区块与链
区块链是一种通过区块和链结构实现去中心化、不可篡改的数据存储系统。理解区块与链的构成是掌握区块链技术的基础。如果你想了解更多区块链的基础知识，可以查看加密技术基础和共识机制。
区块是什么？
区块是区块链中的基本单位，可以理解为“数据容器”，用于存储交易记录或其他信息。每个区块都有唯一标识，确保在链上的唯一性。区块的主要功能是记录数据并确保其完整性。
区块包含哪些内容？
每个区块通常由两部分组成：
区块头（Block Header）
区块头包含控制和验证区块的数据，包括：- 前一区块的哈希值：用于连接前后区块，确保链的连续性
- 时间戳（Timestamp）：记录区块生成的时间
- 随机数（Nonce）：用于工作量证明（PoW）或其他共识机制
- Merkle根（Merkle Root）：所有交易数据的哈希汇总，用于快速验证数据完整性
区块体（Block Body）
区块体存储具体的数据，如交易记录或智能合约执行结果。区块体中的数据通过Merkle树结构进行组织，保证数据完整性和可验证性。
链如何连接区块？
区块通过前一区块的哈希值与前一个区块链接，形成链式结构。
- 当一个新区块生成时，它会引用前一区块的哈希值作为自己的区块头一部分
- 如果有人尝试篡改历史区块的数据，会导致区块哈希变化，进而破坏后续区块的哈希链接
- 这种机制确保了区块链的连续性和完整性，防止数据被随意修改
区块链数据结构的不可篡改性
区块链的不可篡改性主要来源于以下几个方面：
- 链式哈希结构：每个区块包含前一区块的哈希，任何修改都会立即被发现
- 分布式存储：每个节点都保存完整账本副本，需要篡改超过半数节点才能影响数据（详见节点与网络结构）
- 共识机制：通过PoW、PoS等机制达成网络一致，保证非法篡改难以实现（详见共识机制）
- 加密签名：交易和数据由私钥签名，确保身份真实性和数据不可伪造（详见加密技术基础）
区块链结构特点
- 不可篡改：数据一旦写入区块，几乎无法更改
- 可追溯：可以追踪每笔交易的完整历史（详见交易的生命周期）
- 分布式存储：所有节点保存账本副本，提高可靠性和安全性（详见节点与网络结构）
- 透明性：交易和区块信息对网络公开，增强信任
下一步学习
了解了区块与链的基本概念后，你可以继续学习加密技术基础，深入理解区块链背后的密码学原理，或者阅读比特币（Bitcoin）章节，了解这些概念在实际区块链项目中的应用。
通过区块与链的设计，区块链实现了一个去中心化、可信任且安全的数据系统，成为数字货币、智能合约和去中心化应用的基础。