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结构体数组在Ethereum的世界里,数据的最终存储形式是[(2)

电脑杂谈  发布时间:2018-02-09 15:40:12  来源:网络整理

Number:区块的序号。Block的Number等于其父区块Number +1。

Time:区块“应该”被创建的时间。由共识算法确定,一般来说,要么等于parentBlock.Time + 10s,要么等于当前系统时间。

GasLimit:区块内所有Gas消耗的理论上限。该数值在区块创建时设置,与父区块有关。具体来说,根据父区块的GasUsed同GasLimit * 2/3的大小关系来计算得出。

GasUsed:区块内所有Transaction执行时所实际消耗的Gas总和。

Nonce:一个64bit的哈希数,它被应用在区块的”挖掘”阶段,并且在使用中会被修改。结构体数组

Merkle-PatriciaTrie(MPT)是Ethereum用来存储区块数据的核心数据结构。最简单理解是一个倒置的树形结构,每个节点可能有若干个子节点,关于MPT在Ethereum中的实现细节在下文有专门介绍。

Root,TxHash和ReceiptHash,分别取自三个MPT类型对象:stateTrie, txTrie, 和receiptTrie的根节点哈希值。用一个32byte的哈希值,来代表一个有若干节点的树形结构(或若干元素的数组),这是为了加密。比如在Block的同步过程中,通过比对收到的TxHash,可以确认数组成员transactions是否同步完整。

在stateTrie,txTrie,receiptTrie这三个MPT结构的产生时间上,receiptTrie 必须在Block的所有交易执行完成才能生成;txTrie 理论上只需tx数组transactions即可,不过依然被限制在所有交易执行完后才生成;最有趣的是stateTrie,由于它存储了所有账户的信息,比如余额,发起交易次数,虚拟机指令数组等等,所以随着每次交易的执行,stateTrie 其实一直在变化,这就使得Root值也在变化中。于是StateDB 定义了一个函数IntermediateRoot(),用来生成那一时刻的Root值:

这个函数的返回值,代表了所有账户信息的一个即时状态。

关于Header.Root的生成时间,在上篇帖子提到的交易执行过程中,交易执行的入口函数StateProcessor.Process()在返回前调用了Engine.Finalize()。正是这个Finalize(),在内部调用上述IntermediateRoot()函数并赋值给header.Root。所以Root值就是在该区块所有交易完成后,所有账户信息的即时状态。

Body结构体

Block的成员变量td表示的是整个区块链表从源头创世块开始,到当前区块截止,累积的所有区块Difficulty之和,td 取名totalDifficulty。从概念上可知,某个区块与父区块的td之差,就等于该区块Header带有的Difficulty值。

Body可以理解为Block里的数组成员集合,它相对于Header需要更多的内存空间,所以在数据传输和验证时,往往与Header是分开进行的。

Uncles是Body非常特别的一个成员,从业务功能上说,它并不是Block结构体必须的,它的出现当然会占用整个Block计算哈希值时更长的时间,目的是为了抵消整个Ethereum网络中那些计算能力特别强大的节点会对区块的产生有过大的影响力,防止这些节点破坏“去中心化”这个根本宗旨。官方描述可见

Block的唯一标识符

同Ethereum世界里的其他对象类似,Block对象的唯一标识符,就是它的(RLP)哈希值。需要注意的是,Block的哈希值,等于其Header成员的(RLP)哈希值。


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