14、区块链交易验证、添加与历史选择机制解析

区块链交易验证、添加与历史选择机制解析

1. 区块链节点竞争机制

在区块链系统中，节点之间存在着两种重要的竞争：速度竞争和质量竞争。

1.1 速度竞争

速度竞争基于哈希谜题。创建有效区块的核心是创建工作量证明，也就是解决新区块的唯一哈希谜题。由于加密哈希函数的特性，解决哈希谜题所需的时间是未知的，且无法提前解决，因为谜题取决于区块本身的内容。所以，所有节点都会参与新区块哈希谜题的解决竞争。一旦有节点提交新区块，速度竞争就结束了。第一个提交包含有效哈希谜题解决方案的新区块的节点，就是速度竞争的获胜者，并成为质量竞争的唯一候选者。

1.2 质量竞争

质量竞争聚焦于提交区块的正确性。当一个节点提交新区块后，该区块会被发送到系统的所有节点。每个节点收到新区块后，都要在质量竞争中充当裁判，即根据交易数据和区块头的验证规则来验证新区块。如果区块被判定为有效，提交该区块的节点将获得奖励，同时会开启新一轮的速度竞争，使用剩余或在此期间新到达的交易数据。如果区块被判定为无效，则会被丢弃，速度竞争将重新开启，处理之前所有处于竞争状态的交易。

质量竞争具有有趣的同行控制特点。每个节点收到新区块时，就意识到自己已经在速度竞争中失败，必须在质量竞争中充当裁判。这些裁判会非常细致和严格，因为他们已经在速度竞争中失利，没有更多可失去的。实际上，如果节点能证明提交的区块无效，它们就有机会重新参与奖励竞争。此时，速度竞争会重新开启，它们有机会完成自己被中断的区块创建并赢得比赛。因此，质量竞争或对提交区块的审查会以非常高的准确性进行。

2. 同行控制

在纯分布式点对点系统中，没有也不会接受一个中央控制点或协调机制来监督规则的