מה יש בתוך בלוק: כותרת, גובה, גודל וסבסוד

שני חלקים, ורק על אחד מהם מחשבים האש

לבלוק יש כותרת (header) וגוף (body). הגוף הוא העסקאות, והוא יכול להיות בגודל של כמה מאות בייטים או של כמה מגה-בייטים, לפי מידת העומס על השרשרת. הכותרת היא תקציר קבוע של הבלוק, וברוב השרשראות היא בדיוק 80 בייטים.

הכרייה מחשבת האש לכותרת ולשום דבר אחר. זו העובדה השימושית ביותר במאמר הזה, כי היא מסבירה משהו שאחרת נראה בלתי אפשרי: כורה מנסה מיליארדי וריאציות בשנייה, והוא לא היה יכול לעשות זאת אילו כל ניסיון היה דורש לחשב מחדש את האש של בלוק מלא בעסקאות. זה לא מה שקורה. הוא מחשב מחדש האש של 80 בייטים.

ששת השדות בכותרת

הכותרת מכילה גרסה, את האש של הבלוק הקודם, את שורש מרקל (merkle root), חותמת זמן, את ביטי הקושי ואת ה-nonce. לכל אחד מהם יש סיבה, ושניים מהם עושים את רוב העבודה.

האש של הבלוק הקודם הוא מה שהופך את המבנה לשרשרת. כל כותרת מציינת את הבלוק שלפניה, כך ששכתוב של בלוק ישן ישנה את האש שלו, מה שישבור את הכותרת הבאה, ואת זו שאחריה, עד לקצה השרשרת. זה כל טיעון האבטחה של הוכחת עבודה, בשדה אחד.

שורש מרקל הוא האש יחיד שמסכם את כל העסקאות בגוף. שינוי של עסקה אחת, אפילו בבייט אחד, משנה את שורש מרקל, ולכן משנה את הכותרת, ולכן כל האש שנוסה עד אותו רגע חסר ערך. כך 80 בייטים יכולים לייצג ביושר בלוק בכל גודל.

ביטי הקושי הם היעד שהאש חייב להיות מתחתיו, בצורה דחוסה. חותמת הזמן היא בערך מתי הבלוק נוצר, ומותר לה להיות מקורבת. ה-nonce הוא השדה שהכורה רשאי לשנות בחופשיות, וזה מה שמאפשר את החיפוש מלכתחילה.

ה-nonce נגמר, וזה בסדר

ה-nonce הוא מונה קטן, וכורה מודרני ממצה כמעט מיד את כל הערכים שהוא יכול להכיל. זה נשמע כמו מבוי סתום ואינו כזה, כי ה-nonce הוא רק הדבר הנוח ביותר לשנות, אף פעם לא היחיד.

כשהוא נגמר, הכורה משנה משהו אחר שמשפיע על הכותרת. חותמת הזמן יכולה לזוז. אפשר לשנות מעט את עסקת ה-coinbase, מה שמשנה את שורש מרקל ונותן כותרת חדשה לגמרי לחיפוש. בבריכת כרייה זה בדיוק התפקיד של ה-extranonce: הוא מאפשר לבריכה לתת לכל כורה נקודת התחלה שונה, כך ששני כורים לעולם לא מחשבים את אותם מספרים.

הגובה הוא מיקום, לא שדה

גובה הבלוק הוא מספר הבלוקים שקדמו לבלוק מסוים. בלוק הג׳נסיס הוא בגובה אפס, הבא אחריו בגובה אחד, וכן הלאה. זה המספר שמופיע ליד כל רשומה בעמוד הבלוקים של הבריכה ובכל סייר בלוקים.

כדאי לדעת שהגובה לא באמת נשמר בכותרת. הוא נגזר מהמקום של הבלוק בשרשרת. ברוב השרשראות המודרניות הגובה נכתב גם בעסקת ה-coinbase, כלל שנוסף מאוחר יותר כדי ששני בלוקים בגבהים שונים לעולם לא יהיו זהים בייט אחר בייט, אבל התשובה המחייבת לשאלה מה גובהו של בלוק נשארת המיקום שלו.

