Block Propagation का मतलब Bitcoin नेटवर्क के कंप्यूटरों के बीच नए ब्लॉक का फैलना है। डेटा पहुँच जाना पहला कदम है; उसे पाने वाले नोड को खुद जाँचना होता है कि ब्लॉक वैध है या नहीं और उसे अपने स्वीकृत इतिहास में शामिल किया जा सकता है या नहीं।
मान लें कि आना माइनिंग करती हैं और उन्हें लेनदेन वाला नया ब्लॉक मिला है। ब्लॉक लेनदेन का एक समूह है, जो साझा इतिहास में जोड़ा जाता है। Bitcoin में कोई केंद्रीय दफ्तर नहीं है जो उसे एक साथ सबको भेज दे। आना का नोड अपने पड़ोसियों, यानी उससे जुड़े कंप्यूटरों, को खबर देता है। खबर आगे बढ़ती है और अलग-अलग लोगों तक अलग समय पर पहुँचती है। यही यात्रा Block Propagation है। इसकी रफ्तार तय करने में भूमिका निभाती है कि दूसरे माइनर पुराने इतिहास के आधार पर कितनी देर तक काम करते रहेंगे। [1] [6]
पीटर घर पर Full Node चलाते हैं। यह ऐसा सॉफ्टवेयर है जो नियमों के अनुसार Bitcoin के ब्लॉक और लेनदेन जाँचता है। केवल नए ब्लॉक की सूचना काफी नहीं; जाँच के लिए उसका पूरा डेटा चाहिए। पीटर उसे पूरा डाउनलोड कर सकते हैं या मिले संदेश और पहले से मौजूद लेनदेन से दोबारा बना सकते हैं। जैसे किसी किताब के पन्नों की सूची मिले और वे पन्ने अपनी लाइब्रेरी में मिल जाएँ: भेजना कम पड़ता है, पर आखिर में किताब वही होनी चाहिए। [1] [7]
ब्लॉक का एक छोटा हेडर होता है, जिसे Block Header कहते हैं। इसमें पिछले ब्लॉक का संदर्भ भी होता है और इससे Proof of Work, यानी माइनिंग के लिए आवश्यक गणनात्मक काम का प्रमाण, जाँचा जा सकता है। माइनर बार-बार गणना करके यह प्रमाण खोजते हैं; दूसरे लोग मिले परिणाम को जल्दी जाँच सकते हैं। यह उपयोगी शुरुआती जाँच है, हर भुगतान के वैध होने का प्रमाण नहीं। केवल हेडर से पीटर नहीं जान सकते कि हस्ताक्षर सही हैं या लेनदेन वास्तव में उपलब्ध और अभी तक खर्च न हुई रकम खर्च कर रहे हैं। डिजिटल हस्ताक्षर निजी कुंजी, यानी एक गुप्त संख्यात्मक मान, से भुगतान की अनुमति का प्रमाण बनाता है, लेकिन उस कुंजी को उजागर नहीं करता। UTXO ऐसा लेनदेन आउटपुट है जिसे अभी खर्च नहीं किया गया है: इसमें रकम और उसे खर्च करने की शर्तें दर्ज होती हैं। [6] [8]
पीटर को बहुत से लेनदेन ब्लॉक मिलने से पहले ही मिल चुके होते हैं। वे Mempool में रखे रहते हैं, जो उनके नोड पर अपुष्ट लेनदेन का स्थानीय संग्रह है। BIP 152 के Compact Blocks इसी बात का उपयोग करते हैं। हर लेनदेन दोबारा भेजने के बजाय संदेश में मुख्यतः छोटे पहचानकर्ता और कुछ पूरे लेनदेन आते हैं। पीटर जाने-पहचाने हिस्सों को सही क्रम में जोड़ लेते हैं। नेटवर्क संदेश छोटा होता है, जाँचा जाने वाला ब्लॉक नहीं; उसकी वैधता के नियम भी नहीं बदलते। [2] [7]
