《每日一课》第十课：区块链由哪些结构组成？

区块链是由区块相互连接形成的链式存储结构。 块是链式存储结构中的数据元素。 第一个区块称为创始区块。

区块作为区块链的基本结构单元，由包含元数据的区块头和包含交易数据的区块体组成。

在区块链中，交易数据以电子形式永久存在，构成数据存储的单位称为区块。 区块链的数据结构实际上由两部分组成，即区块头和区块体。 你可以这样理解，block body是区块的主体，里面包含了各种交易数据，block header包含了其他杂七杂八的东西，由版本号，难度值，时间戳等组成。区块自己的识别信息。

区块头由三部分组成：

1. 父块的哈希值，即前一个块的哈希地址。

我们知道，区块链是一串串的区块链按顺序排列，就像一个真实的账本，每一页都有一个页码，通过页码就可以找到你要找的东西； 而在区块链中，通过父块的哈希值可以找到上一个块结算后的信息。

哈希算法是区块链中保证交易信息不被篡改的一种单向密码学机制。

哈希算法接收到一段明文后，将其以不可逆的方式转换为一段长度较短、位数固定的哈希数据。

简单来说比特币区块体记录了哪些信息，哈希算法就是一种加密算法。 如果不想让别人看到某些内容，可能会想到对内容进行加密，哈希算法就是其中之一。 其中，加密前的信息称为明文，加密后的信息称为密文。

2、挖矿难度、时间戳和随机数。

挖矿难度是根据网络算力调整挖矿时间。

nonce 是工作量证明算法中使用的计数器。

简单的说，时间戳其实就是给区块打上一个戳记，记录了区块创建的精确时间，证明每个区块都是独一无二的，不可篡改！

区块链中的时间戳从区块产生的那一刻起就存在于区块中，它对应于每条交易记录的认证，证明交易记录的真实性。 时间戳直接写在区块链中，区块链中生成的区块是不可篡改的，因为一旦被篡改，生成的哈希值就会发生变化，成为无效数据。 每个时间戳还会将之前的时间戳合并到其随机哈希值中。 这个过程不断重复，依次连接，最终会生成一条完整的链。

3.默克尔（Merkel）树根。

Merkle根最大的作用就是能够判断交易数据是否被篡改。

Merkle根是区块体中所有交易的hash值一步一步计算出来后剩下的最后一个唯一值，所以Merkle根这里有两个关键词：final value和unique value。

同样，区块中的任何数据变化都会导致 Merkle 树结构发生变化。 在交易信息校验比对过程中，默克尔树结构可以大大减少数据计算量。 毕竟我们只需要验证Merkle树结构生成-Merkle根的统一哈希即可。

区块体很简单，就是一个区块中所有的交易记录。 例如比特币区块体记录了哪些信息，比特币系统中每个区块的主体大约有2500条交易记录，交易记录就是转账信息。

区块链系统大约每 10 分钟创建一个区块，其中包含这段时间内全网发生的所有交易。 每个区块还包含前一个区块的ID（识别码），使每个区块都可以找到自己的前一个节点，这样一来就形成了一个完整的交易链。 从诞生之初到运行，全网形成了一条独一无二的主链。

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