认识Genesis Block（创世区块）-掘金网

认识Genesis Block（创世区块）

掘金K • 19 5 月, 2022 1:17 上午 • 7×24快讯

Genesis Block

Merkle tree 是一种 hash tree，用来表示 hash 值的资料结构。Merkle tree 的发明人是 Ralph Merkle，当然这就是这个资料结构的名称由来。

Merkle tree 的基本结构是binary tree（二元树），每一个non-leaf 的节点（node），都被标示一个hash 值。

图 1：就是一个 binary Merkle Tree 的结构。其中，Top hash 的部份，就是 Merkle Root。

图1：Merkle Tree

学习Merkle tree 资料结构，可以说是「Blockchain 系统开发者」的第1 堂课。为什么这么说呢？

以图2 来看，分散（Distributed）在世界各地的所有Block 之间，以一个链（Chain）的关系串连在一起，这就是Blockchain（区块链）的概念与名称由来。

图2：Block 与Chain

这些分散在世界各地的Block，都会有一个编号，如图3。这个编号就是区块产生的「顺序」。

图3：Block #0

这其中，就一定会有编号为0 的第一个区块，这个区块就称之为Genesis Block（创世区块），学习如何建立Genesis Block 就是Blockchain 系统开发者的第2 堂课。

区块链是什么？与加密货币有什么关系？

区块链是一种数据库，由一个不断增长的记录列表组成，这些记录单独称为区块，通过计算机密码学串联起来。区块链的目标是允许记录和分发无法被篡改的数字信息。与典型的数据

而区块的产生「方式」，则可以由Blockchain 的系统开发者来设计。以Nakamoto Blockchain 来说（Bitcoin 的Blockchain 系统），区块的产生过程，就称为「挖矿」。

那Merkle Tree 与Blockchain 的关系倒底是什么呢？将Blockchain、Genesis block 与Merkle tree 放在一起讨论时，它们的关系就是图4。

图4：Blockchain、Genesis block 与Merkle tree

如果我发展一个叫做Cui’s Blockchain 系统时，一个粗略的起步应该就是：

建立Genesis block，genesis block 会有自已的一个hash 值，这个值是经由hash 算法产生，因此也叫做hash ID
利用算法，经过一段困难的算法运算，产生Block #1
Block #1 也会有自已的 hash ID，同时， Block #1 要使用 PreviousHash 栏位，串接到前一个 Block，它的前一个 Block 就是 Genesis block（Block #0）
同理，产生 Block #2 与更多 Blocks，这些 block 之间都用 PreviousHash 栏位串接，这条链就是 Block chain

到这边，还是很好奇 Merkle tree 的用途啊？回顾图 4 发现，每个 Block 裡面都会有 Merkle Root 栏位，这个栏位就是一颗 Merkle tree。

区块倒底能做什么呢？每一个区块，都能用来「记帐」，整个Blockchain 串接起来就是一本完整的帐本，所以说，Blockchain 也叫做distributed ledger（分布式帐本）。

更深入技术来看，区块里的Merkle tree 就是负责记帐的栏位。

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