Block

Ein Block ist mehr als nur ein Speicherort für Daten: Er fungiert als verifiziertes, manipulationssicheres Paket, das eine Reihe von Transaktionen zusammen mit Metadaten bündelt, die belegen, wie diese Transaktionen genau in die Historie des Ledgers passen. Jeder Block besteht aus zwei Hauptteilen: einem Header und einem Body. Der Header enthält den Zeitstempel, ein Schwierigkeitsziel, eine beim Mining verwendete Nonce sowie zwei entscheidende Hashes: einen, der auf den vorherigen Block zurückverweist, und einen, der alle Transaktionen im aktuellen Block über einen Merkle Root zusammenfasst. Der Body enthält die eigentlichen Transaktionsdaten.

Da jeder Header auf den Hash des vorherigen Blocks verweist, würde eine Änderung an einer tief in der Kette vergrabenen Transaktion den Hash dieses Blocks verändern und jede nachfolgende Verknüpfung zerstören, sodass ein Angreifer die Arbeit für jeden folgenden Block wiederholen müsste. Diese Verkettung verleiht einer Blockchain ihre Widerstandsfähigkeit gegen Manipulation, nicht die Tatsache, dass ein einzelner Block für sich genommen besonders wäre.

Das Design von Blöcken unterscheidet sich je nach Netzwerk. Bitcoin begrenzte Blöcke ursprünglich auf 1 Megabyte; das SegWit-Upgrade von 2017 ersetzte dieses Limit durch eine Obergrenze von 4 Millionen Weight Units, was in der Praxis etwa 1,5 bis 2 Megabyte entspricht, produziert im Schnitt alle 10 Minuten. Ethereum bemisst die Blockgröße stattdessen anhand des insgesamt verbrauchten Gases, mit einem Zielwert von ungefähr einem neuen Block alle 12 Sekunden. Größere Blöcke bieten Platz für mehr Transaktionen, erhöhen jedoch die Speicher- und Bandbreitenlast für Node-Betreiber, ein Kompromiss, der im Zentrum der andauernden Debatte über Dezentralisierung versus Durchsatz steht.

Gelegentlich lösen zwei Miner nahezu gleichzeitig einen Block, wodurch eine vorübergehende Abzweigung entsteht. Das Netzwerk entscheidet sich schließlich für die längere Kette, und die Blöcke auf dem kürzeren Zweig werden zu "orphaned" (oder auf manchen Chains "uncled"), sobald sie nicht mehr Teil der akzeptierten Historie sind.