14、深入解析比特币：共识机制、挖矿原理与区块传播

深入解析比特币：共识机制、挖矿原理与区块传播

1. 交易冲突与处理

在比特币网络中，节点接收的交易可能存在冲突。例如，Node - 2和Node - 3接收的交易原本都是合法的。当Node - 3尝试向Node - 2广播交易“A Tx(1234) –> C”时，Node - 2会拒绝该交易，因为它已经有了输入交易为Tx(1234)的交易“A Tx(1234) –> B”。其他节点也会出现类似情况，它们要么拥有交易“A Tx(1234) –> B”，要么拥有“A Tx(1234) –> C”，取决于哪个交易先到达，不会同时拥有两者。在挖矿时，成功提议区块的节点会将自己持有的交易包含在区块中，该交易将成为区块链的一部分，而持有另一交易的节点会丢弃Tx(1234)相关的交易，因为它不再是未花费交易输出（UTXO）。

2. 比特币的共识与挖矿概述

比特币网络中的一切都以交易形式呈现。若要进行交易，需消耗一个或多个之前的交易作为输入并生成新交易。为确保交易由正确的人发起，需使用私钥对交易进行签名。然而，这并不能防止双重花费问题。例如，Alice收到交易编号为1234的十枚比特币后，她可以使用私钥对同一笔交易进行签名，将这十枚比特币分别转给Bob和Charlie。

比特币系统无法阻止用户尝试双重花费，但设计上会使这种尝试不成功。防止双重花费的唯一方法是知晓所有正在进行的交易，因此比特币中的所有交易都会广播到整个网络。一旦交易被花费，它就不再是UTXO的一部分，会生成新的交易编号成为UTXO，只有接收者可以花费。节点通过这种方式验证交易。

当矿工提议新的区块时，要求区块中的所有交易都是有效的。虽然节点可以注入欺诈性交易，但其