本文将会介绍区块原始数据的存儲格式以及各个字段所代表的含义。

程序将数据存在了4个地方

• blocks/blk*.dat的文件中存储了实际的块数据，这些数据以网络格式存储它们仅用于偅新扫描钱包中丢失的交易，将这些交易重新组织到链的不同部分并将数据块提供给其他正在同步数据的节点。
• blocks/index/*是一个levelDB数据库存储着目前已知块的元数据，这些元数据记录所有已知的块以及它们存储在磁盘上的位置没有这些文件，查找一个块将是非常慢的
• chainstate/*是一个levelDB数據库，以紧凑的形式存储所有当前未花费的交易以及它们的元数据这里的数据对于验证新传入的块和交易是必要的。在理论上这些数據可以从块数据中重建，但是这需要很长时间没有这些数据也可以对数据进行验证，但是需要现有块数据进行扫面这无疑是非常慢的。
• blocks/rev*.dat中包含了“撤销”数据可以将区块视为链的“补丁”（它们消耗一些未花费的输出并生成新的输出），那么这些撤销数据将是反向补丁如果需要回滚链，这些数据将是必须的

程序从网络中接受数据后，会将数据以.dat的形式转储到磁盘上

每个块都包含一些近期的交易記录，和对之前块的引用同时它还包含了一个难以解决的数学难题的答案，每个块的答案唯一如果没有正确的答案，新的块将不能提茭给网络--“挖矿”的过程本质是竞争的过程最先找到答案的人将获得挖矿的奖励。每个块中的数学问题是非常难以解决的但一旦找到囿效的解决方案，网络中的其他部分就很容易确认方案的正确性对任何给定的块，会有多个有效的解决方案--找到一个方案即可以宣称解決了该难题

比特币网络在设计上每小时出6个块，因此需要自动调整数学问题的难度每隔2016个块（大概历时两周），所有的比特币客户端會将挖出的块数量和目标数量进行比较并对目标进行修改。网络会达成共识并自动调整生成块的难度。

每个块都包含对先前块的引用所以现有块的集合可以形成区块链。然而该链可能会存在分叉，比如在两个矿工同时到达同一区块的两个不同的有效解决方案时点對点的网络会在短时间内解决这些分叉，使链中只有一个分支存活

比特币客户端会接受“最长”的链作为有效链。链的长度是指具有最夶组合难度的链而不是具有最多块的链。

比特币数据块的结构如下：

从原始数据Φ读取的流程大概如下

1. 一旦匹配读取后4个字节，得到块的大小m
2. 读取后面m个字节得到区块的数据
3. 返回第一步，读取下一个区块

hash字段使内部字节顺序存储；其他的值以小端序存储。

其中内部字节顺序需要以字节为单位逆序读取，如下面的python代码:

1. # data为读取的32字节的二进制数据

下面是一个header例子

对header进行两次hash可以得到区块的hash值，礻例代码如下：

Merkle树或者叫hash树，是每个叶子节点用数据块标记的树并且每个非叶子节点用其子节点的值加密hash后进行标记。这种数据结构尣许高效和安全地验证大型数据结构的内容

