區塊鏈系列：區塊鏈里的區塊，賣的是什麼「葯」

文 / 孫猛 （微信公眾號：猛獁商論）

區塊鏈=區塊+鏈，2008年10月，在中本聰的原始論文中，「區塊」和「鏈」這兩個字是被分開使用的，後來隨著比特幣的廣泛使用，直到2016，區塊和鏈才被合體使用，變成一個詞：「區塊鏈」。

區塊鏈由一個個區塊（block）組成，用鏈子把區塊依次連接起來，形成區塊鏈。

提到區塊，一般人很容易聯想到盒子。

1、把區塊比作盒子，它裡面裝的是什麼

區塊由區塊頭和區塊體構成，如上圖所示，藍色部分為區塊頭、紅色為區塊體。

區塊頭的組成：本區塊的hash值（摘要值）、上一區塊的hash值、Merkle根、時間戳、難度係數、隨機數（本區塊的填充數）。

區塊體的組成：交易信息。

區塊很像資料庫的記錄，每次寫入數據，就是創建一個區塊。

2、搞懂區塊，必須理解什麼是HASH

聽起來很嚇人，實際很簡單。哈希就是一個演算法，能把任意長度的內容（無論是一個數，還是文章，圖像，視頻，總之就是任何數字化的信息）轉換成一串看似沒有規律的固定長度的數字（哈希值），並保證結果唯一，而從這個結果幾乎沒有辦法推算出原始數據。

比如：

「1」的SHA256哈希結果是:

0x6b86b273ff34fce19d6b804eff5a3f5747ada4eaa22f1d49c01e52ddb7875b4b

「2」的SHA256哈希結果是:

0xd4735e3a265e16eee03f59718b9b5d03019c07d8b6c51f90da3a666eec13ab35

我們把這個哈希值看成亂碼好了，因為唯一的規律就是沒有規律。同時，在原始數據中哪怕有一點點改動，產生的哈希就會產生巨大的變化。

有人把「按照配方做菜」比作哈希過程：精確按照配方做菜容易，而從菜品推測出配方就難得多。給出兩個數算出他們的平方和比較容易，給出一個數求是哪兩個數的平方和就難很多。哈希演算法就大概這麼個意思。

比特幣採用的就是哈希演算法，是256位的加密函數/加密鑰匙，所以比特幣也被稱為加密數字貨幣。

3、區塊到底如何產生

區塊的產生，被戲稱為挖礦，本質是競爭交易發生後的記賬權，競爭的規則是什麼？共識機制，主要是算數學題，誰先算出來，誰就能獲得獎勵。

這道數學題會是怎樣的？

區塊頭裡有兩個hash值，一個是上一區塊的，一個是本區塊的。

算的就是本區塊的hash值。

對這個hash值，有什麼要求？哈希值以18個以上的0開頭。

進行哈希處理的數據對象就是本區塊內所有數據，而在本區塊的所有數據中，只有一個數據可變，是哪個數據？Nonce，通常被翻譯為隨機數（或本區塊的填充數），算這個隨機數，沒有其它巧妙的辦法，就是一個一個的試，看hash結果是不是滿足要求，不滿足就再試下一個，直到找到。

為了找到這個金子一般的Nonce，一般要花費十幾億次嘗試，雖然每次算hash的工作並不那麼費時間，但重複十幾億次還是要耗費巨大的計算機資源和電力資源。因此擁有強大計算能力的節點，獲勝的概率相對更高。

一旦找到金子一般的Nonce，你就擁有創建區塊的權利，為了激勵你的行為，在區塊中為你準備了一定數量的貨幣。

下一次，你就不會不明所以地跟別人去挖礦了，你也可以給別人講講「哈希值」。

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