【区块链常识】9:什么是链式结构？

链式结构是一种存储数据的结构。在这种结构下，数据链路中的每个节点将包含指向前一个节点和下一个节点的指针。这种存储结构不需要完整的内存，可以存储在碎片内存中，所以内存使用效率高。

顾名思义，区块链是一串串联起来的区块链。在这个链中，每个节点都是一个数据块。与一般的链结构一样，每个块不仅包含自己记录的信息，还包含指向前一个块和后一个块的指针(如下图所示)。不同之处在于，这些指针由哈希值表示。用这种方法，区块链可以按时间顺序连接一系列积木。除了第一个块和最后一个块，所有其他块只有一个前趋块和一个后继块。任何一块和第一块之间的距离叫做这个块的“高度”。

区块链的链式结构

来源：作者绘图。

因为每个块都保留了前后块的哈希值，所以如果要修改某个区块链上的数据，就会“大变样”，导致后续所有块上的数据都发生变化。正是这种性质决定了区块链上的信息很难被篡改。

一般来说，存储在链结构中的数据是单一的，但在某些情况下，链也会产生分叉。例如，在比特币网络中，当多个“矿工”联合“挖矿”时，不同的“矿工”可能会在同一个母块上挖出不同的子块，这可能会导致原来的单链发散。但是一般来说，最后只会确认一个子块，最后连接到主链上。

链式结构是区块链的基础设施。通常包括两个子协议，即最长链原则和激励原则：(1)最长链原则，即将网络中最长的链视为正确链，要求“矿工”一直在最长的链上“采矿”。当一个“矿工”收到一个新的区块时，他必须停止当前的“挖掘”过程，并验证新的区块是否有效，否则他无法保证自己永远在最长的链上工作。根据概率计算等待块的数量。链条越长，链条越难被推翻。(2)在激励原则中，最先按照规则生成区块的“矿工”，将获得区块内所有交易的代币奖励和交易费。