區(qū)塊鏈的組成

首先我們來(lái)說(shuō)說(shuō)區(qū)塊鏈的組成。區(qū)塊鏈，顧名思義，是一個(gè)個(gè)區(qū)塊以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)組成的。具體來(lái)說(shuō)，每個(gè)區(qū)塊都有一個(gè)唯一的區(qū)塊哈希，區(qū)塊頭中有一個(gè)字段來(lái)存放父區(qū)塊的哈希。第二個(gè)區(qū)塊的父哈希為第一個(gè)區(qū)塊的哈希，第三個(gè)區(qū)塊的父哈希為第二個(gè)區(qū)塊的哈希，這樣類推，就把一個(gè)個(gè)區(qū)塊鏈接起來(lái)了，形成了一個(gè)前向的鏈表，一句話，區(qū)塊組成的區(qū)塊鏈表就是區(qū)塊鏈。

每個(gè)區(qū)塊的頭信息中都要存父區(qū)塊的哈希，那么，區(qū)塊哈希是怎么來(lái)的呢，區(qū)塊哈希其實(shí)是對(duì)區(qū)塊頭信息做一個(gè)算法名為SHA256的算法得到的值。我們可以把SHA256想象為一個(gè)裝置，姑且稱之為翻譯黑箱吧，你丟給他一句話，他會(huì)立馬吐出另外一句翻譯好的話，也就是哈希。要得到哈希就得知道翻譯前包括哪里內(nèi)容，具體到比特幣里，就涉及到了區(qū)塊具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

區(qū)塊的結(jié)構(gòu)

區(qū)塊是一種聚合了交易信息的容器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊由以下幾部分來(lái)組成：

1） 區(qū)塊大小（占4字節(jié)）

2） 區(qū)塊頭 （占80字節(jié)）

3） 交易計(jì)數(shù)器（記錄本區(qū)塊中的交易數(shù)量）

4） 交易實(shí)體

在這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，區(qū)塊大小代表了本區(qū)塊除了自己這4個(gè)字節(jié)以外的其他數(shù)據(jù)量的大小，區(qū)塊的具體數(shù)據(jù)寫完以后才能得到這個(gè)數(shù)值；交易計(jì)數(shù)器就更簡(jiǎn)單了，他表達(dá)了一個(gè)區(qū)塊中交易的個(gè)數(shù)，僅僅是一個(gè)計(jì)數(shù)而已。交易實(shí)體就是真正的交易數(shù)據(jù)，代表著比特幣個(gè)體與個(gè)體之間的價(jià)值轉(zhuǎn)移。

在區(qū)塊里，區(qū)塊頭起著至關(guān)重要的作用，之前的章節(jié)中我們講過(guò)，并不是每一個(gè)賬戶都要記錄所有的交易信息，只有那些全節(jié)點(diǎn)或者礦工才需要記錄所有的數(shù)據(jù)，而普通的比特幣參與者只需要將每個(gè)區(qū)塊的區(qū)塊頭下載到本地就可以進(jìn)行簡(jiǎn)單支付驗(yàn)證（Simplified Payment Verification 簡(jiǎn)寫為SPV），每個(gè)區(qū)塊的區(qū)塊頭只有80字節(jié)，一年也才4.2M而已，把這些數(shù)據(jù)完全放進(jìn)內(nèi)存都是可以的。

那么區(qū)塊頭是什么樣的結(jié)構(gòu)呢？區(qū)塊頭主要由三組數(shù)據(jù)組成：

1） 父區(qū)塊哈希值

2） 難度、時(shí)間戳和nonce值

3） Merkle樹的根hash

其中父區(qū)塊哈希前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，是用來(lái)鏈接區(qū)塊用的，可以保證區(qū)塊的順序；難度、時(shí)間戳和nonce值與挖礦競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)；而Merkle樹的根hash，借助Merkle樹算法，可以確保收錄于驗(yàn)證區(qū)塊中所有交易的真實(shí)性。