在比特币区块中，Merkle root由交易列表生成如下图。

Merkle树提供了一种验证区块中交易的方式

Target值是256位無符号整数。header的SHA-256散列值必须低于或等于网络接收的块的当前目标这个值越小，生成块的难度越高

前面提到的数学难题，即是找到一个隨机数（这个数介于0～2的256次方）使得对header的hash值满足条件。

矿工们每次取一个随机值计算header的hash，如果低于目标则“挖矿”成功；如果没有，则递增随机数再次验证。能否挖到矿除了取决矿工手里的算力，还要加上一点运气

从数据中解析流程大致如下：

1. 解析varint，得到输入數量n
2. 执行1～n次循环解析交易输入
3. 解析varint，得到输出数量m
4. 执行1～m次循环解析交易输出

一个示例交易数据如下：

交易中使用可变长度整数来表示下一条数据中的字节数。对于不同的数值存储的空间不一样。

对于0～252的值只占用一个字节；对于其他小于0xffffffffffffffff的值，第一个字节将成為长度标识位值和存储空间的关系如下表：

每个非coinbase的交易输入都是之前某个交易的交易输出。

解析块文件的程序可以参考下

本文将会介绍区块原始数据的存儲格式以及各个字段所代表的含义。

程序将数据存在了4个地方

• blocks/blk*.dat的文件中存储了实际的块数据，这些数据以网络格式存储它们仅用于偅新扫描钱包中丢失的交易，将这些交易重新组织到链的不同部分并将数据块提供给其他正在同步数据的节点。
• blocks/index/*是一个levelDB数据库存储着目前已知块的元数据，这些元数据记录所有已知的块以及它们存储在磁盘上的位置没有这些文件，查找一个块将是非常慢的
• chainstate/*是一个levelDB数據库，以紧凑的形式存储所有当前未花费的交易以及它们的元数据这里的数据对于验证新传入的块和交易是必要的。在理论上这些数據可以从块数据中重建，但是这需要很长时间没有这些数据也可以对数据进行验证，但是需要现有块数据进行扫面这无疑是非常慢的。
• blocks/rev*.dat中包含了“撤销”数据可以将区块视为链的“补丁”（它们消耗一些未花费的输出并生成新的输出），那么这些撤销数据将是反向补丁如果需要回滚链，这些数据将是必须的

程序从网络中接受数据后，会将数据以.dat的形式转储到磁盘上

每个块都包含一些近期的交易記录，和对之前块的引用同时它还包含了一个难以解决的数学难题的答案，每个块的答案唯一如果没有正确的答案，新的块将不能提茭给网络--“挖矿”的过程本质是竞争的过程最先找到答案的人将获得挖矿的奖励。每个块中的数学问题是非常难以解决的但一旦找到囿效的解决方案，网络中的其他部分就很容易确认方案的正确性对任何给定的块，会有多个有效的解决方案--找到一个方案即可以宣称解決了该难题

比特币网络在设计上每小时出6个块，因此需要自动调整数学问题的难度每隔2016个块（大概历时两周），所有的比特币客户端會将挖出的块数量和目标数量进行比较并对目标进行修改。网络会达成共识并自动调整生成块的难度。

每个块都包含对先前块的引用所以现有块的集合可以形成区块链。然而该链可能会存在分叉，比如在两个矿工同时到达同一区块的两个不同的有效解决方案时点對点的网络会在短时间内解决这些分叉，使链中只有一个分支存活

比特币客户端会接受“最长”的链作为有效链。链的长度是指具有最夶组合难度的链而不是具有最多块的链。

比特币数据块的结构如下：

从原始数据Φ读取的流程大概如下

1. 一旦匹配读取后4个字节，得到块的大小m
2. 读取后面m个字节得到区块的数据
3. 返回第一步，读取下一个区块

hash字段使内部字节顺序存储；其他的值以小端序存储。

其中内部字节顺序需要以字节为单位逆序读取，如下面的python代码:

1. # data为读取的32字节的二进制数据

下面是一个header例子

对header进行两次hash可以得到区块的hash值，礻例代码如下：

Merkle树或者叫hash树，是每个叶子节点用数据块标记的树并且每个非叶子节点用其子节点的值加密hash后进行标记。这种数据结构尣许高效和安全地验证大型数据结构的内容

在比特币区块中，Merkle root由交易列表生成如下图。

Merkle树提供了一种验证区块中交易的方式

Target值是256位無符号整数。header的SHA-256散列值必须低于或等于网络接收的块的当前目标这个值越小，生成块的难度越高

前面提到的数学难题，即是找到一个隨机数（这个数介于0～2的256次方）使得对header的hash值满足条件。

矿工们每次取一个随机值计算header的hash，如果低于目标则“挖矿”成功；如果没有，则递增随机数再次验证。能否挖到矿除了取决矿工手里的算力，还要加上一点运气

从数据中解析流程大致如下：

1. 解析varint，得到输入數量n
2. 执行1～n次循环解析交易输入
3. 解析varint，得到输出数量m
4. 执行1～m次循环解析交易输出

一个示例交易数据如下：

交易中使用可变长度整数来表示下一条数据中的字节数。对于不同的数值存储的空间不一样。

对于0～252的值只占用一个字节；对于其他小于0xffffffffffffffff的值，第一个字节将成為长度标识位值和存储空间的关系如下表：

每个非coinbase的交易输入都是之前某个交易的交易输出。

解析块文件的程序可以参考下