什麼是區塊？

區塊可以理解為區塊鏈用來打包新紀錄的資料包。一個區塊通常包含一批交易或其他更新，以及供區塊鏈網路中的節點檢查這些內容的資訊。除第一個區塊外，新區塊通常還會保存前一個區塊的數位指紋，也就是雜湊值，因此區塊能夠按順序連接起來。

區塊的組成

區塊通常會包含三類資訊：

1. 交易或其他更新：記錄這個區塊要加入鏈上的內容。
2. 與前一個區塊的連接：通常使用前一個區塊的雜湊值，幫助節點檢查區塊順序和歷史是否被改動。
3. 檢查區塊所需的資訊：例如對交易或狀態的摘要、時間或順序資訊，以及該網路共識機制需要的資料。

這只是常見結構，不是所有網路共用的固定格式。不同區塊鏈使用的欄位、容量限制和驗證規則可能不同。

以比特幣為例：比特幣區塊由 80 位元組的區塊標頭和交易列表組成。區塊標頭保存版本、前一區塊標頭雜湊、默克爾根、時間戳記、挖礦難度目標，以及礦工在尋找有效區塊時反覆嘗試的數值。默克爾根可以理解為對區塊中交易的彙總指紋：如果相關交易資料被改動，該指紋也會變化。

比特幣區塊的第一筆交易是 coinbase 交易，用來領取協議允許的區塊補貼和交易費。因此，所謂「空區塊」可以沒有普通使用者交易，但仍會包含 coinbase 交易。

以以太坊為例：以太坊的權益證明區塊包含共識層資訊和「執行載荷」。執行載荷是區塊中負責記錄交易和執行結果的部分。區塊 Gas 上限限制的是區塊內允許的總 Gas 用量，而不是固定的交易筆數。

默克爾根、狀態根和父區塊雜湊都是用於檢查資料的數位指紋，並不包含所有原始資料。節點仍需取得相應的區塊內容或狀態資訊，才能完成全面檢查。

區塊如何進入網路歷史

新區塊並不是一發布就會寫入網路採用的歷史。它通常會經歷以下過程：

1. 礦工或驗證者收集交易，組成一個候選區塊。
2. 候選區塊被發送給網路中的其他節點。
3. 節點檢查區塊和其中的交易是否符合規則。
4. 如果同時出現兩個有效區塊，節點會按網路規則選擇在哪個區塊之後繼續添加新區塊。
5. 隨著新區塊或驗證者投票繼續出現，這段歷史通常會越來越難以改變；有些網路還會進一步確認它已經達到最終性。

這裡的「網路規則」是區塊鏈協議預先設定的判斷方法。Bitcoin 節點會按累計工作量選擇有效鏈；Ethereum 則參考驗證者投票。其他網路可能採用不同方法。因此，通過節點檢查的區塊，不一定會進入網路採用的主要歷史。

區塊的位置與識別

區塊高度表示一個區塊排在區塊鏈的什麼位置，類似頁碼。但兩個競爭中的區塊可能處在同一高度，所以高度不能用來唯一識別區塊。

區塊雜湊則是根據區塊資料計算出的數位指紋，用來識別具體區塊。一些區塊瀏覽器會把高度稱為「區塊編號」，但編號本身不能說明該區塊是否已被網路採用或最終確定。區塊鏈中的第一個區塊稱為創世區塊，它沒有前一個區塊。

區塊中的交易狀態

一筆交易出現在區塊中，表示它已經被收錄。如果網路繼續沿著這個區塊往後添加新區塊，這筆交易的確認數通常會增加。當網路根據自身規則認為這段歷史在正常情況下不會再改變時，它便達到了最終性。

網路有時會改用另一段區塊歷史，這稱為鏈重組。被替換區塊中的交易可能重新等待收錄、出現在其他區塊，或者變得無效。Ethereum 還會透過驗證者對檢查點的投票來建立最終性。因此，「已收錄」「已確認」和「已最終確定」表示不同階段。

區塊容量

區塊能容納的交易筆數不固定。交易佔用的空間和需要執行的操作不同，就像同樣大的箱子會因物品大小不同而裝下不同數量的物品。

Bitcoin 使用「區塊權重」衡量區塊容量；這套規則由比特幣改進提案 BIP-141規定，並對普通交易資料和隔離見證資料採用不同權重。Ethereum 則透過區塊 Gas 上限限制一個區塊可使用的總 Gas。因此，兩個接近容量上限的區塊，交易筆數仍可能不同。

出塊時間

出塊速度由具體網路決定。在工作量證明網路中，找到新區塊帶有隨機性，所以兩個區塊之間的實際時間不會每次都一樣。Ethereum 把時間劃分為固定時隙，但如果當班的驗證者沒有成功提交區塊，該時隙也可能是空的。

區塊驗證

收到區塊後，節點會自己檢查，而不是因為它已經在網路上傳播就直接接受。節點會檢查區塊是否連接到有效的前一個區塊、格式和交易是否符合規則，以及是否超過容量等限制。具體檢查項目因網路而異。

如果檢查失敗，節點會忽略這個區塊，並繼續處理其他有效區塊。因此，一個無效區塊被廣泛傳播，也不會因此變成有效區塊。

常見問題

區塊和區塊鏈是一回事嗎？

不是。區塊是一個資料包，區塊鏈是這些資料包按網路規則連接而成的紀錄。

區塊和區塊獎勵是一回事嗎？

不是。區塊用來保存交易和相關資訊；區塊獎勵是某些網路按協議規則向區塊生產者提供的報酬。

「空區塊」裡什麼都沒有嗎？

不一定。以 Bitcoin 為例，「空區塊」通常是指沒有普通使用者交易的區塊，但它仍然包含 coinbase 交易。

相關詞條

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參考來源

• Bitcoin Developer Reference：區塊鏈——區塊標頭欄位、交易承諾與序列化結構。
• BIP-141：隔離見證——見證資料與 coinbase 見證承諾。
• Bitcoin Developer Guide：區塊鏈——驗證、coinbase 交易、鏈選擇與競爭區塊。
• Ethereum：區塊——區塊欄位、執行載荷、Gas 上限、時隙和時間。
• Ethereum：權益證明——提議、證明、分叉選擇與最終性。