Espaço de Nonce
Espaço de nonce é o intervalo que mineradores percorrem para encontrar um hash de bloco válido em prova de trabalho.
Definição
Espaço de nonce é o intervalo de valores de nonce que um minerador pode testar enquanto busca um hash de bloco válido. Em sistemas de prova de trabalho no estilo do Bitcoin, ele é uma das áreas de busca que mineradores percorrem ao aplicar hash a um cabeçalho de bloco candidato.
O campo básico de nonce é limitado, portanto o espaço de nonce não é o mesmo que o número total de tentativas de mineração possíveis. Mineradores ampliam a busca alterando outras partes do modelo de bloco.
Como Funciona
Um minerador monta um bloco candidato a partir de transações, um hash do bloco anterior, uma raiz de Merkle, um timestamp, um alvo de dificuldade e um nonce. O minerador aplica hash ao cabeçalho e verifica se o resultado está abaixo do alvo. Se não estiver, o minerador altera o nonce e tenta novamente.
No Bitcoin, o campo de nonce tem 32 bits, então pode armazenar cerca de 4.3 bilhões de valores. Isso parece muito, mas mineradores ASIC conseguem testar bilhões ou trilhões de hashes por segundo. Um minerador pode percorrer rapidamente o espaço básico de nonce.
Quando isso acontece, o software de mineração cria mais variações de cabeçalho. Ele pode ajustar o extra nonce dentro da transação coinbase, o que altera a raiz de Merkle, ou atualizar o timestamp. Pools de mineração também dividem o trabalho para que cada worker receba uma tarefa diferente.
Isso não torna a mineração previsível. Cada variação de cabeçalho dá aos mineradores outra chance independente, mas ninguém consegue saber qual nonce funcionará antes de aplicar o hash.
Por Que Isso Importa
O espaço de nonce importa porque mineradores geram receita ao produzir muitas tentativas de hash sem duplicar trabalho. Um espaço de nonce bem gerenciado mantém os ASICs ocupados, evita sobreposição e ajuda uma pool de mineração a medir a taxa de hash de cada worker.
Ele também explica por que a construção do bloco afeta o desempenho da mineração. Depois que o campo básico de nonce se esgota, mineradores precisam de novos modelos de bloco ou alterações no extra nonce. Uma coordenação ruim pode causar trabalho stale e reduzir os pagamentos esperados.
Para a rede, o espaço de nonce faz parte do que torna a mineração cara de executar, mas fácil de verificar. Mineradores podem testar números enormes de cabeçalhos, enquanto os nós só precisam comparar o cabeçalho vencedor com a dificuldade de mineração.