今天就來繼續講一下區塊鏈的數據架構吧

Merkle Tree Root

• Merkle Tree 是一種樹狀結構，我們可以利用這種樹狀結構來獲得一串資料的 Hash 值
• 做法：
  1. 首先把資料切成好幾個 Block ，簡單來說 Block 就是一小塊的資料（L1 ~ L4）
  2. 將這些資料的每一個經過 Hash （Hash 0-0, Hash 0-1, Hash 1-0, Hash 1-1）
  3. 將他們兩兩接在一起（Hash 0-0+Hash 0-1, Hash 1-0+Hash 1-1）
  4. 重複2. ~ 3.，直到只剩下一個 Tree root
  5. 這就是 Merkle Tree Root

時間戳記

• 代表從格林威治時間1970年01月01日00時00分00秒（台灣時間08時00分00秒）起至現在的總秒數
• 在區塊鏈上代表了在甚麼時間發生了甚麼，並且時間戳記也會保證每個區塊是依照順序相連的。

區塊與鍊

• 區塊鍊顧名思義是由許多個區塊組成的，而這些區塊再被一個一個栓再一起來形成區塊鏈

  

• 每個區塊的資料又包含兩類資料－區塊頭（Block Header）和區塊體（Block Body）

  • 區塊頭（Block Header）：

    包含以下三種資料：

    1. 前一個 Block 的 Hash（PrevBlockHash）
    2. 時間戳記（Timestamp）、Nonce（數字）、挖礦難度（Difficulty Target）
       • Nonce 和 Difficulty Target 會在 POW 那邊解釋～
    3. 當前 Body 中**默克爾樹根 ( Merkle Tree Root )**的 Hash 值

  • 區塊體（Block Body）：

    • 交易紀錄 ( Transactions )：即為產生該區塊的數據，並以Merkle Tree Root 表示，而這些資料包含了生成時間、引用交易的Hash值、交易記錄索引編號、比特幣支出地址等等的數據。
    • 這也就是帳本的部分，每一個區塊的 Body 都會有

創始區塊

• 創始區塊就是第一塊區塊，PrevBlockHash 會是 NULL 之類的東西
• 在創建區塊鏈時，首先要建立創世區塊 Genesis Block
• 並利用Header 中的 PrevBlockHash 來把前一個的 Hash 值記住，如此就會是一個完整的鏈

不可修改性

• 由於交易紀錄的變動也就代表了 Header 之中的 Body 的 Merkle Tree Root 值會發生變動，而就會導致這整個 Block Header 的 Hash 也會改變，因此未保留鏈的完整性，下一個區塊的 PrevBlockHash 也必須變更
• 因此如果今天有人想要修改一個區塊的交易紀錄，會需要把後續所有的 Block 都修改才行，而這幾乎就是不可行的

參考資料

1. 圖文詳解哈希樹-Merkle Tree（默克爾樹）算法解析
2. 區塊鏈Blockchain – 創世區塊、區塊、Merkle Tree、Hash
3. 《圖解區塊鏈》原理篇（中）Part 1