千年历史的冰川岩层隐藏着区块链的秘密

区块链是一种数据结构，由包含交易信息的区块从后向前依次链接。 它可以存储为平面文件（包含没有非亲属关系的记录的文件），或存储在简单的数据库中。 比特币核心客户端使用谷歌的 LevelDB 数据库来存储区块链元数据。 块在这条链中从后向前依次链接，每个块都指向前一个块。 区块链通常被视为垂直堆栈，第一个块是堆栈底部的第一个块，每个后续块都放在其他块之上。 将块一个接一个堆叠的概念可视化后，我们可以使用以下术语：“高度”表示块与第一个块之间的距离； 和“top”或“top”表示最近添加的块。

对每个区块头执行 SHA256 加密散列以生成散列值。 通过这个哈希值，可以识别出区块链中对应的区块。 同时，每个区块都可以通过其区块头的“父区块哈希值”字段来引用前一个区块（父区块）。 也就是说，每个区块头都包含其父区块的哈希值。 这个将每个块链接到其各自父块的哈希序列创建了一条链，该链一直返回到第一个块（创世块）。

黑色最长链为最终区块链比特币区块包括哪些字段，紫色为区块链临时分叉

虽然每个区块只有一个父区块比特币区块包括哪些字段，但它可以暂时拥有多个子区块。 每个子块与其父块具有相同的块，并且在“父哈希”字段中具有相同的（父）哈希。 一个区块中出现多个子区块，称为“区块链分叉”。 区块链分叉只是一种临时状态，只有在不同矿工几乎同时发现多个不同区块时才会发生。 最终只有一个子区块会成为区块链的一部分，解决了“区块链分叉”的问题。 虽然一个块可能有多个子块，但每个块只有一个父块。 这是因为一个区块只有一个“父区块哈希值”字段，可以指向它唯一的父区块。

由于区块头包含“父区块哈希值”字段，所以当前区块的哈希值也受该字段影响。 如果父块的身份发生变化，子块的身份也会发生变化。 当父块发生变化时，父块的哈希值也会发生变化。 父块哈希值的变化会强制子块的“父块哈希值”字段发生变化，进而导致子块的哈希值发生变化。 而子块哈希值的变化会强制孙子块的“父块哈希值”字段发生变化，从而改变孙子块的哈希值，以此类推。 一旦一个块过去了很多代，这种级联效应将保证该块不会被更改，而不会强制重新计算该块的所有后续块。 正是因为这样的重新计算在计算上是昂贵的，所以长区块链的存在使得区块链的历史不可变，这是比特币安全性的一个关键特征。

您可以将区块链视为地质构造中的地质层或冰川核心样本。 表层可能会随季节变化，甚至在沉积之前就被风吹走。 但是你走得越深，地质层就变得越稳定。 在几百英尺的深度，您将看到保存了数百万年但在历史上仍完好无损的岩层。 在区块链中，由于区块链分叉导致的重新计算，最后几个区块可能会被修改。 最近的六个街区就像几英寸深的表土。 但是在这六个区块之外，区块链中的区块越深，它被更改的可能性就越小。 100 个区块后，区块链就足够稳定了。 此时100个区块之前的币库（coinbase）交易，即交易获得的比特币和新挖出的比特币都可以用于支付。 而几千块（一个月）后的区块链将成为确定的历史，永远不会改变。