi: madenciler stratejilerine göre mempool'dan işlemler seçebilirler. genellikle daha yüksek ücretli işlemlere öncelik verirler, ancak bazıları işlemin yaşı gibi diğer faktörleri de dikkate alabilir, yani mempool'da ne kadar süredir olduğu.

bitcoin sisteminde gelir kaynakları

kimler katılır ve nasıl kazanır: kullanıcılar dışında, bitcoin sistemindeki üç ana katılımcı madenciler, geliştiriciler ve düğüm işletmecileridir.

1. Madenciler: madencilik yoluyla ödüller ve işlem ücretleri kazanın.
2. geliştiriciler ve düğüm operatörleri: genellikle bitcoin sistemi üzerinden doğrudan kazanç elde etmezler. katkıları genellikle idealisttir, sistem bütünlüğünü korumayı amaçlar. bağışlar ve sponsorluklar gibi diğer yollarla gelir elde edebilirler. madenciliğe katılımları bireysel tercihlere bağlıdır.

neden GPU fiyatları arttı? madencilik için neden istenmeyen GPU'lar?

gpu fiyatlarında artış: madencilik amaçlı gpu'ların madenciler tarafından yüksek talebi, arz sıkıntısına yol açarak fiyatların artmasına neden oldu.

madencilik ekran kartları: madencilik ekran kartları, önceden kripto para madenciliği için kullanılanlardır. Bu ekran kartları yoğun hesaplama işlemlerine tabi tutulduğundan büyük ölçüde aşınma ve yıpranma yaşar. Performanslarının azalmasından dolayı, çoğu insan kullanılmış madencilik ekran kartları satın almayı tercih etmez.

Madencilerin tüm defter verilerini depolamaları gerekiyor mu?

tam yedekli depolama gerekliliği: evet, madencilerin bir tokenın daha önce harcanıp harcanmadığını doğrulamak ve defterin güvenliğini ve bütünlüğünü sağlamak için tüm blok zinciri defterini depolamaları gerekmektedir. Bununla birlikte, çok erken bloklar için madenciler yalnızca blok başlıklarını, tam blok içeriğini değil, depolamalıdır. Bu, blok zincirinin verimliliğini korurken güvenliğini sağlamaya yardımcı olur.

Bitcoin'in arz sınırı ne zaman ulaşılırsa ne olur?

21 milyon bitcoin'in ötesinde otomatik ödüller yok: Bitcoin'in toplam arzı 21 milyona ulaştığında, sistem artık madencilere yeni bitcoinler olarak ödüller vermez. Kullanıcılar ayrıca işlem ücretleri ödemeye isteksiz olsalar da, teorik olarak işlem sistemi operasyonel zorluklarla karşı karşıya kalabilir. Ancak, kullanıcıların işlemlerinin işlenmesi için işlem ücreti ödemeye istekli olacakları muhtemeldir, böylece sistem devam eder.

blok yüksekliği artmaya devam edecek: 21 milyon bitcoin maksimum arzına ulaşıldıktan sonra bile, madenciler yeni bloklara madencilik yapmaya ve işlemleri yeni bloklara paketlemeye istekli oldukça blok yüksekliği (toplam blok sayısı) artmaya devam edecektir. blok yüksekliği, bitcoin arz sınırıyla sınırlı değildir.

Olası fikir birliği değişiklikleri: topluluk, ihtiyaç duyulması halinde yeni coin üretimine izin vermek için konsensüs kurallarında değişiklikler önerilebilir, örneğin toplam bitcoin arzını artırmak gibi.

Madenciler nasıl ödüllendirilir?

Coinbase İşlemi: Bitcoin blok zincirinde madenci ödülleri, "Coinbase işlemi" veya "blok ödülü" olarak bilinen özel bir işlem aracılığıyla dağıtılır. Bu işlemin benzersiz özellikleri vardır:

1. yayın gerekli değil: coinbase işlemi, her blokta otomatik olarak oluşturulan ve diğer düğümlere yayınlanması gerekmeyen ilk işlemdir, madencilik algoritması tarafından otomatik olarak oluşturulur.
2. giriş yok: normal bitcoin işlemlerinin aksine, coinbase işlemi girişi yoktur (gönderen yok). madenciye ödüllendirilen yeni bitcoinler üretir.
3. Çıktılar: Coinbase işlemi, ödülü, yeni basılan bitcoinleri ve bloğa dahil edilen işlemlerden elde edilen tüm işlem ücretlerini içeren madencinin cüzdan adresine gönderir.

