比特币的“区块”是区块链网络中的基础数据单元，用于存储经过验证的交易记录、时间戳和cryptographic哈希值等信息，是构成区块链不可篡改特性的核心组件。每个区块本质上是一个包含特定时间段内交易数据的数据包，通过密码学哈希与前一区块链接，形成链式结构，这也是“区块链”名称的由来。
一、区块的核心构成与功能
比特币区块由区块头和区块体两部分组成：
- 区块头（约80字节）：包含元数据，如版本号、前一区块的哈希值（确保链的连续性）、默克尔树根哈希（验证交易完整性）、时间戳（记录区块创建时间）、难度目标和随机数（用于工作量证明）。
- 区块体（可变大小）：存储实际交易数据，每个交易包含输入（资金来源）、输出（接收地址和金额）、脚本验证等信息。
区块的核心功能包括：
- 交易验证：通过工作量证明机制（PoW）确保区块内交易的合法性，防止双重支付；
- 数据不可篡改性：每个区块的哈希值依赖前一区块，修改任一区块需重构后续所有区块，成本极高；
- 网络共识：全球节点通过同步区块达成对交易历史的一致认可。
二、区块的信息存储容量：1MB限制与技术扩展
比特币区块的存储容量受协议硬性限制和技术优化双重影响：
- 基础限制：1MB区块大小 比特币创世时设定区块最大容量为1MB（1,048,576字节），这一限制由中本聪在2009年确立，初衷是防止网络滥用和节点存储压力。按平均每笔交易250字节计算，1MB区块约可容纳4000笔交易，出块时间约10分钟，全网理论吞吐量约7笔/秒。
- 技术扩展：隔离见证（SegWit）的影响 2017年激活的SegWit（隔离见证）协议通过分离交易中的“签名数据”（见证部分），将这部分数据移出区块基本大小限制，实际提升了交易存储效率。SegWit后，区块的“重量单位”（Weight）成为新度量标准，1MB区块可处理约3-4MB的交易数据（按重量计算），使实际交易容量提升约3倍，平均区块填充率约70%。
- 容量与安全性的平衡 区块容量并非越大越好：过大的区块会增加节点存储负担，降低去中心化程度；过小则可能导致交易拥堵和手续费上涨。比特币社区曾因“区块扩容”引发争议，最终通过SegWit等软分叉方式在不破坏去中心化的前提下提升效率。
三、实际存储能力与交易效率
每个区块的实际信息存储量取决于：
- 交易大小：普通转账交易约250字节，包含多个输入输出的复杂交易可达1KB以上；
- 脚本复杂性：涉及多重签名、时间锁定等功能的交易脚本会增加数据量；
- 网络拥堵情况：高需求时，用户可通过提高手续费优先打包，导致区块更早填满。
以2025年网络为例，SegWit普及后，1MB区块平均可容纳约2000-3000笔交易（较SegWit前提升约2倍），极端拥堵时手续费可能升至每笔数美元，而低峰期手续费可低至0.01美元以下。
四、协议更新与未来趋势
比特币协议通过BIP（比特币改进提案）机制逐步优化区块效率：
- BIP-119（CHECKTEMPLATEVERIFY）：2023年提出的提案旨在优化区块模板验证，提升矿工协作效率，间接改善区块传播速度；
- 二层网络扩展：闪电网络等二层解决方案将大量交易移至链下，缓解主链存储压力，使区块容量限制不再是比特币扩展性的核心瓶颈。
综上，比特币区块是融合密码学、经济学和分布式系统设计的基础单元，1MB的基础限制与SegWit等技术优化共同构成了其存储能力的核心框架，既保障了网络安全与去中心化，又通过技术迭代持续提升实际处理效率。