【区块链】比特币区块结构

在币圈里混的人，或多或少听过区块链概念，区块链的最简洁、最核心的定义：区块链是不可篡改的账簿。

这句话点明区块链具有不可篡改的特性，但没说明区块链是怎样组成，或者区块链的结构是怎样的？

在《精通比特币》第7章对区块链定义：

区块链是由包含交易信息的区块从后向前有序链接起来的数据结构。

这是从软件设计的角度来解释。如果没了解过数据结构的小伙伴，看到定义后半部分可能会产生疑惑。下面我给出比较简洁定义：区块链是有序地把一个个区块链接起来。

根据上面定义，关键词包括：有序、区块、链接。画出简洁区块链的图（如下图1）。

区块链接.png

有序是指按照产生区块时间来排序，越早产生的区块，越排在前面。比特币是平均十分钟产生一个区块。

区块

区块是本文章重点讲述的内容，每个区块主要用于存储交易信息。区块结构如下：

大小	字段名称	描述
4字节	区块大小	用字节表示区块大小
80字节	区块头	组成区块头所包含的字段
1-9字节（不固定）	交易数量	交易数量
不固定	交易信息	记录当前区块里的交易信息

区块头结构如下：

大小	字段	描述
4字节	版本	版本号，跟踪使用软件/协议
32字节	父区块哈希值	上一个区块哈希值
32字节	Merkle根	该区块中交易的Merkle树根的哈希值
4字节	时间戳	该区块产生时间
4字节	难度目标	该区块工作量证明的难度目标
4字节	Nonce	工作量证明的计数器

用表格描述区块结构是清晰的，但不够直观。下面使用一张图来表示区块结构：

区块结构.png

这张图清晰明了介绍区块包含信息和组成。

区块是通过什么链接起来的？区块头的父区块哈希，就是使用它把一个个链接起来。一直连到创世区块，创世区块也就是第一个区块。

每个区块都有父区块哈希值，有没有想过当前区块哈希是产生的？

当前区块哈希值不包含在区块的结构，当从比特币网络被接收到该区块时，再由每个节点计算出区块哈希值。区块的哈希值可能存储到某个设备或者数据库，以便于索引和更快地从磁盘检索区块。

结语

从区块结构的角度，讲解区块链的定义：区块链是有序地把一个个区块链接起来。区块结构包括：区块大小、区块头、交易数量、交易笔数。区块头包含字段有：版本号、父区块哈希值、Merkle根、时间戳、Nonce、难度目标。还有当前区块哈希值不包含在区块的结构。