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第09期：区块链基础架构简析
作者：小范
在之前的文章中我们有讲到区块链就是一个去中心化的账本。但是这个分布式的账本与我们日常中的账本有相似点，也有很大的不同，下面我们简单介绍一下：
去中心化的账本是什么样子？
有着怎样的结构？
为什么要叫做区块链？
区块链顾名思义是将区块“链”起来的数据结构，区块中存储交易的信息；而‘链’是通过将前一个区块的哈希值记录在本区块中，让每一个区块都有时间上的关系，从而形成一条链。由此看出，区块是真实存在的，而链是我们脑补的。
那么我们只要了解区块的内部结构，就能对分布式账本有更清晰的认知。
首先，区块中的账本是通过merkle tree（默克尔树）这种数据结构进行存储的，下图就是一个默克尔树的基本结构：
计算机中的树型结构和我们生活中的树是上下颠倒的。我们可以看到交易数据在‘树叶上’，这些树叶通过两两求哈希值，一直推导到树的根部。
求哈希可以看作是给数据制定一个身份证号，我们可以粗略的认为只要输入的数据不同，那么得到的哈希值肯定不同。利用这个属性，我们只要保留‘树根’的哈希值，就可以验证整个树的数据是否变动过，因为如果树有一点不一样，我们都不能得到相同的哈希值。
然而这样的数据结构会占用一定的空间，我们把这个完整的树叫做区块体。保存了所有区块体的节点叫做全节点，但有时我们不需要所有的数据，那么我们可以同步一个轻节点。
从图中可以看出，区块除了区块体，还包含一个区块头，区块头里面有前一个区块头的哈希、时间戳、随机数、目标哈希以及树根的哈希值。当然这个是传统的区块链结构。目前有很多新的区块链项目在区块中包含的元素会不同，但都大同小异。区块头中的数据量会小很多，轻量节点可以不需要同步之前的交易信息，只同步区块头，也可以用于数据的验证。
以上就是传统的区块结构，从逻辑上讲是很简明的。不论是出块还是求根哈希值，主要用到的技术是哈希的计算。存储的内容也十分简单，主要包括时间，前一区块的哈希（链），以及交易信息。