Madenci geliri nasıl hesaplanır?

blok başına gelir hesaplama: madenci geliri, her bir bloğun başarılı bir şekilde madenciler tarafından çıkarıldığı ve ağın konsensüs mekanizması tarafından onaylandığı her seferinde hesaplanır. Bloğu çıkaran madenci (ya da madencilik havuzu), blok ödülünü ve bloğa dahil edilen tüm işlemlerin birikmiş işlem ücretlerini alır.

ödüllerin alınma süreci: bir madenci veya madencilik havuzu bir bloğu başarıyla madencilik yaptığında ve ağ tarafından onaylandığında, blok ödülü ve işlem ücretlerini alırlar. bu, madencinin hesabına kredilendirilen harcanmamış işlem çıktıları (UTXO'lar) olarak ücretleri ve ödülleri dönüştüren coinbase işlemi aracılığıyla gerçekleştirilir.

bloklar ardışık olarak mı yoksa paralel olarak mı oluşturulur?

ardışık oluşturma: bloklar blockchain'de ardışık olarak oluşturulur. yeni bir blok, önceki bloğun başarıyla madenciler tarafından kazılandıktan ve zincire eklenildikten sonra oluşturulabilir.

işlemleri paketleme

blok başına birden fazla işlem: bloklar genellikle birden fazla işlem içerir. Madenciler, işlem ücreti kazançlarını maksimize etmek için mümkün olduğunca çok işlemi dahil ederler, işlemleri bireysel olarak paketlemek yerine.

blok alanının kullanımı

kısmen dolu bloklar: çoğu blok tam olarak kullanılmaz. madenciler, blok tamamen dolu olsa bile zorluk gereksinimini karşılayan geçerli bir karmayı bulduklarında hemen bir sonraki blok üzerinde çalışmaya başlarlar.

İşlemsiz madencilik

Boş bloklar: işlem eklemek için hiçbir işlem olmasa bile bloklar madencilenebilir. Bu bloklar, boş bloklar olarak adlandırılır ve hala madenciye bir sistem ödülü sağlar.

blok zinciri çatallarıyla başa çıkma

en uzun zincir kuralı: bir çatal meydana geldiğinde, ağ en fazla biriken iş kanıtına sahip olan zinciri izler, bu genellikle en uzun zincirdir. düğümler, hangi zincire daha fazla işin yapıldığı açık hale geldiğinde daha uzun zincire geçer.

çift harcamayı önleme

double-spend çözümü:

• Bir blok çakışan işlemler içeriyorsa (çifte harcama), yalnızca bir bloğa dahil edilecek ilk geçerli işlem geçerli kabul edilir. Çakışan diğer işlem atılır.
• Eğer iki çelişkili işlem farklı bloklara dahil edilirse, önce onaylanan bloktaki işlem geçerli olarak kabul edilir.

Detaylı çift harcama işlemi işleme alma

doğrulama süreci:

• bloklar arasında: eğer aynı madeni para harcamaya çalışan iki işlem ayrı bloklara dahil edilirse, önce doğrulanan bloktaki işlem geçerli kabul edilecektir. çelişen işlemi içeren blok reddedilecektir.
• tek bir blok içinde: eğer iki çelişen işlem aynı bloğa dahil edilirse, madenci yalnızca birini dahil eder. madenci genellikle işlem ücretine göre seçim yapar (daha yüksek ücret önceliklidir) veya işlemin yaşına göre seçim yapar (daha önceki işlem önceliklidir).

Kullanıcılar işlem ücreti miktarını nasıl kontrol eder?

