第三期|飞鸽集训班：探知区块结构 你品 你细细品

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开 篇

本期重点讲解区块链之【区块】

区块链的本质是去中心化的分布式数据库。区块链能做到无法被控制，正是因为其具有无法管理的性质。其他的数据库都有第三方中介，但是区块链是没有中介管理的，它是无中心的。如果想对区块链添加审核，也是无法实现的。因为它的设计目标就是防止出现居于中心地位的管理者。那人人都要在里面填写数据，在这过程中没有第三方的监督，怎样能保证数据的可信度呢，这也正是区块链的神奇之处。

区块链由一个个区块（block）组成。每个区块都连着上一个区块，这也是”区块链”这个名字的由来。区块就好比数据库的记录，每次填入数据，就是创建一个区块。在比特币网络中，数据会以文件的形式被永久记录，我们称这些文件为区块。区块就是在区块链网络上承载永久记录的数据文件的数据包。一个区块是最新比特币部分或全部交易的记录集，且未被其他先前的区块记录。

区块头与区块体

我们可以简单举个例子来说明区块与区块链之间的关系。如果把“区块链”比作高铁，那么每一节车厢就是一个个“区块”；站在每节“车厢”的角度看待“区块”，那么，每节车厢又分为：区块头（Head）跟区块体（Body）。

区块头（Head）：里面存储着区块的头信息（存储着车厢号，座位数，厕所状态的记录区域“显示屏”），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。特点是固定大小80B，比如 不管单节车厢多少个座位，显示屏是固定大小的；

区块体（Body）：实际数据（实际的座位等设施）；可变大小的（不同车厢的车座数可能不一致），取决于本区块被打包时候，总的交易数有多少，一般是2000笔以内。火车头就是“创世区块”；创世区块就是区块链中的第一个区块。创世区块一般用于初始化，不带有交易信息，其包含了当前区块的多项特征值：

区块头（Head）具体解析

（图片来源网上）

版本号Version：大小4字节，每一个区块的版本号，标记着当前区块是在什么版本的bitcoin core系统版本下产生的；目前主链（main）上有两种版本号的区块，分别为1和2；

时间戳Timestamps：大小4字节，核心字段，自1970-01-01T00:00 UTC之后开始的秒数；

难度系数difficulty:?大小4字节，存储格式为 难度系数的HASH值，该字段标记着当前区块被“挖”出来的难度（哈希碰撞出来的难度）；

随机数Nonce:大小4字节，用于工作量证明算法的计数器。当前区块工作量证明（Proof of Work）的参数（是以一坨0开头的数），存储格式为Hash值。hash计算的目标值，改值随机。当“矿机”节点经过Hash计算出的值为该随机数时，即为“挖矿”初步成果（经过后续六个区块的认证之后，才是真正的成果，终态）；

前序区块头Hash地址hashPrevBlock：大小32字节，为当前区块前一个区块的区块头的Hash值；

默克尔树根Hash地址hashMerkleRoot：当前区块打包的所有交易是以默克尔树的方式记录的，该字段记录该交易树的树根hash值。当每一笔交易进入来区块被打包的时候，该字段需要重新计算更新一次。

区块体（Body）具体解析

1）区块大小: 4字节；

2）交易数量：1~9字节，本区块包含的打包交易笔数；原则上是上一个区块创建之后，到本区块创建完成之间，产生的所有的比特币交易的集合。

3）魔法数?：4字节不变常量，是比特币客户端解析Block数据时的识别码；比特币Main网络的魔法数是0xD9B4BEF9,testNet网络的识别码是0xDAB5BFFA。不同的币种的魔法数一般不同，比如莱特币的Main网络魔法数是0xDCB7C1FC；

4）交易详情大小不定：交易详情里包含着所有笔交易的详情信息，以一条一条记录的方式记载，采用的数据结构是哈希树（默克尔树）；详细记载了比特币的交易记录和相关细节。其中在比特币收支详情里面，记录了比特币收支地址和比特币收支的数量和 merkle节点值?和?数字签名等情况，因此收支详情是交易记录中最重要的部分。

刚才文中提到的哈希，要想理解区块链，也必须要懂哈希（hash）。下一篇章向大家解说什么是哈希（hash）。

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编译者/作者：飞鸽区块链

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