ブロックチェーンナンスの秘密を解き明かす

ブロックチェーン暗号化の最も重要な部分の XNUMX つであるブロックチェーン ノンスは、しばらくの間秘密にされてきました。 ナンスの機能に関する用語集といくつかの簡単な説明のみが、それらの説明を含んでいます。 ブロックチェーンのノンスと、それが暗号化とどのように関連しているかについては、次の会話で詳しく知ることができます。 この議論は、ブロックチェーンナンスのさまざまなアプリケーションについて学ぶ上でも大いに役立ちます。

21 世紀において、暗号通貨は世界中の投資家にとって最も魅力的な投資の XNUMX つになりました。 ブロックチェーンは、今日の広大な暗号通貨エコシステムを観察できる安定した基盤を提供します。 実際、ブロックチェーンは暗号通貨業界を存続させているものです。 データを保護することにより、ユーザーの暗号通貨に最高のセキュリティ保証を提供することに重点を置いています。

ブロックチェーンにおけるナンスとは？

nonce は、一度だけ使用できる値または数値です。 暗号化 ハッシュ アルゴリズムと認証プロトコルはナンスを頻繁に使用します。 マイニング プロセス中にカウンターとして使用される人工的に生成された数値は、ブロックチェーン テクノロジのコンテキストではナンスとして知られています。

たとえば、特定の基準を満たすブロック ハッシュの生成を何度か試行するために、ビットコイン マイナーは有効なナンス (つまり、特定の数のゼロで始まる) を推測する必要があります。 次のブロックをブロックチェーンに追加する権利は、新しいブロックをマイニングするための競争中に有効なブロック ハッシュを生成するナンスを最初に見つけたマイナーに提供されます。 このマイナーは、そうすることに対しても補償されます。

つまり、マイニングのプロセスは、有効な出力が生成されるまで、多くの異なる nonce 値を使用して無数のハッシュ関数を実行するマイナーで構成されます。 マイナーのハッシュ出力が所定のしきい値を下回った場合、ブロックは有効と見なされ、ブロックチェーンに追加されます。 出力が有効でない場合、マイナーはさまざまな nonce 値で試行を続けます。 新しいブロックが正常にマイニングされ、検証されると、プロセスが最初からやり直されます。

本質的に、ナンスは暗号化操作で一度だけ使用される数値です。 ブロックチェーンのコンテキストでは、ナンスはマイナーによって生成され、トランザクションのブロックに含まれる乱数です。 ブロックチェーンナンスは、ブロック内の他のデータと組み合わせて使用​​され、「ハッシュ」と呼ばれる一意の固定サイズの文字と数字の文字列を作成します。 このハッシュは、ブロックのデジタル フィンガープリントとして機能し、ブロックチェーンがその整合性とセキュリティを維持できるようにします。

ノンスは、マイナーが競争して新しいブロックをブロックチェーンに追加できるようにするものであるため、マイニング プロセスの重要な部分です。 マイナーがブロックを生成するとき、ブロック内の他のデータと組み合わせると、特定の基準を満たすハッシュを生成する nonce を見つける必要があります。 これは「プルーフ オブ ワーク」として知られており、マイナーは適切なノンスを見つけるために多数の計算を実行する必要があります。

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許可型ブロックチェーンを使用して適切なアクセス階層を構築する

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ブロックチェーンにノンスを実装するには、さまざまな方法があります。 たとえば、一部のブロックチェーン システムは「ローリング」ナンスを使用します。これは、マイナーが新しいブロックをチェーンに追加しようとするたびにナンスが増加することを意味します。 他のシステムは、ブロックチェーンナンスがブロックごとに新たに生成される「ランダム」ナンスを使用します。

したがって、ブロックチェーンナンスは、新しいブロックを安全かつ効率的に作成できるため、ブロックチェーンの重要な部分です。 これは、多くのブロックチェーン システムを支えるプルーフ オブ ワーク メカニズムで中心的な役割を果たし、ブロックチェーンを安全に保つ暗号化メカニズムの不可欠なコンポーネントです。

ブロックチェーンナンスの役割を理解する

ブロックチェーンのセキュリティは、「ハッシュ」とも呼ばれる長い暗号化された数値を生成および検証する能力に依存します。 ハッシュを作成する暗号化アルゴリズムは決定論的です。つまり、同じ入力が与えられた場合、常に同じ出力が生成されます。

