核心内容丨区块链的结构

经过前面一些区块链知识普及，今天来讲讲区块链的结构，以更好帮助你更好地去理解区块链。

比特币区块链的数据存储

了解区块链结构之前，我们需要了解一个知识：比特币区块链的数据存储。

我们知道，比特币区块链其实是存储了一笔一笔的交易，并且会将每一笔交易都进行上链。

那么是怎么将交易进行上链的呢？

就是把多笔交易以组的形式放在一个块中（每隔10分钟就会产生一个块），然后再将这个块追加到前一个块的后面，如此依次链接起来。最终不断将新产生的交易以组的形式不断存储在块中，并进行延展链接。




区块本身结构

区块包含两个部分：区块头和区块体



区块体，即交易的集合。每隔10分钟，会对我们产生的多笔交易进行集合成块，再以块为单位进行上链。

区块头，里面存储着区块的头信息，包含上一个区块的哈希值(PreHash)，本区块体的哈希值(Hash)，以及时间戳(TimeStamp)等等。

在区块头中有一个特殊的字段，即父区块（前区块Hash）。当需要将当前区块链接到上一区块时，那么一定会指定前一区块的Hash是多少。



以此类推，每一个区块都包含有前一区块的Hash，进行不断进链接，这样就能很好地保证链上的信息不被修改，因为一旦其中的一个区块信息被修改，将无法通过下一个区块的验证，那么被修改的信息也将不被认可。

区块头——版本号，通常用来区分用的什么网。比特币目前主要有两个网：主网、测试网。

区块头——时间戳，新产生一个块后会在块头中产生一个时间戳，用以表示块的产生时间。

区块头——Merkle根，查阅上一篇文章。

区块头——难度系数，比特币的难度一直在调整，需要算力工去计算出来。后期会详细讲解。

区块头——Nounce值，在挖矿时需要找的随机数。可用算力去查找完全随机的数值，在填入区块中是能使区块头的Hash值满足难度系数的要求。只有算出Nounce值，才能算是把当前区块计算成功，即挖矿成功。

区块链本质特性

1、起始一致

创世块（高度为0）：网络中的所有节点都以内置统一的第0块为起始块进行后续延展；

不同的创世块会造成不同的链，如：比特币主网与测试网的创世块就不一样。

在验证后一区块时，必须要依赖前一块，所以就必须有第0块。而第0块则是固定好的，无法进行更改的。

2、链式存储

比特币区块链上的块以链式结构线性单向追加记录，且后一块会记录对应的前置块。

3、Hash引用

后一块通过前一块的Hash进行引用，前置块的改变必然会导致后置块的Hash引用必须修改才能前后对应。

4、块头/块体分离结构

比特币区块链以单位存储，块又分为块头和块体两部分。块头中通过记录块体的Merkle根（Hash摘要）来保证块头与块体的唯一对应性。

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