什么是区块？
区块可以理解为区块链用来打包新记录的数据包。一个区块通常包含一批交易或其他更新，以及供区块链网络中的节点检查这些内容的信息。除第一个区块外，新区块通常还会保存前一个区块的数字指纹，也就是哈希值，因此区块能够按顺序连接起来。
区块的组成
区块通常会包含三类信息：
- 交易或其他更新：记录这个区块要加入链上的内容。
- 与前一个区块的连接：通常使用前一个区块的哈希值，帮助节点检查区块顺序和历史是否被改动。
- 检查区块所需的信息：例如对交易或状态的摘要、时间或顺序信息，以及该网络共识机制需要的数据。
这只是常见结构，不是所有网络共用的固定格式。不同区块链使用的字段、容量限制和验证规则可能不同。
以比特币为例：比特币区块由 80 字节的区块头和交易列表组成。区块头保存版本、前一区块头哈希、默克尔根、时间戳、挖矿难度目标，以及矿工在寻找有效区块时反复尝试的数值。默克尔根可以理解为对区块中交易的汇总指纹：如果相关交易数据被改动，该指纹也会变化。
比特币区块的第一笔交易是 coinbase 交易，用来领取协议允许的区块补贴和交易费。因此，所谓“空区块”可以没有普通用户交易，但仍会包含 coinbase 交易。
以以太坊为例：以太坊的权益证明区块包含共识层信息和“执行载荷”。执行载荷是区块中负责记录交易和执行结果的部分。区块 Gas 上限限制的是区块内允许的总 Gas 用量，而不是固定的交易笔数。
默克尔根、状态根和父区块哈希都是用于检查数据的数字指纹，并不包含所有原始数据。节点仍需取得相应的区块内容或状态信息，才能完成全面检查。
区块如何进入网络历史
新区块并不是一发布就会写入网络采用的历史。它通常会经历以下过程：
- 矿工或验证者收集交易，组成一个候选区块。
- 候选区块被发送给网络中的其他节点。
- 节点检查区块和其中的交易是否符合规则。
- 如果同时出现两个有效区块，节点会按网络规则选择在哪个区块之后继续添加新区块。
- 随着新区块或验证者投票继续出现，这段历史通常会越来越难以改变；有些网络还会进一步确认它已经达到最终性。
这里的“网络规则”是区块链协议预先设定的判断方法。Bitcoin 节点会按累计工作量选择有效链；Ethereum 则参考验证者投票。其他网络可能采用不同方法。因此，通过节点检查的区块，不一定会进入网络采用的主要历史。
区块的位置与标识
区块高度表示一个区块排在区块链的什么位置，类似页码。但两个竞争中的区块可能处在同一高度，所以高度不能用来唯一识别区块。
区块哈希则是根据区块数据计算出的数字指纹，用来识别具体区块。一些区块浏览器会把高度称为“区块编号”，但编号本身不能说明该区块是否已被网络采用或最终确定。区块链中的第一个区块称为创世区块，它没有前一个区块。
区块中的交易状态
一笔交易出现在区块中，表示它已经被收录。如果网络继续沿着这个区块往后添加新区块，这笔交易的确认数通常会增加。当网络根据自身规则认为这段历史在正常情况下不会再改变时，它便达到了最终性。
网络有时会改用另一段区块历史，这称为链重组。被替换区块中的交易可能重新等待收录、出现在其他区块，或者变得无效。Ethereum 还会通过验证者对检查点的投票来建立最终性。因此，“已收录”“已确认”和“已最终确定”表示不同阶段。
区块容量
区块能容纳的交易笔数不固定。交易占用的空间和需要执行的操作不同，就像同样大的箱子会因物品大小不同而装下不同数量的物品。
Bitcoin 使用“区块权重”衡量区块容量；这套规则由比特币改进提案 BIP-141规定，并对普通交易数据和隔离见证数据采用不同权重。Ethereum 则通过区块 Gas 上限限制一个区块可使用的总 Gas。因此，两个接近容量上限的区块，交易笔数仍可能不同。
出块时间
出块速度由具体网络决定。在工作量证明网络中，找到新区块带有随机性，所以两个区块之间的实际时间不会每次都一样。Ethereum 把时间划分为固定时隙，但如果当班的验证者没有成功提交区块，该时隙也可能是空的。
区块验证
收到区块后，节点会自己检查，而不是因为它已经在网络上传播就直接接受。节点会检查区块是否连接到有效的前一个区块、格式和交易是否符合规则，以及是否超过容量等限制。具体检查项目因网络而异。
如果检查失败，节点会忽略这个区块，并继续处理其他有效区块。因此，一个无效区块被广泛传播，也不会因此变成有效区块。
常见问题
区块和区块链是一回事吗？
不是。区块是一个数据包，区块链是这些数据包按网络规则连接而成的记录。
区块和区块奖励是一回事吗？
不是。区块用来保存交易和相关信息；区块奖励是某些网络按协议规则向区块生产者提供的报酬。
“空区块”里什么都没有吗？
不一定。以 Bitcoin 为例，“空区块”通常是指没有普通用户交易的区块，但它仍然包含 coinbase 交易。
相关词条
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参考来源
- Bitcoin Developer Reference：区块链——区块头字段、交易承诺与序列化结构。
- BIP-141：隔离见证——见证数据与 coinbase 见证承诺。
- Bitcoin Developer Guide：区块链——验证、coinbase 交易、链选择与竞争区块。
- Ethereum：区块——区块字段、执行载荷、Gas 上限、时隙和时间。
- Ethereum：权益证明——提议、证明、分叉选择与最终性。
