貝數區塊鏈科普影片 什麼是區塊鏈的儲存結構？

　　大家好，我是柯南，在上一期影片中我們聊到了區塊鏈的加密模型，學習了公鑰和私鑰和UTXO模型的相關知識。在比特幣網路中，每一筆轉賬交易、時間戳等資訊都會儲存在賬本上。那麼，在這個賬本上，儲存有哪些交易相關的資訊呢？每個交易之間又是如何進行關聯的呢？這就涉及到了區塊鏈的儲存結構的知識了。
在這一期影片中，我們就來聊一聊區塊鏈的儲存結構。
　　區塊鏈是全世界的賬本，是交易的集合，記錄了區塊鏈網路中發生的所有交易。
在區塊鏈的世界中，可不僅僅只有比特幣一條區塊鏈，還有以太坊、萊特幣、EOS等成百上千條不同的區塊鏈，每一條區塊鏈都有一個自己的賬本。
　　聚焦到某一條區塊鏈上，我們就拿比特幣區塊鏈說事吧。比特幣賬本就是把交易資訊根據交易發生的先後順序，一條一條地記錄在這個大的賬本上的。這就像是一本精彩的小說，而這本小說的每一頁，就是一個區塊。每一頁按照時間順序井然有序地裝訂起來，就成為了一本完整的書。比特幣網路還在不斷的產生新區塊，就像一本還在繼續編寫的小說，不斷地往後加入新的一頁。
　　那麼小說中都是怎樣記錄歷史資訊的呢？我們來讀一讀最經典的一段小說，來找一找它和區塊有哪些共同點，以下是《了不起的蓋茨比》中的一段精彩描寫：
　　我記憶中最鮮明的景象之一就是每年聖誕節從預備學校，以及後來從大學回到西部的情景。到芝加哥以外的地方去的同學往往在一個十二月黃昏六點鐘聚在那座古老、幽暗的聯邦車站，和幾個家在芝加哥的朋友匆匆話別，只見他們已經裹入了他們自己的節日歡娛氣氛。我記得那些從東部某某私立女校回來的女學生的皮大衣以及她們在嚴寒的空氣中喊喊喳喳的笑語，記得我們發現熟人時的搶手呼喚，記得互相比較收到的邀請：“你到奧德威家去嗎？赫西家呢？舒爾茨家呢？”還記得緊緊抓在我們戴了手套的手裡的長條綠色車票。最後還有停在月臺門口軌道上的芝加哥－密爾沃基－聖保羅鐵路的朦朧的黃色客車，看上去就像聖誕節一樣地使人愉快。
　　我們回到區塊鏈上面來，比特幣區塊鏈中的區塊由四個部分組成，分別是：區塊頭、交易詳情、交易計數器和區塊大小。如果用上面這段描寫做對比，可以很容易的理解這幾個概念。
　　交易詳情，就是指誰在什麼時間轉給了誰多少錢。舉個例子：小明2018年12月1日8點33分付了5元錢給便利店。這句話這就是交易詳情，包含了時間，轉入方、轉出方和金額。這就是區塊鏈上的“一個十二月黃昏六點”。當然，區塊裡的交易詳情不需要記錄地點，發生的事件也僅僅是交易這一種而已，不會像小說上那麼豐富和精彩。更重要的是，由於區塊鏈網路的匿名性，事實上交易詳情記錄的不是真實的誰轉賬給了誰，而是某個錢包地址轉賬給了另一個錢包地址。
交易詳情很容易理解，那麼交易計數器呢？顧名思義，交易計數器就是指這一個區塊裡記錄了多少筆交易資訊。
那麼區塊大小又應該怎麼理解呢？
　　2008年中本聰在設計比特幣網路時，把每個區塊的大小限定在了1M，這也就意味著每個區塊裡能儲存的資訊最多也只有1M。那麼區塊大小，就是指這個區塊裡面儲存的資訊，有多少個位元組。可以把它理解成記載小說上有多少個字。但是這個數量是有上限的。
　　透過小說的類比，相信你應該很好地理解區塊中的交易詳情，交易計數器和區塊大小。說到這裡，你可能又要提出疑問了，區塊頭又是怎麼一回事呢？
　　區塊頭的結構說起來比較複雜。它包含了當前版本號、父區塊雜湊值、當前區塊雜湊值、時間戳、隨機數、難度、梅克爾樹等等一堆計算機術語。我猜你可能要懵了，一堆專業名詞很讓人頭大。
這一講我主要來講一下這裡面兩個核心的資料：父區塊雜湊值與當前區塊雜湊值。這是使得區塊與區塊之間有序連線的重要因素。
　　我先講一講雜湊值，關於雜湊的技術解釋，感興趣的朋友可以上網查一查相關的資料，我在影片中就不講的太複雜了。簡單來說，雜湊值就是區塊的數字指紋。我們都知道，世界上沒有兩片相同的樹葉，也沒有兩個相同的指紋。指紋可以作為一個人獨一無二的識別符號，而雜湊值可以作為區塊的身份，每一個區塊都有一個獨一無二的雜湊值。
每一個區塊的區塊頭中，都會包含著父區塊——也就是前一個區塊的雜湊值，用來指向前一個區塊。這樣可以使得每一個區塊的上一個區塊之間都是唯一的，而當前區塊的雜湊值，又會成為下一個區塊的父區塊雜湊值，這樣一塊連著一塊，就形成了一條區塊鏈。
說到識別特定區塊的方式，除了區塊的數字指紋——雜湊值，還有一種方式：區塊高度。
　　區塊高度是指什麼呢？它就相當於小說的頁碼。我們經常看到小說的目錄：卷一、卷二、卷三……這裡的卷幾能夠幫助我們準確的定位具體的某一卷小說。區塊高度就是區塊的頁碼，方便我們知道這個區塊在整條鏈上的位置。我們把第一個挖出來的區塊的區塊高度定為0，往後每產生一個新的區塊，高度就加一。每一個區塊都會有一個獨一無二的區塊高度。
　　好了，經過今天的影片我相信你對區塊鏈的儲存結構有了一個清晰的認識，相信可以更好的幫助你瞭解和參與區塊鏈。
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