また、関数がハッシュ化された入力を効率的に生成できることも意味します。 このため、入力を決定すること (ブロックチェーンのセキュリティを向上させること) は困難であり、入力を少し変更するだけでも異なるハッシュが生成されます。 この複雑なアーキテクチャは、ブロックチェーンのセキュリティ ネットを構築します。

ブロックチェーンを保護するために、以前のブロックからのデータは、後続のブロックのブロック ヘッダーとして機能する数字の文字列に暗号化または「ハッシュ」されます。 ブロックチェーンのブロックのフィールドの XNUMX つがブロック ヘッダーです。

ブロックチェーンナンスについて学ぶ必要があるのはなぜですか?

今頭に浮かぶ最初の考えは、ブロックチェーンナンスについて学ぶことの利点であるに違いありません. 現時点で、ビットコインは最も有名で非常に価値のある暗号資産の XNUMX つであり、暗号ビジネスの主要なエンジンとして機能しています。 これは、ブロックチェーンにおけるナンスの重要性とどのような関係があるのでしょうか?

公開された分散型デジタル記録の形をとったビットコインのような暗号通貨は現在、ブロックチェーンを使用しています。 すべてのビットコイン トランザクションは、分散型公開台帳に記録されます。 ブロックチェーンが前のブロックの値を現在のブロックのハッシュ値として保存することは興味深いことです。 したがって、後続のブロックを変更せずにブロックを変更することはできません。

ブロックチェーンにおけるノンスの目的は何ですか?

チェーンに新しいブロックを提供するだけでなく、ビットコイン マイナーはブロックチェーン ネットワークで新しいブロックを検証します。 ブロックの検証に取り組むマイナーは、ブロックをビットコイン ネットワークに追加するために、プルーフ オブ ワーク コンセンサス メカニズムに準拠する必要があります。 すべての暗号通貨ユーザーは、プルーフ オブ ワーク手順の重要なコンポーネントであるブロックチェーン ノンスに注意を払う必要があります。

認証におけるナンスとは何ですか?

認証のコンテキストでは、ノンスはサーバーによって生成され、認証プロセスの一部としてクライアントに送信される乱数です。 次にクライアントは、パスワードや秘密鍵などの他の情報とともにこのナンスを使用して、サーバーに送り返す応答を生成します。 次に、サーバーは応答を検証して、クライアントが認証されているかどうかを判断します。

認証でノンスを使用すると、プロセスにセキュリティのレイヤーが追加されます。 ブロックチェーンのナンスはランダムでサーバーによって生成されるため、攻撃者が推測または予測することは困難です。 これにより、攻撃者が正当なクライアントになりすましてシステムにアクセスすることが非常に困難になります。

ノンスはブロックチェーンでどのように機能しますか?

ブロックチェーンのナンスについて学びたいと考えている人にとって、この作業は次の重要なポイントになるでしょう。 ナンスは基本的に、ブロックチェーン技術に関してマイニングプロセスでカウンターとして使用される疑似乱数です。 たとえば、特定の仕様に準拠したブロック ハッシュの計算を何度も試行する一方で、Bitcoin マイナーは正しいナンスを推定しようとする必要があります。 次のブロックをブロックチェーンに追加する権利は、有効なブロック ハッシュが可能な nonce を見つけることに成功したマイナーに属します。 マイナーは、ブロックチェーンナンスを同時に発見したことに対して報酬を受け取ります。

マイニング プロセスは広範で、さまざまなハッシュ関数と nonce 値を使用する多数のマイナーが関与します。 マイナーの主な目標は、正当なアウトプットを見つけることです。 マイナーのハッシュ出力がしきい値を下回ると、ブロックは本物と見なされ、ブロックチェーンにアップロードされます。 マイナーは、正しい出力が得られない場合、正しい結果が得られるまでさまざまなブロックチェーン ナンス値を試すことができます。 ブロックチェーンナンスの検索は、新しいブロックのマイニングと検証が成功した後に再開されます。

