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)
初衷:
❤️ 不是“我教你”,而是“我们一起搞懂”
❤️ 不堆术语、不炫技,记录真实的学习过程
适合人群:
✅ Web3 初学者
✅ 想转型到 Web3 的技术 / 内容 / 产品从业者
✅ 希望用碎片化时间积累系统认知的朋友
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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”?
-
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
-
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
-
利于验证和回滚
-
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。