007:什么是区块?为什么链上交易要被“打包进区块”?

  • Henry
  • 发布于 3天前
  • 阅读 426

区块是区块链的数据打包单位,承载一批交易,并通过哈希与前一区块相连形成链。它是共识机制、交易执行与网络安全的核心基础。

作者:Henry 🔨 本文是《Web3 敲门砖计划》的第 7 篇(计划共 100 篇)

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区块

引言:区块链的”链“怎么来的?

如果仔细观察区块链浏览器,每次查询交易都会看到一个“区块号”:

  • 为什么这笔交易要被放进某个区块?
  • 区块是什么?它的结构是什么?
  • 区块之间是如何连接成“链”的?

这正是“区块链”作为一种数据结构最基础、也最核心的机制。


什么是区块(Block)?

区块是区块链上的“数据打包单位”,本质上是一个结构化的数据容器,用来:

  • 承载一批交易(Transactions)
  • 记录前一个区块的哈希(形成链)
  • 验证并共识哪些操作是真的发生了

你可以把区块理解为区块链上的“页面”,每一页写入了一批交易。


区块包含哪些内容?

以以太坊为例,每一个区块大致包含以下字段:

字段 含义说明
Block Number 区块编号,递增
Timestamp 打包时间戳
Transactions 交易列表(哈希+明细)
Parent Hash 上一个区块的哈希值
State Root 当前状态树的 Merkle 根
Gas Used 本区块消耗的 Gas 总量
Miner / Proposer 该区块由谁打包

为什么交易必须“被打包”?

  1. 提高处理效率

    • 区块不是为每笔交易单独共识,而是批量确认,提高系统吞吐量
  2. 构成链式结构

    • 每个区块都指向上一个区块的哈希,形成链式结构,防止篡改
  3. 利于验证和回滚

    • 如果出现问题(如分叉),可从某一高度重新确认状态
  4. 设计激励机制(挖矿/出块)

    • 每个区块背后是矿工/验证者的工作,他们因此获得 Gas 奖励和出块奖励

交易从提交到进入区块经历了什么?

完整流程:

用户提交交易 → 进入 Mempool → 等待打包 → 节点选择交易 → 打包进区块 → 广播全网

这就像高速公路的收费站:

  • 所有交易先在“等待区”(mempool)排队
  • 节点会优先打包 Gas 费高、合法性强的交易

区块是怎么被创建的?谁决定内容?

在不同共识机制中:

共识机制 出块者 间隔时间
PoW(工作量) 挖矿节点 比特币约10分钟 / ETH(旧)13秒
PoS(权益证明) 被选中的验证者 以太坊现约12秒一块
DPoS、BFT等 委托节点、投票组 更快,常见于侧链、L2

区块确认数:为什么说“6个确认更安全”?

由于网络延迟、区块冲突等问题,区块链可能发生“短暂分叉”,这时候可能存在“两个版本”的最新区块。

只有等一个区块之后有足够数量的后续区块跟上,才被认为是「最终确认」。

在比特币中,“6个确认”是经验值;在以太坊中,一般 12–30 秒后被视为可接受。


重组与分叉:区块不是不可变的吗?

确实,区块链的最终状态一旦被多数节点确认,是不可更改的。但在短时间内,可能出现:

  • 网络分裂
  • 出现两个新区块竞争相同高度
  • 节点短暂不同步

这种情况会通过链重组(re-org)机制解决,最终只保留最长链(或权重最高链)。


未来区块的演化趋势

  • 模块化区块链设计(如 Celestia):将交易执行与数据可用性分离
  • 提速(高频出块):Solana、Aptos 等公链支持亚秒级出块
  • Blob / 数据层优化(EIP-4844):为 L2 提供更高效的区块扩展方式
  • 可验证延迟函数(VDF):保护区块生成公平性

结语:没有区块,就没有“链”

区块不是可有可无的容器,而是区块链网络中状态确认、交易共识、数据透明的核心机制。

下一篇,我们将教你如何使用区块链浏览器,亲手追踪每一笔交易、每一个地址、每一份智能合约

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