iEvgeniy Что такое высота блока
Блокчейн представляет собой последовательность блоков транзакций, которые связаны друг с другом в обратном порядке. Это означает, что каждый из них имеет в себе ссылку на предшествующий блок. Блокчейн часто изображается в виде вертикальной стопки, состоящей из покоящихся друг на дружке блоков. Самый нижний из них, служащий основанием, называется первичным (genesis block). Такое визуальное представление технологии в виде положенных друг на дружку блоков побуждает использовать для обозначения дистанции между первичным и любым последующим блоками термин "высота", а для указания на последний созданный блок – термин "вершина".
Для идентификации каждого блока используется хеш, создаваемый при помощи криптографической функции. Любой блок, кроме первичного, ссылается на предшествующий (родительский) через присутствующее в его заголовке поле "хеш предшествующего блока". Иначе говоря, в заголовке любого блока присутствует хеш его родителя. Хотя у любого блока транзакций есть лишь один родительский, в течение некоторого времени у него может образоваться несколько дочерних. Во всех них присутствуют ссылки на один блок и одинаковый хеш в поле "хеш предшествующего блока".
Появление нескольких дочерних блоков происходит в ситуации "разветвления" цепочки, когда их практически одновременно создают разные участники системы. Однако в дальнейшем из всех этих блоков лишь один принимается в качестве части цепочки, и "разветвление" исчезает. Присутствующее внутри заголовка поле "хеш предшествующего блока" оказывает влияние на текущий хеш дочернего блока. Это выражается в том, что при корректировке хеша родительского блока происходит корректировка хеша дочернего. При получении родительским блоком любых корректировок происходит корректировка его хеша. После корректировки хеша родительского блока необходима корректировка поля "хеш предшествующего блока", присутствующего в дочернем. Корректировка хеша дочернего блока приводит к корректировке этого поля во внучатом блоке, что ведет к корректировке хеша внучатого блока и т. д. Подобный эффект служит гарантией, что если в цепочке за блоком было создано много поколений, его нельзя скорректировать без корректировки всех последующих блоков. Поскольку для подобного пересчета понадобится колоссальное количество вычислений, большая высота блока препятствует изменению длинной цепочки, что обеспечивает безопасность криптовалют.
Высота блока как ключ к стабильности технологии блокчейн
Блокчейн можно уподобить геологической формации, состоящей из нескольких слоев. Верхние из них могут со временем претерпевать изменения, или даже сдуваться ветром до того, как успеют осесть. Но если углубиться на несколько метров, стабильность геологических слоев все больше увеличивается. А если выкопать яму глубиной несколько сот метров, то можно обнаружить снимок минувших эпох, не менявшийся тысячелетиями. В блокчейн-технологии возможен пересмотр нескольких верхних блоков в случае выполнения перерасчетов из-за разветвления цепочки, которые подобны нескольким сантиметрам верхнего слоя почвы. Однако по мере погружения в блокчейн вероятность изменений непрерывно уменьшается. На дистанции сто блоков от вершины стабильность значительно возрастает. Что же касается глубины в несколько тысяч блоков, то на ней блокчейн обладает историей, которая является устоявшейся для любых практических целей. Несмотря на то, что протокол обеспечивает возможность в любой момент произвести отмену цепи с использованием более длинной цепи, ввиду чего вероятность отмены блока всегда остается ненулевой, с течением времени она понижается, пока не станет ничтожно малой.
Различия между хешем и высотой блока
Хеш блока служит его главным идентификатором. Расчет хеша может быть выполнен самостоятельно любым узлом сети путем хеширования заголовка блока. Необходимо обратить внимание на то, что хеш блока не входит в его структуру ни во время передачи блока по сети, ни во время его хранения в базе данных в качестве части цепочки. Хеш блока рассчитывается каждым узлом после получения блока из сети. Хранение хеша блока может осуществляться в отдельной таблице в качестве составляющей метаданных блока для облегчения индексирования и ускорения считывания блоков с жесткого диска. Высота блока является вторым способом определения позиции блока в цепочке. Первичный блок имеет высоту 0. За первые пять лет существования биткоина максимальная высота блока составила около 280 000. То есть каждый блок может быть идентифицирован двумя способами: при помощи его хеша и при помощи его высоты. Но хеш служит уникальным идентификатором, тогда как высота блока – нет. Несмотря на то, что один блок во всех случаях будет иметь неизменную высоту, количество блоков с такой же высотой может составлять два и более. Такая ситуация возникает в результате ветвления цепочки.