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Hash

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Diagram showing how a block hash is created by hashing the block header.

区块哈希 (block hash,或区块 ID) 是区块链区块唯一引用标识

每个区块哈希都是唯一的,由区块的内容决定。因此,您可以使用区块哈希在区块链浏览器中搜索特定区块。例如:

这些区块哈希本身并没有什么特别有趣的地方,因为它们最终只是一堆看起来随机的字节

然而,您会注意到所有的区块哈希都以一堆零开头。这是因为区块要被添加到区块链中,矿工必须使他们区块的哈希值低于当前的target值。而如果区块哈希低于这个目标值,那么区块哈希的开头自然就会有一堆零。

创建

如何创建区块哈希?

区块哈希是通过对区块头进行哈希运算创建的。

随机示例

区块头 (Block Header)

0 bytes

区块哈希 (自然字节顺序)

在原始区块头内部使用

0 bytes

区块哈希 (反向字节顺序)

在区块浏览器上搜索区块时在外部使用

0 bytes

0 秒

创建区块哈希的步骤如下:

  1. 构建包含交易区块
  2. 为该区块构建一个区块头
  3. 对区块头进行 HASH256 运算以获得区块哈希。
  4. HASH256 是双重 SHA-256 (double SHA-256)的简写;您将区块头输入 SHA-256 哈希函数,然后将结果再次输入 SHA-256。

代码

require 'digest'

# ------------
# block header (genesis block)
# ------------
version = "01000000"
previousblock = "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"
merkleroot = "3ba3edfd7a7b12b27ac72c3e67768f617fc81bc3888a51323a9fb8aa4b1e5e4a"
time = "29ab5f49"
bits = "ffff001d"
nonce = "1dac2b7c"

blockheader = version + previousblock + merkleroot + time + bits + nonce

# ---------
# block hash
# ----------

# Note: Don't put the block header into the hash function as a string.
#       Convert it from hexadecimal to raw bytes first.

# convert hexadecimal string to byte sequence
bytes = [blockheader].pack("H*") # H = hex string (highest byte first), * = multiple bytes

# SHA-256 (first round)
hash1 = Digest::SHA256.digest(bytes)

# SHA-256 (second round)
hash2 = Digest::SHA256.digest(hash1)

# convert from byte sequence back to hexadecimal string
blockhash = hash2.unpack("H*")[0]

# print result (natural byte order)
puts blockhash #=> 6fe28c0ab6f1b372c1a6a246ae63f74f931e8365e15a089c68d6190000000000

# print result (reverse byte order)
puts blockhash.scan(/../).reverse.join #=> 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

交易。 您会注意到我们并没有直接对区块内的交易进行哈希运算。然而,区块头包含了一个 Merkle Root,它是交易的哈希值,因此区块内的交易是区块头的一部分。

有效的区块哈希。 并不是所有的区块哈希(最初)都会以一堆零开头。矿工会递增区块头中的 Nonce 值,以尝试获得低于目标的区块哈希。

字节顺序。 对区块头进行哈希的实际结果将产生一个处于自然字节顺序的区块哈希。然而,在区块链浏览器中搜索区块时,区块哈希采用的是反向字节顺序

用途

区块哈希在比特币中用于何处?

区块哈希在两个地方使用:

  1. 用于在区块链中搜索特定的区块。
  2. 它们被放入区块头的 previous block 字段中,以在区块链中连接区块

Diagram showing blocks connected together through block hashes in the block header using the previous block field.

区块通过它们的区块哈希连接在一起。

因此,您最常在区块链浏览器中搜索特定区块时使用区块哈希,但 previous block 字段至关重要,因为它是将区块链粘合在一起的粘合剂。

常见问题

区块哈希只是某些字节,还是一个数字?

两者都是。

任何来自 SHA-256 哈希函数 的结果都只是一堆无意义的字节。但它们(对于该特定数据)是唯一的,因此非常适合用作特定数据的唯一引用标识。这使您在构建区块链时能够自信地搜索和引用之前的区块。

同样,这是创世区块的唯一区块哈希:

000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

您在此处看到的十六进制字符仅表示 32 字节 的无意义数据。

然而,在比特币中,在开采过程中,这些区块哈希也被解释为数字。如果您将此区块哈希从十六进制转换为十进制,您将得到:

10628944869218562084050143519444549580389464591454674019345556079

通过这样做,您可以检查区块哈希是否低于target值,如果是,该区块就可以被添加到区块链中。

因此,将区块哈希视为一个唯一的数字是有意义的。

Tool Icon 数字转换器 (Number Converter)

二进制 (Base 2)

0b

0 digits

十进制 (Base 10)

0d

0 digits

十六进制 (Base 16)

0x

0 digits

+1

0 秒