比特币源码分析（七）——数据结构——区块

比特币源码分析（七）——数据结构——区块

0x00 摘要

区块是区块链的基本结构，是交易信息的载体。 矿工通过挖矿产生新的区块并获得奖励。 产生新区块的过程也是交易打包的过程。 只有系统中的交易才会被系统中的所有其他节点识别并有效。

0x01 CBlockHeader

/** 
 * 网络中的节点不断收集新的交易，然后一个Merkle树的形式打包进区块中，
 * 打包的过程就是要完成工作量证明的要求，当节点解出了当前的随机数时，
 * 它就把当前的区块广播到其他所有节点，并且加到区块链上。
 * 区块中的第一笔交易称之为CoinBase交易，是产生的新币，发送给区块的产生者
 */
class CBlockHeader
{
public:
    // header
    int32_t nVersion;  // 版本
    uint256 hashPrevBlock; //前一个区块的hash
    uint256 hashMerkleRoot; // Merkle树根
    uint32_t nTime;  // 时间戳
    uint32_t nBits; // POW难度

    uint32_t nNonce; // 要找的随机数
    CBlockHeader()
    {
        SetNull();
    }
    ADD_SERIALIZE_METHODS;
    template 
    inline void SerializationOp(Stream& s, Operation ser_action) {
        READWRITE(this->nVersion);
        READWRITE(hashPrevBlock);
        READWRITE(hashMerkleRoot);
        READWRITE(nTime);
        READWRITE(nBits);
        READWRITE(nNonce);
    }

    void SetNull()
    {
        nVersion = 0;
        hashPrevBlock.SetNull();
        hashMerkleRoot.SetNull();
        nTime = 0;
        nBits = 0;
        nNonce = 0;
    }
    bool IsNull() const
    {
        return (nBits == 0);
    }
    uint256 GetHash() const;

    int64_t GetBlockTime() const
    {
        return (int64_t)nTime;
    }
};

0x02 C块

class CBlock : public CBlockHeader
{
public:
    // network and disk
    std::vector vtx; // 所有的交易
    // memory only
    mutable bool fChecked;  // 交易是否验证过并构成Merkle树
    CBlock()
    {

        SetNull();
    }
    CBlock(const CBlockHeader &header)
    {
        SetNull();
        *((CBlockHeader*)this) = header;
    }
    ADD_SERIALIZE_METHODS;
    template 
    inline void SerializationOp(Stream& s, Operation ser_action) {
        READWRITE(*(CBlockHeader*)this);
        READWRITE(vtx);
    }
    void SetNull()

    {
        CBlockHeader::SetNull();
        vtx.clear();
        fChecked = false;
    }
    CBlockHeader GetBlockHeader() const
    {
        CBlockHeader block;
        block.nVersion       = nVersion;
        block.hashPrevBlock  = hashPrevBlock;
        block.hashMerkleRoot = hashMerkleRoot;
        block.nTime          = nTime;
        block.nBits          = nBits;
        block.nNonce         = nNonce;
        return block;
    }
    std::string ToString() const;
};