比特幣是基于區(qū)塊鏈的，這一點大家都知道。但是這個區(qū)塊鏈是什么呢？更準確地說，區(qū)塊鏈的各個組成部分是什么呢？

區(qū)塊鏈是一個數(shù)據(jù)塊。每個塊可以看作是分類帳中的一個。單個塊由幾個組件組成。大致可以將它們區(qū)分為塊的頭部（塊頭）和塊的身體（塊體）。

塊頭

塊頭為六個部分：

軟件的版本號

前一個塊的哈希值

Merkle樹的根哈希值

世界時自1970-01-01以來以秒為單位的時間

當前困難的目標

特定場合

軟件的版本號

在大多數(shù)情況下，軟件版本號并不重要。但是，具有特定版本號的挖掘程序可以指示它支持哪個協(xié)議決。

前一個塊的哈希值

前一個塊的哈希值，也可以說是塊的鏈。因為前一個塊的哈希值包含在新塊的哈希值中，所以區(qū)塊鏈的塊都是在彼此的基礎(chǔ)上構(gòu)建的。如果沒有這個組件，每個塊之間就不會有連接。

Merkle樹的根哈希值

塊中包含的所有事務(wù)都可以聚合到哈希值中。這就是Merkle樹的根哈希。

自1970-01-01 T00： 00 UTC以來的秒數(shù)

塊本身中的時間戳。時間自1970年1月1日起以秒為單位給出。

當前困難的目標

指示新哈希值必須小到什么程度才能聲明有效性。換句話說，每個哈希值都有一個位大小。位的目標越低，就越難找到匹配的哈希值。

特定場合

特定場合是由工作量證明增加的變量。通過這種方式，挖掘器猜測一個有效的哈希值，一個比目標值小的哈希值。

這六個組件構(gòu)成了塊頭。區(qū)頭在比特幣中扮演著重要角色，因為它將所有區(qū)塊連接在一起。你可以把它想象成卡車的駕駛艙。這些是卡車通過網(wǎng)絡(luò)控制時所帶的重要文件。

塊體

塊體可以想象成卡車的裝載空間。它包含與塊確認的所有事務(wù)。

當挖掘程序構(gòu)造一個塊時，它會驗證事務(wù)。也就是說，他主要檢查寄件人是否有足夠的錢。他可以很容易地從區(qū)塊鏈中讀取這些信息。如果發(fā)件人想發(fā)送10個比特幣，他會查看過去的數(shù)據(jù)塊，看看發(fā)送者是否已經(jīng)收到10個比特幣。

塊中的事務(wù)不僅在列表中，而且在所謂的Merkle樹中。

什么是Merkle樹？

Merkle樹的名字來源于數(shù)學(xué)家Ralph Merkle。許多信息可以用一個哈希值表示。為此，首先會對數(shù)據(jù)本身進行分發(fā)哈希值。然后哈希直再次被分發(fā)并合并。最后，Merkle樹被合并到一個哈希值中。最后一個哈希值也稱為根哈希值，即樹的根。它在一個相對較短的字符串中表示其“葉”（單個事務(wù)）和“分支”（葉的哈希值）的所有信息。

只要知道所有的分支和葉節(jié)點，創(chuàng)建根哈希就非常簡單快捷。就像哈希值函數(shù)一樣：它在一個方向上工作得清晰而迅速，在另一個方向上是不可能分解的。如果根哈希值已知，但事務(wù)未知，則不可能猜測事務(wù)。

因此，僅使用根哈希值是不夠的，必須保存塊的其余部分。因此，通過再次哈希值塊中包含的信息，挖掘器可以在任何時候驗證根哈希值。只要哈希值函數(shù)相同，對于給定的數(shù)據(jù)輸入，礦工們總是會得到相同的哈希。這非常方便，因為它們只能檢查它們是否與哈希值處于同一級別即可。

挖掘：搜索特殊哈希值

在這種背景下，更容易理解工作量證明的挖掘。在挖掘時，塊的塊頭會被增量地更改以獲得一個特殊的哈希值。頭由五個常量和一個變量組成。常量是軟件的版本號、前一個塊的哈希值、Merkle樹的根哈希值、時間戳和搜索哈希值的目標大?。ㄒ宰止?jié)為單位）

變量是nonce。nonce是由1提出的數(shù)字。然后挖掘器對數(shù)據(jù)進行分發(fā)哈希值，并檢查數(shù)據(jù)是否產(chǎn)生了低于搜索目標值的哈希值。如果哈希值大于目標值，挖掘器將重復(fù)該過程;因此，它將nonce增加1，哈希值會再次檢查。它重復(fù)這個過程，直到找到低于目標的哈希值，或者從另一個低于目標值的網(wǎng)絡(luò)工作者那里獲得另一個塊。然后獲取這個新塊并將其用作下一個塊的基（使用新哈希值作為“上一個塊的哈希值”）。

挖掘是一個超重復(fù)的過程，其目標是找到一個特殊的哈希值。一旦找到哈希值，游戲就重新開始。找到特殊哈希值的概率取決于難度。比特幣平均每十分鐘就會發(fā)現(xiàn)一個新的區(qū)塊。這個難度一直在變化，所以這個平均值保持不變。

這個過程的特殊之處在于，只有通過猜測才能找到特殊的哈希值。這個速率會消耗計算能力和能量。查看特殊哈希值就足以看出它是特殊的，因為它以0開頭。

下面是一個來自比特幣區(qū)塊鏈的哈希值例子：

000000000000000000094 bfa4edb1245c347e42452e4418e9fe5a1d24e335b16

哈希值表：區(qū)塊鏈的matryoshka

塊可以簡化為matryoshka想象的那樣。最小的玩偶是未標價的交易。下一個信封是這個事務(wù)的哈希值形式。此后，兩個哈希值事務(wù)被哈希在一起。所以哈希值會被合并得越來越多。最后，只剩下一個哈希值，即根哈希值或最大的matryoshka。