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10.9 校验新区块
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比特币共识机制的第三步是通过网络中的每个节点独立校验每个新区块。当新区块在网络中传播时,每一个节点在将它转发到其节点之前,会进行一系列的测试去验证它。这确保了只有有效的区块会在网络中传播。独立校验还确保了诚实 的矿工生成的区块可以被纳入到区块链中,从而获得奖励。行为不诚实的矿工所产生的区块将被拒绝,这不但使他们失 去了奖励,而且也浪费了本来可以去寻找工作量证明解的机会,因而导致其电费亏损。
当一个节点接收到一个新的区块,它将对照一个长长的标准清单对该区块进行验证,若没有通过验证,这个区块将被拒绝。这些标准可以在比特币核心客户端的CheckBlock函数和CheckBlockHead函数中获得,
它包括:
▷ 区块的数据结构语法上有效
▷ 区块头的哈希值小于目标难度(确认包含足够的工作量证明)
▷ 区块时间戳早于验证时刻未来两个小时(允许时间错误)
▷ 区块大小在长度限制之内
▷ 第一个交易(且只有第一个)是coinbase交易
▷ 使用检查清单验证区块内的交易并确保它们的有效性
参见之前章节 “交易的独立校验”一节已经讨论过这个清单。每一个节点对每一个新区块的独立校验,确保了矿工无法欺诈。在前面的章节中,我们看到了矿工们如何去记录一笔交 易,以获得在此区块中创造的新比特币和交易费。为什么矿工不为他们自己记录一笔交易去获得数以千计的比特币?这是因为每一个节点根据相同的规则对区块进行校验。一个无效的coinbase交易将使整个区块无效,这将导致该区块被拒 绝,因此,该交易就不会成为总账的一部分。矿工们必须构建一个完美的区块,基于所有节点共享的规则,并且根据正 确工作量证明的解决方案进行挖矿,他们要花费大量的电力挖矿才能做到这一点。如果他们作弊,所有的电力和努力都 会浪费。这就是为什么独立校验是去中心化共识的重要组成部分。
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