8、区块链技术深度解析：从基础概念到升级方案

区块链技术深度解析：从基础概念到升级方案

1. 区块链主链与分叉链

区块链主链中的所有区块都进行了编号，从 0 开始，依次为 1、2、3 等。第一个创建的绿色区块被称为创世区块，其编号为 0。而紫色区块会形成短且无效的链，这些被称为区块链分叉，也叫孤儿分叉，这种情况经常出现。

比特币平均每 10 分钟创建一个区块，以太坊则平均每 17 秒创建一个。区块高度是指该区块与创世区块之间链上的区块总数减 1，侧链上的区块可能与主链上的区块具有相同的区块高度。

在点对点网络中，特定的节点（即矿工）负责创建区块。矿工收集网络中人们相互发送的所有交易，只将有效交易转发给其他节点。每个矿工将收集到的一些交易操作放入新形成的区块中，这些交易列表编号为 tx0、tx1、tx2 等，“tx”代表交易。其中，tx0 是币基交易，即矿工给自己地址分配区块奖励的交易，这也是比特币的创建方式。比特币的区块奖励每 210,000 个区块减半，经过 64 次减半后，区块奖励将变为 0，到 2140 年，比特币的流通总量将达到最多 2100 万个。

其他比特币交易（如 tx1 或 tx2）是普通交易，即比特币从所有者地址转移到接收者地址，每笔交易都需要支付一小笔交易费用。随着区块奖励的持续降低，交易费用会不断增加，以此激励矿工创建新区块。

矿工构建好区块后，必须解决一个应用在其交易列表上的哈希难题。第一个解决该难题的矿工可以在点对点网络上广播其区块，区块头中包含难题的解决方案（即随机数），任何人都可以查看，每个区块的详细信息可在 www.Blockchain.info 上找到。网络中的其他矿工收到该区块后，会先进行验证，然后再将其添加到自己的区块链中。

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