區塊鏈中的驗證過程:驗證者的完整指南

驗證者在區塊鏈中的基礎作用

驗證者負責添加新區塊並驗證提議區塊中的交易,從而在區塊鏈的運作中發揮至關重要的作用。

一個驗證者在區塊鏈共識機制中發揮着至關重要的作用,例如(權益證明)和(權威證明)。其工作是驗證新交易是否符合網路規則,並確保發送者擁有足夠的資金以完成操作。

驗證者還通過對惡意活動的持續監控來確保區塊鏈的安全,例如雙重支出。"雙重支出"一詞是指使用相同的加密貨幣單位兩次。區塊鏈通過將開放帳本與加密算法連接來防止這個問題。

作爲對其工作的補償,驗證者會收到相應區塊鏈本地加密貨幣的支付。例如,Solana區塊鏈上的驗證者會收到SOL的支付。

PoS系統中驗證者的工作原理

PoS 驗證者檢查提議區塊中的交易是否有效,將區塊添加到區塊鏈中,並保持帳本的最新記錄。由於他們的貢獻,他們獲得原生加密貨幣的獎勵。

在基於PoS的區塊鏈中,驗證者扮演着三個主要角色:驗證者客戶端、節點運營商和質押金額。驗證者客戶端是一種軟件應用程序,維護並使用私鑰來驗證區塊鏈的狀態。節點運營商是執行和管理驗證者客戶端軟件和硬件的個人或實體。質押金額是指個人或實體作爲擔保存入的加密貨幣,以成爲驗證者。

從總組中隨機選擇一個驗證者提議一個區塊。該驗證者準備區塊並將其傳輸到整個網路。驗證者社區批準區塊中提議的交易。值得強調的是,只有經過驗證的交易才能達到最終性。

在以太坊區塊鏈中,驗證者的總數被劃分爲多個子集,以便同時處理多個區塊並加快交易驗證速度。驗證者達成區塊鏈狀態的功能稱爲共識。

也存在委托權益證明區塊鏈(DPoS),網路用戶投票選舉代表來驗證下一個區塊。與PoS相比,DPoS提供了更結構化的治理和更快速的共識,因爲它減少了驗證者的數量而不妨礙去中心化。代表將獲得的獎勵分配給選舉他們的用戶。

PoA系統中驗證者的工作原理

在PoA區塊鏈中,由身分選擇的一組驗證者批準交易並生成新塊。

一種PoA共識機制由一小組預選的驗證者組成,他們負責生成新區塊並維護網路的真實性。該系統在私有或企業區塊鏈中表現良好,在這些區塊鏈中,可信任的人或實體被選爲驗證者,而去中心化並不是優先考慮的。

在 PoA 網路中作爲驗證者,通常需要在區塊鏈上進行正式身分認證,與主辦組織建立關聯,並且沒有犯罪記錄。加入後,他們被委托驗證交易並將區塊添加到區塊鏈中。

在PoS網路中,驗證者運行專門的軟件來管理交易和鑄造區塊。驗證者通常根據其參與度被選中,以提議區塊。在某些系統中,一個驗證者被選爲每個區塊的“領導節點”,並負責向網路提議該區塊。

這個領導者通過其他驗證者的共識進行驗證,確保區塊的有效性,在將其添加到區塊鏈之前。選擇這個領導節點的標準和過程在不同的PoS實現之間可能會有顯著差異。

如果一個驗證節點批準了一筆惡意或欺詐的交易,它可能會受到懲罰,被逐出驗證節點列表一段時間,甚至被永久禁止。

礦工與驗證者的區別

在像比特幣這樣的PoW區塊鏈中,礦工通過挖礦來驗證和添加交易,而其他節點則作爲驗證者,檢查交易和區塊,而不參與挖礦過程。另一方面,基於權益的系統中的驗證者根據他們的權益批準交易並創建區塊,無需進行大量計算。

礦工和驗證者都確保交易的準確性,並向區塊鏈添加區塊。然而,他們的責任和運作方式根據他們所操作的區塊鏈類型而有所不同。

在工作量證明(PoW)系統中,礦工們解決復雜的數學難題以添加區塊。在這個過程中,他們通過將交易包括在他們挖掘的區塊中來驗證交易。解決這些難題需要巨大的計算能力,同時與其他礦工競爭。首先解決問題的礦工可以將其區塊添加到區塊鏈中,並獲得作爲獎勵的本地加密貨幣或交易佣金。

驗證者負責在PoS和PoA區塊鏈中驗證交易。在像以太坊這樣的PoS區塊鏈中,他們是根據所存入的擔保幣的數量進行選擇的。另一方面,在PoA區塊鏈中,他們是根據其聲譽和身分進行選擇的。系統通過認證交易和保持誠實行爲來獎勵驗證者。

操作驗證節點的過程

作爲驗證者節點開始操作涉及六個步驟的過程。包括選擇區塊鏈、配置硬件、安裝軟件、加入驗證者、監控節點和管理獎勵。

要高效地操作一個驗證節點,需要以下步驟:

選擇區塊鏈

第一步是選擇一個區塊鏈,最好是一個具有高交易量和對驗證者有需求的區塊鏈。

配置硬件

爲了運行節點,驗證者需要一臺具有足夠RAM、存儲和處理能力的設備。每個區塊鏈對硬件要求都有其自身的規格。

安裝軟件

驗證者必須安裝和配置所選區塊鏈的軟件程序。所有區塊鏈使用不同的驗證程序。保持軟件更新並使用強密碼以保護驗證節點免受黑客攻擊是至關重要的。

作爲驗證者加入

PoS區塊鏈要求存入所需的加密貨幣數量並作爲驗證者加入網路。相反,在PoA區塊鏈中,加入需要身分驗證。某些區塊鏈要求驗證者加入特定的驗證組。

監控節點

驗證者必須不斷監控他們的節點,以確保其正常運行並解決可能出現的任何問題。

管理獎勵

區塊鏈以加密貨幣的形式支付給驗證者。驗證者必須熟悉獎勵結構和索取獎勵的流程。

區塊鏈驗證中的新興趨勢與創新

對更安全、可擴展和實用的解決方案的需求正在推動區塊鏈驗證方面顯著的發展和進步。

一個重要的趨勢是超越傳統的工作量證明(PoW)和權益證明(PoS)模型,開發更先進的共識方法。像燒幣證明(PoB)、代理證明(PoA)和空間證明(PoSpace)這樣的協議提供了以用戶參與、安全性和能源效率爲中心的獨特驗證方法。

另一項創新是使用零知識證明,這提高了安全性和隱私性,使驗證者能夠確認交易而不透露底層數據。此外,還在開發互操作性解決方案,以促進不同區塊鏈平台之間的通信和價值轉移,從而推動一個更爲集成和高效的區塊鏈生態系統。

這些進展開啓了區塊鏈技術的新紀元,使區塊鏈在多個行業中更加廣泛適用、可及和可持續。

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