SPV-Beweise erklärt

Die einfache Zahlungsüberprüfung, normalerweise mit SPV abgekürzt, ist ein im ursprünglichen Bitcoin-Whitepaper beschriebenes System, mit dem Light Clients (Brieftaschen, die auf Low-End-Systemen ausgeführt werden) überprüfen können, ob eine Transaktion in Bitcoin enthalten ist und daher eine Zahlung erfolgt ist.

Dies ist möglich, weil Satoshi beim Entwurf von Bitcoin eine Datenstruktur namens Merkle-Baum verwendete, um die Transaktionen in jedem Block zu speichern. Ein Merkle-Baum ist nichts Besonderes, sondern nur eine Struktur, die erstellt wird, indem alle Transaktionen paarweise gruppiert und zusammen gehasht werden. Anschließend werden die resultierenden Hashes zusammen gehasht und dieser Prozess fortgesetzt, bis nur noch ein Hash übrig ist, der als Merkle-Wurzel bezeichnet wird. Dadurch wird ein Baum erstellt, in dem jeder Knoten zwei untergeordnete Knoten hat, mit denen der übergeordnete Knoten erstellt werden kann.

Das Coole an Merkle-Bäumen ist, dass jemand, der nur den Merkle-Root / Top-Hash kennt, überprüfen kann, ob eine Transaktion Teil des Baums ist, dh ob sie in einen Bitcoin-Block aufgenommen wurde. Dazu nehmen Sie die Knoten, die sich in dem Pfad befinden, der die Merkle-Wurzel mit einer der untersten Transaktionen verbindet, und bündeln sie, um einen Beweis zu erstellen:

Mit diesem Beweis kann unser ursprünglicher Benutzer, der nur Zugriff auf den obersten Hash hatte, den Pfad zurück zu den Wurzeln auf überprüfbare Weise verfolgen. Er kann überprüfen, ob Hash1 und Hash0 zusammen den obersten Hash erzeugen, was bedeutet, dass Hash1 und Hash0 legitim sind Kinder, wenden Sie dann dieselbe Prüfung auf Hash0–0 und Hash0–1 an, um zu behaupten, dass diese beiden ebenfalls Teil des ursprünglichen Blocks sind, und überprüfen Sie schließlich, ob L1 die Quelle von Hash0–0 ist, um zu beweisen, dass L1 in enthalten ist den Block und bestätigt ihn daher als akzeptierte Bitcoin-Transaktion.

Warum sind SPV-Beweise so wichtig?

SPV-Beweise scheinen keine so große Sache zu sein. Schließlich können Sie Bitcoin-Transaktionen überprüfen, indem Sie einen vollständigen Knoten ausführen. Warum sind Sie durch all diese Rahmen gesprungen, um genau das Gleiche zu tun? Nun, die Sache ist, dass zum Ausführen eines vollständigen Knotens die gesamte Blockchain heruntergeladen werden muss. Wenn wir jedoch SPV-Proofs verwenden, müssen wir nur die Merkle-Wurzel jedes Blocks kennen, um die Transaktionen zu überprüfen, sodass wir nur 80 Bytes pro Block speichern müssen. anstelle der viel größeren Größe pro Block, die für volle Knoten erforderlich ist. Diese Verringerung um über 99,99% macht es möglich, die Überprüfung in einem Gerät mit geringen Ressourcen oder einem intelligenten Vertrag durchzuführen. Dies ist völlig unmöglich, wenn wir jeden einzelnen Block herunterladen würden.

Nachteile

Im Falle eines erfolgreichen 51% igen Angriffs auf eine Kryptowährung könnten die Angreifer Kunden, die sich auf SPV-Beweise verlassen, dazu verleiten, jede Art von ungültiger Transaktion zu akzeptieren, beispielsweise eine, bei der Münzen aus dem Nichts erstellt werden. Es ist möglich zu hinterfragen, wie groß die Bedrohung ist, da bei einem erfolgreichen Angriff von 51% doppelte Ausgaben möglich werden, die eine grundlegende Sicherheitsannahme brechen und das gesamte System gefährden. Dennoch werden einige Untersuchungen zu Systemen durchgeführt, die dies verhindern könnten.

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