挖矿与块（Blocks）

接下来讲的是什么是挖矿，以及交易单在P2P网络上的存放，其实这个过程也是挖矿的过程。

所有的交易单是以Block的形式在Bitcoin P2P网络上存放的。每一个Block包含了最近所有的有效交易单。Block中最为重要数据为：

• 最近交易单集合
• Nonce随机数
• 前一个块的散列值

在造币的Node总在侦听网络，接收信息，然后各自将接收到的新交易打包到一个新block（CBlock Class in main.h）。在块交易单集合中的第一个交易单总是“造币单”：给创建该块的人以新的货币，节点只需要校验货币金额是否合法即可：形成一个合法的新块得到的回报是初始金额为50BTC，每产生210,000块的时候这个金额减半(大约每隔4年会发生一次)。产生合法的新块是不容易的，需要通过无数次的计算尝试得到，另外如果大家都在计算同一个新块，那么还存在竞争关系，这个时候只有最困难（Difficulty）的那个块（指整个块链的困难度值加起来最大的）才会被网络认可。另外如果块中的某笔交易size大于该块中交易单的平均size，那么该笔交易单会被收取一笔小的交易费用。

块的数据结构

块的数据结构可以分为块头（block header）和块体（block body）

块头（Block Header）

块头的数据是用于校验块、产生块ID（256位散列值），这个块ID也是决定块是否合法的数字。计算块ID的公式如下：

块头(Block Header)的内容如下：

• ver: 版本号（4字节）
• prev_block: 前一个块的256位散列值
• mrkl_root: 所有交易单的256位散列
• time: 时间戳（4字节）
• Bits: 一个紧凑格式的4字节的数字，它表示一个256位的当前目标（Target）数值，这也表示困难度（Difficulty），最后产生块的ID值必须不大于目标值才能被接受（如果有多人同时产生同一个块，那么最困难的将被接受）。这个数值会每隔2016个block(网络大约每小时创建6个块，创建2016块大约2周)调整一次，当产生前一个2016块的时间大于2周的时候，难度值将会被调低，当小于两周的时候难度值将被调高（关于Target和Difficulty详见后述）。
• nonce: 32位随机数。节点在产生Block的时候，会增量尝试改变nonce的值，直到产生的块的散列值符合bits的要求.

计算目标(Target)和困难度(Difficulty)

计算目标（Target）

计算目标（Target）是一个256位的数值，块的散列值ID必须小于或等于该目标数值，放可被接受。块头中的BITS是一个用紧凑的4字节格式表示的目标（Target）数值，它表示一个256位的当前目标数值

当前网络的目标值为：Current target。

困难度(Difficulty)

困难度(Difficulty)表示该块ID的计算难度，值越大表示越困难，1表示最容易。

因此困难度的计算公式为：1 困难度（Target） / 当前目标

我们可以在这里查看当前网络的困难度：Current difficulty（BitCoin的 getDifficulty 接口输出）。也可以通过这个网站查看困难度值的变化情况图：Graphs。

块体（Block Body）

Block Body 实际上就是交易单的集合。

你可以在这个网站上看到当前网络所有的交易单（Blocks）:  https://blockexplorer.com/