İşlem ücreti hesaplaması: Kullanıcılar, işlemlerinin onaylanmasını hızlandırmak için işlem ücretini kontrol edebilir. Ücret aşağıdaki formülle belirlenir:

işlem ücreti = toplam giriş - toplam çıkış - değişiklik

kullanıcılar işlem ücretini giriş miktarını, çıkış miktarını ve değişim miktarını ayarlayarak belirler.

dijital para madenciliği süreci

1. madencilik ekipmanı hazırlayın: madencilik donanımı veya yüksek performanslı hesaplama cihazları kurun.
2. internet erişimini sağlayın: madencilik ekipmanını internete bağlayın.
3. dijital cüzdanı indirin: bir dijital cüzdan edinin ve özel ve genel anahtarlarınızı oluşturun.
4. madencilik başlat: madencilik yapmaya başlamak için cüzdanınızdaki madencilik düğmesine tıklayın.

Havuzda madencilik

Kazanç Dağıtımı: Bir havuzda madencilik yaparken, havuz düğümü blok ödülünü alır. Havuz daha sonra kazançları, katkıda bulundukları hesaplama gücüne göre üyelerine dağıtır. Bu dağıtım, madencilerin cüzdanlarına yapılan transferler yoluyla gerçekleştirilir.

selfish mining nedir?

Bencil Madencilik: Bencil madencilik, bir madencinin (veya madencilik havuzunun) yeni bir blok bulduğu ancak hemen yayınlamadığı bir stratejidir. bunun yerine, zincirlerinde (gizli zincir) özel olarak madenciliğe devam ederler. Ek bloklar bulduklarında, hepsini bir kerede yayınlarlar. Bu, diğer madencilerin çalışmalarını geçersiz kılabilir ve hesaplama gücünü ve ödüllerini bencil madenciye doğru eğebilir. Bitcoin, yayın protokolünü geliştirerek bencil madenciliğin etkisini mitiGate.io edebilir.

işlemler ve bloklar alındığında düğüm doğrulaması

İşlem doğrulaması: Bir işlem bir düğüme yayınlandığında, MEMPOOL'a eklenmesi gerekip gerekmediğini belirlemek için çeşitli kontrollerden geçer:

1. İşlem Biçimi: İşlem veri yapısının doğruluğunu doğrulayın.
2. işlem imzası: işlem imzasının doğruluğunu doğrulayın.
3. double-harcama: girişin önceden mempool veya blockchain'de harcanmadığından emin olun.
4. girişler ve çıkışlar: toplam giriş miktarının toplam çıkış miktarından büyük veya eşit olduğunu onaylayın.
5. işlem betikleri: betikleri yürütme ve doğrulama (genellikle akıllı sözleşmelerde).
6. locktime: kilit süresi koşulunun (blok yüksekliği veya zaman) sağlanıp sağlanmadığını kontrol edin.
7. işlem büyüklüğü ve ücretler: işlem büyüklüğü ve ücretin yeterli olduğundan emin olun.

blok doğrulama: bir madenci düğümü yeni bir blok aldığında, blok ve işlemler üzerinde kapsamlı kontroller yapar:

1. İşlem geçerliliği: Blok içindeki her işlemi doğrulayın (işlem doğrulama ile aynı kontroller).
2. blok özel kontrolleri:
   • blok boyutu: blok boyutunun izin verilen sınırlar içinde olduğundan emin olun.
   • blok ödülü: yeni oluşturulan bitcoin'ler ve işlem ücretlerinin doğruluğunu doğrulayın.
   • merkle kökü: bloğun merkle kökünü hesaplayın ve doğrulayın.
   • zaman damgası: blok zaman damgasının makul bir aralıkta olduğunu doğrulayın.
   • zorluk hedefi: bloğun mevcut zorluk hedefine uygun olduğunu kontrol edin.

11. referanslar

[1] Ders 12 | Derinlemesine Blok Zinciri Teknolojisi (4): Blockchain-Geek Zamanının PoW Konsensüsü Derinlemesine Açıklama:feragatname:

1. bu makale şuradan alınmıştır[Gate.io öğren takım ve derhal halledecekler.
2. sorumluluk reddi: bu makalede ifade edilen görüşler yalnızca yazarın görüşleridir ve herhangi bir yatırım tavsiyesi teşkil etmez.
3. Makalenin diğer dillere çevirileri Gate.io Learn ekibi tarafından yapılır. Bahsedilmediği sürece, çeviri makalelerin kopyalanması, dağıtılması veya intihal edilmesi yasaktır.