Die meisten Menschen stellen sich eine Blockchain als einzelne Linie vor. Ein Block, dann der nächste, dann der nächste. ATON funktioniert nicht so. Dieser Artikel zeigt Ihnen Schritt für Schritt, was stattdessen passiert.
Über die Idee haben wir schon geschrieben. Hier wollen wir einige Blöcke begleiten: vom Moment, in dem sie gefunden werden, bis zu dem Moment, in dem sie in einer gemeinsamen Reihenfolge stehen. So sehen Sie den Mechanismus und nicht nur die Zusammenfassung.
Warum Blöcke gleichzeitig eintreffen
ATON ist eine öffentliche Blockchain für Zahlungen. Sie wird mit einer gewöhnlichen Grafikkarte geschürft, mit einem einzigen speicherintensiven Proof of Work. Viele Miner arbeiten gleichzeitig, überall auf der Welt. Manchmal finden zwei oder mehr von ihnen fast im selben Moment einen gültigen Block.
In einer Kette mit nur einer Linie kann nur einer dieser Blöcke gewinnen. Die anderen werden verworfen, und die Arbeit dahinter geht verloren. ATON behält sie. Blöcke können zur gleichen Zeit entstehen, und eine Regel im Stil von GHOSTDAG bringt sie danach in eine Reihenfolge.
Die entstehende Struktur heißt Block-DAG. Stellen Sie sich einen Zopf vor statt eines Seils. Mehrere Stränge laufen nebeneinander und kreuzen sich immer wieder.
Schritt 1: Jeder Block verweist auf das, was er gesehen hat
Wenn ein Miner einen Block baut, verweist er nicht nur auf einen Vorgänger. Er verweist auf jeden aktuellen Block, den er kennt und auf den noch kein anderer Block zeigt. Das sind die losen Enden an der Spitze des Zopfes.
Finden also Alice und Bob gleichzeitig je einen Block, weiß keiner vom anderen. Beide verweisen auf denselben früheren Block. Einen Moment später erfährt Carol von beiden und baut einen neuen Block, der auf den von Alice und den von Bob zusammen verweist. Die beiden Stränge sind wieder vereint.
Nichts geht verloren. Carols Block ist ein Nachweis, dass sie beide gesehen hat.
Schritt 2: Gut verbundene Blöcke finden
Nun hält jeder Node denselben Zopf, aber ein Zopf ist keine Liste. Zahlungen brauchen eine Liste, denn die Reihenfolge zweier Transaktionen kann entscheiden, welche gilt.
Die Regel stellt zunächst zu jedem Block eine einfache Frage: Wie gut ist er mit dem Rest verbunden? Ein Block, den ehrliche Miner schnell erhalten haben, wird von vielen späteren Blöcken angesteuert. Er liegt im Hauptteil des Zopfes.
Ein Block, der zurückgehalten wurde oder langsam unterwegs war, hat weniger Verbindungen. Wenige spätere Blöcke verweisen auf ihn, und er verweist selbst auf nicht viele der Blöcke, die um dieselbe Zeit entstanden sind. Er liegt am Rand.
Die Regel teilt die Blöcke in diese zwei Gruppen. Die gut verbundenen bilden den Kern. Die schlecht verbundenen werden weiterhin behalten, aber mit weniger Vertrauen behandelt.
Schritt 3: Zuerst den Kern ordnen
Sobald der Kern feststeht, geht die Regel ihn von den ältesten zu den neuesten Blöcken durch. Verweist ein Block auf einen früheren, kommt der frühere zuerst. Das ist naheliegend: Man kann nichts sehen, bevor es existiert.
Wurden zwei Blöcke gleichzeitig gemacht und keiner hat den anderen gesehen, nutzt die Regel eine feste Entscheidung für Gleichstände, die jeder Node auf dieselbe Weise anwendet. Weil jeder Node dieselbe Regel auf denselben Zopf anwendet, erhält jeder Node dieselbe Liste.
Die schlecht verbundenen Blöcke werden später eingeordnet als die Kernblöcke in ihrer Umgebung.
Schritt 4: Mit der Reihenfolge Konflikte klären
Hier zeigt die Ordnung ihren Nutzen für Zahlungen. Angenommen, jemand versucht, dieselben Coins doppelt auszugeben: einmal in einem Block in einem Strang und einmal in einem Block in einem anderen.
Bei einer Regel dieser Art bleiben beide Blöcke im Protokoll, aber nur die Transaktion, die in der vereinbarten Reihenfolge zuerst kommt, zählt. Die spätere, widersprüchliche Transaktion wird ignoriert. Der Block, der sie enthielt, wird trotzdem behalten, und der übrige Inhalt zählt weiterhin.
Der Zopf hält alles fest, was gesehen wurde. Die Reihenfolge entscheidet, was zählt.
Was Ihnen das bringt
Wenn Sie minen, gehen weniger Ihrer Blöcke verloren, wenn jemand anderes im selben Moment einen findet. Das ist umso wichtiger, wenn gewöhnliche Grafikkarten auf viele kleine Miner verteilt sind statt auf wenige große.
Wenn Sie eine Zahlung senden, muss die Kette die Blockerzeugung nicht bremsen, um Gleichstände zu vermeiden. Gleichstände werden erwartet und behandelt.
Wenn Sie einen Node betreiben, müssen Sie niemandem die Reihenfolge glauben. Sie können sie selbst aus den Blöcken berechnen, die Sie halten.
Ehrliche Grenzen
Die Ordnung beseitigt auch nicht die Notwendigkeit zu warten. Ein ganz neuer Block kann noch umsortiert werden, wenn weitere Blöcke darauf folgen. Je tiefer eine Zahlung im Zopf liegt, desto schwerer lässt sie sich verschieben.
Wenn Sie die Entwicklung verfolgen möchten: Auf der ATON Blockchain site veröffentlichen wir, was feststeht und was noch offen ist.
