解释区块链基础知识 简单来说它是什么?区块的剖析 区块链

2025-06-08

解释区块链基础知识

简单来说它是什么?

区块剖析

区块链

在学习区块链之后,我致力于更深入地理解什么是区块链以及它是如何运作的。当然,很多人可能已经知道它是什么了,但我还是想分享一下我目前学到的知识。

简单来说它是什么?

区块链是一个虚拟账本,其中每条记录都构成一个区块。这些记录分布在一个网络中,每个人都可以读写,但无法更改其中的信息。为了更好地理解区块链,我们先来了解一下什么是区块,区块包含哪些内容,以及区块之间如何连接。为了更好地理解区块链,我将基于比特币的实现来解释它。

区块剖析

每个块包含一个标题和一个主体。

堵塞

这些是每个区块包含的数据。此外,每个区块都有一个由开发者定义的最大大小(以字节为单位)。当达到此最大大小时,该区块将被添加到区块链中,并开始创建新区块。我将在下文逐一解释这些内容。

区块编号

区块链中的每个区块都有一个数字,代表其在链中的位置。第一个添加到链中的区块有一个特殊名称,称为创世区块

PrevBlockHash

每个区块的头部都包含对前一个区块哈希值的引用。这非常重要,因为区块链正是通过它来保持一致性和控制其不可篡改性。
创世区块本身没有任何指向前一个区块的内容,因为它是第一个区块。

MerkleRoot

merkleRoot 是区块内所有交易的哈希值。如果区块内部发生任何更改,此哈希值也会更改,并使更改后的区块以及后续区块失效。
现在你可能会想:为什么这个字段叫做 MerkleRoot 而不是 blockHash ?这是因为比特币使用Merkle 树从区块数据生成哈希值。

随机数

这是一个 32 位的数字,与区块的挖矿过程相关。该数字仅使用一次,用于查找与区块链难度匹配的哈希值。我稍后会写关于挖矿的文章,希望这篇文章能让你更清楚地理解。

创建时间戳

这是区块创建的时间戳。

数据

所有交易数据都保存在这里。

哈希

我已经讨论了很多关于哈希的问题了,对吧?这里使用的是哪种哈希算法?
这实际上取决于区块链的具体实现,但就我这里讨论的情况而言,这应该是一种单向哈希算法。比特币使用的是 SHA-256(安全哈希算法),长度为 256 位。如果您想了解更多关于SHA-2 的信息,请参阅:

现在我们知道了区块内部是什么以及使用了什么类型的哈希,让我们展示一下区块链内部的情况。

区块链

正如您在下面看到的,我们将在这里通过 prevBlockHash 将我们的区块链接在一起。

区块链

merkleRoot 的值是根据 Data 信息生成的,如果其中任何内容发生变化,merkleRoot 的值也会随之改变,并且之前链接到该更改区块之后 prevBlockHash 的其余区块将不再有效。这就是区块链不可篡改的原因。

我认为这是一个很好的开始,如果你想了解更多,有一个非常好的网站,你可以用它来体验并更好地理解我在这里所说的内容:Anders BlockAnders Blockchain。你也可以阅读比特币匿名创始人中本聪(Satoshi Nakamoto)的白皮书。

希望这篇文章能帮助您更多地了解区块链,在我的下一篇文章中我将解释区块链网络。

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