在讨论比特币挖矿时,“区块”这个词经常出现在对话中。在今天的文章中,我们将花时间解释比特币区块到底是什么。
什么是块?

区块是永久存储交易数据文件的地方。随着时间的推移,区块会形成线性结构,这就是所谓的区块链。
新的交易不断地集成到新的区块中,这些新的区块被放置在链的末端。添加到区块链中的区块越多,更改或删除旧区块就越困难,从而使比特币交易不可逆转且不可变。一个比特币区块通常平均有超过 500 笔交易。例如,比特币现金(比特币的硬分叉)的块大小高达 8 MB,这允许每秒处理更多交易。
每个区块都由最近交易的记录、前一个区块的提及以及每个区块独有的复杂算法的解决方案组成。如果没有正确的解决方案,新的块就无法添加到网络中。 “挖矿”行为涉及找到解决当前区块的答案。
数学难题具有很高的难度,但是一旦确定了正确的解决方案,网络的其余部分就可以轻松确认该解决方案的有效性。对于每个区块来说,还有更多的解决方案可以被认为是有效的,但在将该区块添加到链上之前只需要找到其中一个。
由于解决每个区块都会给予新发行的比特币奖励,因此每个区块都记录了哪些比特币地址或脚本应该获得奖励。该记录称为生成交易或基于货币的交易;总是第一个出现在区块中的交易。比特币最初是每个区块完成产生 50 个,并且这个数字仍然是每 210,000 个区块(大约四年)。这意味着在区块 210,000 时,区块创建率已降低至 25 BTC,而在区块 420,000 时将产生 12.5 BTC,从而导致区块 6,930,000 完成时为 0 聪。
比特币交易被发送到网络,所有想要解决区块的发送者的对等方都会收集交易记录并将它们添加到他们试图解决的区块中。由于传入的交易费用,矿工有动力在他们的区块上进行交易。
区块难度由网络自动调整,平均每小时解决 6 个区块的目标。对于 2016 年的每个区块(大约在 2 周内解决),所有比特币客户端都会比较生成的数字,以根据变化的百分比调整目标。网络达成共识,硬块自动升高或降低。
如果同一块同时找到两个不同的有效解决方案,则网络将接受“较长”的区块链为有效。 “长度”代表组合难度最大的链,而不是区块最多的链。这样做是为了避免分叉链并生成多个低难度区块。
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块结构
一个区块由一个区块头和一长串交易组成。
区块头
标头由块的元数据组成。在标头中,存在三种类型的元数据:
这 前一个块的哈希值。在区块链中,每个块都继承于前一个块,因为需要前一个块的哈希值来生成新块的哈希值。因此,每个块 N 都会收到块 N-1 的哈希值。
挖矿大赛 。对于要添加到区块链的块,必须为其提供有效的哈希值。这是由时间戳和难度组成的。
一个 默克尔树根。该数据结构将所有交易汇总到一个块中。
块标识符
要识别该块,您需要有一个哈希值,被视为数字签名。这是通过使用 SHA256 算法的实现对块头进行两次哈希处理而生成的。
正如我们上面提到的,每个块使用前一个块的哈希来创建自己的哈希。块哈希代表唯一标识符。这意味着没有两个块具有相同的哈希值。
识别特定块的另一种方法是通过块的高度。这代表了区块在区块链中的位置。与哈希不同,块的高度不是唯一的。如果区块链中存在分叉,更多的区块可以竞争相同的位置。
默克尔树
默克尔树或二叉哈希树是一种记录区块中所有交易的结构。
Merkle 树由一个函数组成,该函数对节点对(在我们的例子中为交易)进行递归哈希处理,直到只剩下一个哈希值,称为根或 Merkle 根。在比特币世界中,用于哈希的加密哈希算法是SHA256,并且每次应用两次。
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结论
我们希望我们的文章能够回答您有关比特币区块的一些问题。显然,关于这个系统还有很多东西需要解释,但是现在您对挖掘过程中发生的事情以及它在区块链结构中实际代表的块有了更广泛的了解。