區(qū)塊鏈的組成

首先我們來說說區(qū)塊鏈的組成。區(qū)塊鏈，顧名思義，是一個個區(qū)塊以鏈式結構組成的。具體來說，每個區(qū)塊都有一個唯一的區(qū)塊哈希，區(qū)塊頭中有一個字段來存放父區(qū)塊的哈希。第二個區(qū)塊的父哈希為第一個區(qū)塊的哈希，第三個區(qū)塊的父哈希為第二個區(qū)塊的哈希，這樣類推，就把一個個區(qū)塊鏈接起來了，形成了一個前向的鏈表，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)塊哈希是怎么來的呢，區(qū)塊哈希其實是對區(qū)塊頭信息做一個算法名為SHA256的算法得到的值。我們可以把SHA256想象為一個裝置，姑且稱之為翻譯黑箱吧，你丟給他一句話，他會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容，具體到比特幣里，就涉及到了區(qū)塊具體的數(shù)據結構。

區(qū)塊的結構

區(qū)塊是一種聚合了交易信息的容器數(shù)據結構。區(qū)塊由以下幾部分來組成：

1） 區(qū)塊大小（占4字節(jié)）

2） 區(qū)塊頭 （占80字節(jié)）

3） 交易計數(shù)器（記錄本區(qū)塊中的交易數(shù)量）

4） 交易實體

在這個數(shù)據結構中，區(qū)塊大小代表了本區(qū)塊除了自己這4個字節(jié)以外的其他數(shù)據量的大小，區(qū)塊的具體數(shù)據寫完以后才能得到這個數(shù)值；交易計數(shù)器就更簡單了，他表達了一個區(qū)塊中交易的個數(shù)，僅僅是一個計數(shù)而已。交易實體就是真正的交易數(shù)據，代表著比特幣個體與個體之間的價值轉移。

在區(qū)塊里，區(qū)塊頭起著至關重要的作用，之前的章節(jié)中我們講過，并不是每一個賬戶都要記錄所有的交易信息，只有那些全節(jié)點或者礦工才需要記錄所有的數(shù)據，而普通的比特幣參與者只需要將每個區(qū)塊的區(qū)塊頭下載到本地就可以進行簡單支付驗證（Simplified Payment Verification 簡寫為SPV），每個區(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)據完全放進內存都是可以的。

那么區(qū)塊頭是什么樣的結構呢？區(qū)塊頭主要由三組數(shù)據組成：

1） 父區(qū)塊哈希值

2） 難度、時間戳和nonce值

3） Merkle樹的根hash

其中父區(qū)塊哈希前面已經說過了，是用來鏈接區(qū)塊用的，可以保證區(qū)塊的順序；難度、時間戳和nonce值與挖礦競爭相關；而Merkle樹的根hash，借助Merkle樹算法，可以確保收錄于驗證區(qū)塊中所有交易的真實性。