Block Structure

KimJinkYU·2022년 11월 1일

블록체인

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Block 구조

Block Header 구조

Genesis Block

Genesis Block은 Block의 최초 검증 데이터로 Genesis Block이 다르게 되면
그 뒤에 연결되는 모든 Blockchain 데이터 검증이 불가능

Bitcoin의 Genesis Block

GetHash()      = 0x000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
hashMerkleRoot = 0x4a5e1e4baab89f3a32518a88c31bc87f618f76673e2cc77ab2127b7afdeda33b
txNew.vin[0].scriptSig     = 486604799 4 0x736B6E616220726F662074756F6C69616220646E6F63657320666F206B6E697262206E6F20726F6C6C65636E61684320393030322F6E614A2F33302073656D695420656854
txNew.vout[0].nValue       = 5000000000
txNew.vout[0].scriptPubKey = 0x5F1DF16B2B704C8A578D0BBAF74D385CDE12C11EE50455F3C438EF4C3FBCF649B6DE611FEAE06279A60939E028A8D65C10B73071A6F16719274855FEB0FD8A6704 OP_CHECKSIG
block.nVersion = 1
block.nTime    = 1231006505
block.nBits    = 0x1d00ffff
block.nNonce   = 2083236893

CBlock(hash=000000000019d6, ver=1, hashPrevBlock=00000000000000, hashMerkleRoot=4a5e1e, nTime=1231006505, nBits=1d00ffff, nNonce=2083236893, vtx=1)
  CTransaction(hash=4a5e1e, ver=1, vin.size=1, vout.size=1, nLockTime=0)
    CTxIn(COutPoint(000000, -1), coinbase 04ffff001d0104455468652054696d65732030332f4a616e2f32303039204368616e63656c6c6f72206f6e206272696e6b206f66207365636f6e64206261696c6f757420666f722062616e6b73)
    CTxOut(nValue=50.00000000, scriptPubKey=0x5F1DF16B2B704C8A578D0B)
  vMerkleTree: 4a5e1e

Block 생성

거래와 블록이 생성되는 과정을 자세히 보고 싶다면 아래 주소를 참고
https://steemit.com/kr/@niipoong/bitcoin-tx-and-block-store-process

Mempool Tx 선택
- 새로 등록된 거래들 중 Block으로 생성할 거래 선택
- Database 성능으로 인해 Bitcoin에서는 2000개가 최대
- 채굴자들은 이런 Block 크기의 제한으로 인해 거래 수수료를 최대한을 많이 얻는 방법을 구현
  - 수수료가 비싸거나 거래 데이터 용량이 작은 거래만 선택
Coinbase Tx 생성
- 채굴자가 받을 거래 생성
Merkle Root 연산
- Tx들로 부터 Merkle Root 연산
Block Header 구성
- 생성된 정보들로 Block Header 구성
Find Nonce(Pow)
- 작업증명(채굴)
Block 전파

Block 연결 방법

이전 Block의 Hash와 Merkel Root의 Hash 값을 통해 그 전 데이터들의 유효성을 검증
-> 이전 데이터로 새로운 데이터 생성 -> 블록체인

채굴 과정

1) 새로운 블록(a)이 생성됨을 알림받는다.
2) 다음 블록 생성을 위해서 임시 Pending 중인 Transaction을 포함한다.
3) CoinBase 거래를 임시 블록에 포함한다.
4) 이전 블록(a)와 Transaction들을 포함한 임시 Block구조(b)를 만든다.
5) 새로운 Block(b)의 Header Hash가 결과값이 나올 때 까지 brute force 방식으로 nonce를 찾는다.

채굴 보상

Block 채굴에 성공하게 되면 Block Reward(신규 발행)와 Transaction Fee를 Coinbase를 통해 채굴자가 얻게 됨
Bitcoin 발행량은 2100만개로 제한
Block Reward는 4년마다 반감기를 통해 보상이 감소
- 50BTC(2009년) → 25 BTC(2013년) → 12.5 BTC(2017년) → 6.25 BTC(2021년) ...
2050년 이후로는 블록 신규 발행이 없으므로 채굴자들은 Transaction Fee만 블록 생성 보상으로 가져가게 됨