ブロックチェーンにおけるノンスの重要性

マイナーは nonce なしではトランザクションを完了できないため、nonce の基礎から、ブロックチェーン テクノロジにおける nonce の価値について多くのことが明らかになります。 ノンスは、Bitcoin などのプルーフ オブ ワーク システムの乱数によく似ています。 マイナーはノンスを使用して、ハッシュ計算の結果を検証します。 通常、マイナーは試行錯誤のアプローチを使用してナンスを推定し、各計算で新しいブロックチェーン ナンス値から始めます。

nonce 値を推測する主な理由は、有効な nonce を予測する可能性がゼロであるということです。 ノンスは、Proof-of-Work ブロックチェーン ネットワークでどの報酬が最も可能性が高いかを判断するためのブルート フォース戦略と比較できます。 「ゴールデンナンス」、つまりそのブロックのすべてのマイニング要件を満たすナンスを見つけたら、次のブロックに進む準備ができています。

その結果、ブロックチェーン テクノロジーにおいてマイナーが報酬への最も収益性の高い経路をたどるためにナンスがいかに重要であるかは明らかです。 マイナーへの報酬の割り当てのおかげで、ビットコインが複製されたり、XNUMX 度使われたりする機会はもうありません。 さらに、他の変数が変化するかどうかに関係なく、プルーフ オブ ワークのブロックチェーン ノンス フィールドは変化します。 継続的な情報があり、新しいブロックの独自性を示しています。

ブロックチェーンでノンスを見つけるのが難しいのはなぜですか?

問題を防ぐために、ブロックチェーンでナンスを見つけようとする手順を理解する必要があります。 ナンスを予測する際の最大の課題の 32 つは、ナンスとして使用できる文字列です。 試行錯誤によってランダムな XNUMX ビット文字列を推定することは非常に困難です。 マイナーは、値を再ハッシュしてターゲット ハッシュと比較する前に、正しいナンスを決定し、それを現在のヘッダーのハッシュに追加する必要があります。 計算されたハッシュ値が条件を満たした場合、マイナーはブロックの報酬を得ることができます。

ブロックチェーンナンスの選択に伴う推測は、マイナーが正しいものを特定する前に百万回の推測を行う必要がある可能性を高めます。 目的のターゲットよりも難しくないハッシュを生成するという課題は、ノンス推定の複雑さに依存します。 現在、解決策を見つけるのに必要な時間は、ノンスを推測するのがどれほど難しいかにも影響されます。 ご覧のとおり、ブロック難易度の値はブロックチェーン ネットワーク全体で一定です。 その結果、実質的にすべてのマイナーが正しいハッシュを見つける可能性が等しくなります。

通常、暗号通貨のブロックチェーン ネットワークは、一定時間内にいくつのブロックを検証するかについて正確な目標を設定します。 その後、暗号通貨ネットワークは、望ましい目標への準拠を確保するために、難易度を頻繁に変更します。 特定の期間に処理されたブロックの量が目的の目標を下回った場合、ネットワークは難易度を下げます。

ナンスとハッシュ

マイナーは、ブロックチェーン上の新しいブロックに取り組む際に、ノンスと呼ばれる 32 ビット フィールドを変更して、各ブロックに個別のハッシュが含まれるようにし、51% 攻撃を回避します。

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リバーシブル ブロックチェーン トランザクションは、詐欺やマネーロンダリングに対する解決策になる可能性があります

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ハッシュは、任意のサイズの入力を固定サイズの出力に変更する数学演算です。 「ハッシュ値」、「ハッシュコード」、または単に「ハッシュ」は、ハッシュ関数の出力を表す一般的な用語です。 ビットコインが登場する前は、デジタル署名、ファイルの整合性チェック、パスワード ストレージなど、さまざまなアプリケーションでハッシュ関数が使用されていました。

つまり、ブロックチェーンナンスとハッシュ関数が連携して、ハッシュ関数を逆にして、ハッシュ値から元の入力を計算することをより困難にします。 nonce は XNUMX 番目の入力として機能し、元の入力と共に使用されます。

まとめ

結論として、ノンスは新しいブロックの安全で効率的な作成を可能にするため、ブロックチェーンの重要な部分です。 これは、多くのブロックチェーン システムを支えるプルーフ オブ ワーク メカニズムで中心的な役割を果たし、ブロックチェーンを安全に保つ暗号化メカニズムの不可欠なコンポーネントです。 ノンスがなければ、ブロックチェーンは攻撃に対して脆弱になり、その整合性を維持できなくなります。 このように、ナンスはブロックチェーン暗号の重要な要素であり、ブロックチェーンのセキュリティと信頼性を確保するために不可欠です。

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• 情報源： https://dataconomy.com/2022/12/blockchain-nonce-explained/