Bitcoin區塊驗證

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目錄

• 區塊的產生
• 區塊的驗證鏈結接
  • 驗證過程
  • Merkle Tree結構

區塊的產生

• 礦工在挖礦前要組建區塊

  • 將coinbase交易打包進區塊

  • 將交易池中高優先順序的交易打包進區塊

    • 優先順序 = 交易的額度 * UTXO的深度/交易的size
    • 防粉塵攻擊

  • 建立區塊的頭部

    版本號碼|父區塊雜湊|Merkle樹根|時間戳記|難度值|Nonce

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• 挖礦成功後，將計算出來的隨機數noncet填入區塊頭部，向臨近節點傳播

區塊的驗證鏈結接驗證過程

• 相鄰節點收到新區快後，立即做以下檢查
  • 驗證Pow的nonce值是否符合難度值
  • 檢查時間戳記是否小於目前時間2小時（10分鐘一個塊）
  • 檢查Merkle樹根是否正確
  • 檢查區塊size要小於區塊size的上限
  • 第一筆交易必須是coinbase的交易
  • 驗證每筆交易

Merkle Tree結構二叉樹

• 樹--由多個節點群組成的一種資料結構

  • 每個節點儲存資料
  • 根節點root
  • 父節點，子節點，兄弟節點

• 構建二叉搜尋數

  • 12 5 2 18 19 15 17 16 9

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Merkle Tree

• 防止資料篡改

• 快速驗證某個交易是否存在

• 節點儲存Hash值

• 從子節點構造樹

Merkle Path - 驗證路徑

• 只需log2(N)個已知數，即可驗證K是否被包含在區塊中

  • H[^K]為尋找交易

  • H[^ABCDEFGH]和H[^MNOP]及H[^IJ] 為臨近已知父節點

  • H[^L]為相鄰節點交易Hash

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