זו גם הסיבה שהגובה הוא הדרך הטבעית לדבר על אישורים. עסקה שקבורה שישה בלוקים לעומק היא עסקה שגובה הבלוק שלה נמוך בשישה מקצה השרשרת, וכל בלוק נוסף מייקר עוד יותר את השכתוב שלה.

הגודל הוא הגוף, והוא זה שמתמלא

גודל הבלוק הוא למעשה גודל הגוף, כי הכותרת זניחה לידו. כשאומרים שלשרשרת יש מגבלת גודל בלוק, מדברים על מספר העסקאות שנכנסות בו, לא על הכותרת.

בלוק מלא ובלוק ריק דורשים בדיוק אותה כמות של עבודת כרייה. הקושי קובע כמה קשה למצוא בלוק; הגודל קובע כמה הבלוק נושא. אין קשר בין השניים, והבלבול ביניהם הוא מקור לאינטואיציה שגויה רבה לגבי עמלות.

מה שהגודל כן משפיע עליו הוא שוק העמלות. כשיותר עסקאות רוצות להיכנס ממה שיש להן מקום, אלה שמציעות עמלות גבוהות יותר נכנסות קודם, וסך העמלות בבלוק עולה. זה זורם ישירות למה שהבלוק משלם.

עסקת ה-coinbase והסבסוד

העסקה הראשונה בכל בלוק מיוחדת. אין לה שולח, היא יוצרת מטבעות יש מאין, והיא משלמת אותם למי שיצר את הבלוק. היא נקראת עסקת ה-coinbase, ואין לה שום קשר לבורסה בעלת אותו שם.

מה שהיא משלמת הוא סבסוד הבלוק ועוד העמלות של כל שאר העסקאות בבלוק. הסבסוד הוא החלק שהונפק זה עתה, והוא נקבע לפי לוח ההנפקה של השרשרת ופוחת עם הזמן ברוב המטבעות. העמלות הן מה שמשתמשים צירפו לעסקאות שלהם כדי שייכללו. יחד הם תגמול הבלוק.

בבריכת כרייה ה-coinbase משלם לבריכה, והיא מחלקת את התגמול בין כל מי שתרם מניות לאותו סבב. זו לא עקיפה: כך בריכה יכולה לשלם לאנשים רבים על תגמול שמגיע כתשלום אחד שאינו ניתן לחלוקה.

למה כל זה חשוב בזמן הכרייה

שלושה דברים נעשים ברורים ברגע שצורת הבלוק מובנת, ושלושתם עולים כל הזמן.

• למה בלוק חדש פוסל מיד את העבודה שלך. השדה של האש של הבלוק הקודם השתנה, כך שהכותרת שעליה התבצע החיפוש כבר לא קיימת. כל מה שנשלח עבורה אחרי זה הוא מניה מיושנת, ושום מהירות לא תתקן זאת.
• למה הבריכה שולחת לך עבודה חדשה כל כך הרבה. כל עסקה חדשה שהבריכה רוצה לכלול משנה את שורש מרקל, ותבנית עדכנית יותר נושאת יותר עמלות, כלומר יותר תגמול על אותו מאמץ.
• למה גודל הבלוק אף פעם לא מופיע בהערכת רווחים. מה שמרוויחים נקבע לפי הקושי, הסבסוד והעמלות, לא לפי מספר הבייטים שהיו בגוף.

עמוד הבלוקים בבריכה הזו מציג את הגובה, את התגמול ואת מועד המציאה, שהם החלק השימושי מכל האמור למעלה, מרוכז בשורה אחת. סייר הבלוקים מציג את השאר, כולל עסקת ה-coinbase ששילמה אותו.