比特币与以太坊区块头设计对比!为什么两大公链差别这么大?

小编:圣子 更新时间:2026-01-23 11:23

比特币(Bitcoin)和以太坊(Ethereum)作为两大主流公链,区块头(Block Header)是它们区块的核心结构,用来保证区块的完整性、顺序和防篡改,比特币区块头设计极简,只记录最必要的信息,以太坊区块头则复杂很多,因为要支持智能合约、状态根等功能。

比特币与以太坊区块头设计对比!为什么两大公链差别这么大?

比特币和以太坊区块头简单对比

比特币区块头只有80字节,非常精简,主要服务于工作量证明(PoW)和链上交易验证,设计目标是轻量、安全、易验证。

以太坊区块头更大(约500-600字节),除了继承比特币的PoW思路,还增加了状态根、收据根、交易根等Merkle根,来支持账户模型、智能合约执行和EVM状态变化。

核心区别在于:比特币区块头只关心交易列表的哈希,以太坊区块头除了交易,还关心“世界状态”和“执行结果”。

区块头字段对比表格

字段名称比特币(Bitcoin)区块头字段以太坊(Ethereum)区块头字段大小(字节)比特币 / 以太坊主要作用与区别说明
版本号(Version)4 / 4协议升级标识,比特币简单递增,以太坊有硬分叉标志(如EIP-1559后变化)
前一区块哈希(Previous Block Hash)32 / 32链接前后区块,形成链,两个都一样
Merkle Root(交易根)有(Transactions Root)32 / 32所有交易的Merkle树根,比特币只有这一棵,以太坊还有其它两棵根
时间戳(Timestamp)4 / 8区块创建时间,比特币4字节,以太坊8字节(更精确)
难度目标/位(Bits / Difficulty)有(Bits)有(Difficulty)4 / 8比特币用紧凑格式Bits表示难度,以太坊直接存难度值
Nonce4 / 8PoW挖矿用的随机数,比特币4字节,以太坊8字节(适应更高难度)
状态根(State Root)- / 32以太坊独有,记录整个世界状态(账户余额、合约存储)的Merkle Patricia Trie根
收据根(Receipts Root)- / 32以太坊独有,交易执行后收据(日志、Gas使用、状态变化)的Merkle根
叔块哈希/叔块列表(Uncle/Ommer Hash)有(Ommer Hash)- / 32以太坊独有,记录叔块哈希(PoW时代奖励叔块,减少孤块)
混合哈希(Mix Hash)- / 32以太坊Ethash算法特有,用于PoW验证(现在已转PoS,无此字段,但历史区块有)
额外数据(Extra Data)有(Coinbase数据)可变(通常几十字节)比特币放Coinbase交易信息,以太坊可放任意数据(如矿工标签、PoS后放信标链信息)
父哈希(Parent Hash)同前一区块哈希同前一区块哈希32 / 32实际就是Previous Block Hash,命名不同
总难度(Total Difficulty)无(链上不存)- / 8以太坊区块头记录从创世块到当前区块的总难度,便于轻节点验证

俩大公链对比要点

1、比特币区块头:80字节,6个核心字段,极简,只记录交易和挖矿信息,适合轻节点快速验证。

2、以太坊区块头:字段多(PoS前更多),包含状态根、收据根、叔块等,目的是支持账户模型和智能合约执行结果的全局验证。

3、共同点:都有版本、前块哈希、交易根、时间戳、难度、Nonce,用于链的连续性和PoW验证。

4、最大区别:以太坊区块头额外记录了“世界状态变化”和“执行结果”,这让它能支持复杂Defi、NFT、智能合约,而比特币只管转账。

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