9、区块链网络中的节点交互与实现

区块链网络中的节点交互与实现

1. 区块链基础操作

在区块链网络中，新块的验证是确保区块链数据完整性的重要环节。虽然矿工节点在创建新块时会验证链中所有先前的块，但网络中的每个节点都有责任对新块进行验证，以确保该块可以添加到本地区块链副本中。块验证主要是检查最新块是否有指向先前块的指针或哈希引用。当块包含复杂数据（如一组交易）时，需要验证独立交易以验证该块。

2. 最长链选择与冲突解决

• 最长链选择 ：在去中心化网络中找到全局共识是一项艰巨的任务，多种共识算法有助于实现这一目标。工作量证明算法是其中一种有效的解决方案，它确保创建的最长链是由网络中的合法节点贡献最多工作量的链。
• 冲突解决 ：在某些情况下，两个或多个节点可能同时创建具有不同内容的块，导致节点可能收到同一高度的不同版本的块。此时，节点会根据块的到达顺序将其中一个添加到区块链中，并拒绝另一个或将其保留在内存池中。这可能导致网络中的节点拥有不同版本的区块链，形成临时分叉（软分叉）。当更长的区块链在网络中传播时，软分叉会得到纠正，每个节点会拒绝较短的区块链并使用较长的区块链替换本地副本。

3. 节点间的块交换与同步

• 初始块同步 ：新节点加入网络时，会连接到网络中的一个可用对等节点，尝试与该对等节点交换块信息，并在需要时更新本地区块链。具体操作步骤如下：
  1. 节点连接到对等节点后，发送链长度或最后一个块的查询消息。
  2. 如果收到的块由于哈希不匹配无法添加到本地区块链，节点