区块链中的区块是通过什么连接的，一文看懂哈希链接原理

很多人第一次接触区块链时都会问一个问题：一个个区块到底是怎么变成一条链的？答案其实很简单，区块链中的区块是通过哈希值连接在一起的。每个区块里都记录着前一个区块的哈希值，正是这个小小的哈希值，把散落的区块串成了一条打不乱、改不了的链。下面我们就用大白话把这件事讲清楚。

区块里面到底装了什么

先说区块本身。一个区块可以理解成一个数据包裹，里面主要装三样东西。第一样是交易数据，比如谁给谁转了一笔钱，金额多少，时间是什么时候。第二样是时间戳，记录这个区块是什么时候被打包出来的。第三样也是最关键的一样，就是前一个区块的哈希值，也就是常说的父哈希或者上一块的哈希。

除此之外，区块头里还有一个随机数，也就是矿工挖矿时不停调整的那个Nonce，以及梅克尔根，用来概括本区块内所有交易信息的一个总摘要。这些东西组合在一起，经过哈希运算，就得到了当前区块自己的哈希值。

哈希值是怎么把区块串成链的

哈希值可以理解成数据的指纹。不管数据多大，经过哈希算法计算后，都会得到一串固定长度的字符。数据只要变了一个标点，算出来的指纹就完全不一样。

区块链的做法是，第二个区块打包时，把第一个区块的哈希值写进自己的区块头里。第三个区块打包时，又把第二个区块的哈希值写进去。就这样，每一块都引用上一块的哈希，块与块之间首尾相连，形成了一条完整的链。这条链越往后越长，记录也就越牢固。

为什么这种连接方式改不了账

正因为每块都带着上一块的哈希，所以想篡改历史数据几乎不可能。假如有人偷偷改了第五个区块里的交易金额，那第五块的内容就变了，它的哈希值也会跟着变。可是第六个区块里记录的还是第五块原来那个哈希，对不上了。要让第六块成立，就得重新计算第六块的哈希，而第六块哈希一变，第七块又对不上，以此类推，后面的所有区块都得重算。

在比特币这样的网络里，重算每个区块都要消耗大量的算力和电力，还必须在诚实矿工继续打包新区块的速度之前追上整条链，这在实际操作中基本做不到。所以说，哈希链接加上算力保障，共同撑起了区块链不可篡改的特性。

创世区块是整条链的起点

既然每一块都引用上一块，那最开头那一块引用谁呢？答案是创世区块。创世区块是整条链的第一块，它没有父哈希，或者说是凭空初始化出来的。后面所有的区块都以它为起点，一层一层往下延伸。可以把它理解成一棵大树的根，根扎稳了，整棵树才立得住。

哈希值之外还有共识机制的配合

光有哈希连接还不够，还需要共识机制来决定谁有资格打包新区块。比特币用的是工作量证明，也就是挖矿，谁的算力强谁记账。还有的链采用权益证明，按持币数量和时间来选出记账人。不管用哪种方式，新块打包出来后都要全网广播，大家验证无误后把它接到自己本地那条链的末尾。

如果两个矿工同时出块怎么办？这时会出现短暂分叉，网络会默认最长的链是主链，短的那条会被抛弃，里面的交易重新回到待确认池。这也是哈希链接结构带来的自然筛选能力。

普通人怎么理解这件事

打个比方，区块就像一本账本里的每一页纸，哈希值就像每一页纸右下角的骑缝章。每一页都盖上了前一页的章，谁想撕掉或者涂改中间某一页，后面所有页的章就全对不上了，一眼就能看出来被动过手脚。而账本又不是只有你手里有一本，全网几万个节点人手一本，想同时改掉所有人的账本更是天方夜谭。

总结

总的来说，区块链中的区块是通过哈希值一个个串联起来的。每个区块头里记录了上一块的哈希，形成了从创世区块开始、层层相连的数据链。谁想改历史数据，就得把后面所有区块的哈希全部重算一遍，还要在算力和速度上赢过全网的诚实节点，这在现实中几乎不可能。正是这个简单又巧妙的设计，让区块链实现了去中心化环境下的可信记账，也成了比特币、以太坊这些系统能够安全运转十多年的技术根基。