Web3知识120问第4篇：区块链里的“区块”指什么？

Web3知识120问第4篇

区块链里的“区块”指什么比特币挖矿网站？

众所周知，区块链是一个按照时间顺序，将数据区块以顺序相连的方式组合成的链式结构比特币挖矿网站。链式结构很好理解，就是链条的样式。但是很多人不知道的是，这个“区块”到底是什么？这个所谓的“区块”里，包括哪些东西呢？

今天，识链大学就给大家剖析一下区块链的数据结构，以及区块内部所包含的信息资料比特币挖矿网站。

一、区块头与区块体

区块本身是由两个结构组成，分别是：区块头和区块体比特币挖矿网站。上半部分是区块头，包括版本号、时间戳、难度目标、随机数、前一个区块的哈希值、默克尔根等信息。而下半部分就是区块体，囊括了这个区块内的所有交易信息和相关的哈希值。如果不太明白，可以看下面的图：

二、区块主体与默克尔树

现在，我们先从区块体说起，这个比较简单比特币挖矿网站。在区块链上，大概每几分钟就会诞生一个新区块，例如比特币网络是 10分钟左右。那么，这10分钟内产生的所有转账、交易信息（转账人、接收人、转账金额等），都会被打包到一个区块主体里，这就构成了一个区块体。

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但是还没结束，这些交易信息，实际上是以哈希值的形式存在，就是图中的hash比特币挖矿网站。所谓哈希值，就是一串数字和字母的组合。这个组合，是将一段文字或者信息，通过哈希算法的形式加密而成的。

举例来说，识别大学内部有一个秘密是“识链大学的校长是老王”比特币挖矿网站。这个信息，老王并不希望别人知道，于是通过SHA-256这个哈希算法，将这段信息进行加密之后，就变成了

“64ded2e5d6a6f1e08af96de4c4292cf9eab7ca85fd2921f671f4105b4b2fedf8”，这串字符就是哈希值了比特币挖矿网站。

同理，在区块链里，某个时间段内所有人的转账信息都会通过哈希算法被计算出哈希值比特币挖矿网站。因为如果不计算的话，资料太多，区块装不下。但是就算是变成哈希值，依然还是很多。那就再继续算，哈希值两两组合，得出下一个哈希值。再两两组合计算，最后得到一个终极哈希值，这个哈希值就叫默克尔根（Merkle）。这种两两计算的方式，组成了一种结构，就是默克尔树（Merkle）的结构。

三、区块头的结构

和区块体相比的话，区块头包含的内容就复杂的多了，毕竟是头嘛比特币挖矿网站。就区块头里面的结构，识链大学给大家一一介绍。

1、版本号：就是这个区块的版本，也叫“区块高度”比特币挖矿网站。创世区块的版本号是0，下一个区块的版本号就是1，以此类推，多一个区块就加个1。例如ETH2.0是在区块高度15537393的时候完成合并。这个“15537393”就是该区块的版本号。

2、时间戳：前面说过，区块链是按照时间顺序排序的比特币挖矿网站。所以，每个区块生成的时候，都会在里面标注好时间，会精确到秒。有了这个时间戳，才能确定好顺序。这个时间，也是链上时间，以供用户查询。

3、难度目标：区块链系统自动调整的挖矿难度比特币挖矿网站。以比特币网络为例，刚开始挖矿的时候，大家用电脑都能挖矿。后来随着挖矿的人越来越多，难度也越拉越大。为什么难度大？因为比特币网络设定了一种机制：大约每10分钟要生成一个区块。如果难度不变，挖矿的人越来越多，那么区块生成时间就会变少，这就乱套了。所以，比特币网络会在2周左右，根据全网的算力情况调整一次难度。

4、随机数：区块链网络随机生成的一串字符，但是没人知道是什么，只能靠猜比特币挖矿网站。谁猜出来，谁就能获得奖励。所谓的“猜”，就是利用挖矿设备去进行哈希碰撞，简单来说就是一串串字符去试。试出来了，就成功了。现在有的挖矿设备，大概每秒可以试14万亿次，也就是每秒进行14万亿次的哈希碰撞。理论上，你试的次数越多，成功的几率越大。

5、前一区块的哈希值：前一个区块，对当前这个区块来说就是“父区块”比特币挖矿网站。为什么区块链不可篡改？就是因为每一个区块都包含前一个区块的哈希值。如果有一个信息改了，那么此后每个区块的哈希值都要重新计算，这几乎是不可能实现的。

6、默克尔根：这个就是刚才提到的，由区块主体计算得出的哈希值比特币挖矿网站。

至此，区块头和区块体的信息就介绍完全比特币挖矿网站。当所有的信息都明确之后，整个区块会再进行一次哈希计算，得到一个哈希值，放到下一个区块里，这个哈希值就是所谓的“父区块哈希值”了。

从设计角度来，区块体和区块头的紧密连接，区块头和父子区块的前后配合，各个节点环环相扣，实现了一个坚不可摧的链条比特币挖矿网站。对区块链研究的越深，越能体会到它的强大之处，各种巧妙的思想让人叹为观止。

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