पूरी दुनिया का एक साझा Mempool नहीं होता। हर नोड को थोड़े अलग लेनदेन मालूम हो सकते हैं, इसलिए पीटर के पास कुछ डेटा कम पड़ सकता है। वे गायब डेटा माँगते हैं या पूरा ब्लॉक डाउनलोड करते हैं। अनुरोध जाने और जवाब आने में अतिरिक्त समय लगता है। यह डेटा का अनुमान लगाने या जाँच छोड़ देने की वजह नहीं है। वास्तविक बचत इस पर भी निर्भर करती है कि पाने वाले को कितने लेनदेन पहले से मालूम हैं। [2] [7]
BIP 152 का तेज़ मोड सभी लेनदेन की जाँच पूरी होने से पहले ब्लॉक आगे भेजने देता है। इसका मतलब आँख बंद करके कुछ भी भेजना नहीं है। भेजने वाले को अन्य शर्तों के साथ सत्यापित चेन से जुड़ाव, Proof of Work और हेडर का भेजे गए लेनदेन से क्रिप्टोग्राफिक मिलान जाँचना होता है। इसके बाद डेटा भेजना और बाकी जाँच साथ चल सकते हैं। फिर भी Full Node पूरी जाँच के बाद ही ब्लॉक को अपने सक्रिय इतिहास में स्वीकार करता है। [2] [4] [7]
आना का ब्लॉक सब तक पहुँचने से पहले किसी दूसरे माइनर को उसी पिछले ब्लॉक से जुड़ा नया ब्लॉक मिल सकता है। थोड़ी देर के लिए नेटवर्क का एक हिस्सा एक वैध शाखा देखता है और दूसरा हिस्सा दूसरी। वैध शाखाओं में चुनाव आगे जमा हुए काम से होता है, कंप्यूटरों के मतदान से नहीं। स्वीकृत चेन से बाहर रह गए वैध ब्लॉक को Stale Block कहते हैं। तेज़ प्रसार ऐसी होड़ का समय घटाता है, लेकिन उसे पूरी तरह समाप्त नहीं करता। [6] [8]
आना का ब्लॉक धीरे फैले तो जोखिम बढ़ता है कि दूसरे माइनर प्रतिस्पर्धी ब्लॉक पर आगे काम करें और आना का ब्लॉक स्वीकृत चेन से बाहर रह जाए। उस इतिहास में उन्हें उस ब्लॉक का इनाम नहीं मिलेगा। इसलिए अच्छा कनेक्शन सिर्फ सुविधा की बात नहीं है। इसका लाभ बेहतर जुड़े संचालकों के पास माइनिंग का केंद्रीकरण बढ़ा सकता है। फिर भी अकेला धीमा कनेक्शन केंद्रीकरण का माप या हमले का प्रमाण नहीं है। [7] [8]
FIBRE तेज़ ब्लॉक प्रसारण के लिए बने विशेष सिस्टम का एक उदाहरण है। यह नेटवर्क की देरी घटाने की कोशिश करता है, जिसमें डेटा पैकेट खोने से होने वाली देरी भी शामिल है। पैकेट भेजे गए संदेश के छोटे हिस्से होते हैं। ऐसा रास्ता ब्लॉक जल्दी पहुँचा सकता है, लेकिन उसका संचालक पीटर की जगह ब्लॉक की वैधता तय नहीं करता। पीटर के Full Node को वही नियम जाँचने हैं, चाहे डेटा किसी भी रास्ते से आया हो। [3] [9]
नेटवर्क को डेटा की मात्रा, निजता और कनेक्शन की विफलता सहने की क्षमता भी देखनी होती है। एक ही रास्ते पर निर्भर रहना कमजोरी है, भले वह तेज़ हो। अलग सुधारों के काम भी अलग हैं: Erlay का एक हिस्सा BIP 330 पड़ोसी नोडों को लेनदेन की घोषणाओं के समूहों के बीच अंतर ढूँढ़ने में मदद करता है। यह BIP 152 के ब्लॉक प्रसारण की जगह नहीं लेता। साझा उद्देश्य बेहतर संचार है, जिसमें हर नोड अपनी स्वतंत्र जाँच बनाए रखे। [1] [5]
पूरी तस्वीर के लिए इस प्रविष्टि के साथ यह भी पढ़ें Compact Blocks, Selfish Mining, Eclipse Attack, Initial Block Download, Bitcoin, Full Node. इस प्रविष्टि का उल्लेख यहाँ भी है Sybil Attack, Eclipse Attack, Selfish Mining, Compact Blocks.