以太坊全节点确认
❶ geth以太坊客户端轻节点模式启动怎么与全节点启动的geth连接
一般来说,Undefined index就是自己编写过程中出现了的的确确的写法问题notice一般提示关于与执行代码没有直接关系的错误,但不要忘记,notice有时会返回一些多余的错误信息
❷ 走进以太坊网络
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术语“以太坊节点”是指以某种方式与以太坊网络交互的程序。从简单的手机钱包应用程序到存储整个区块链副本的计算机,任何设备均可扮演以太坊节点。
所有节点都以某种方式充当通信点,但以太坊网络中的节点分为多种类型。
与比特币不同,以太坊找不到任何程序作为参考实施方案。在比特币生态系统中, 比特币核心 是主要节点软件,以太坊黄皮书则提出了一系列独立(但兼容)的程序。目前最流行的是Geth和Parity。
若要以允许独立验证区块链数据的方式连接以太坊网络,则应使用之前提到的软件运行全节点。
该软件将从其他节点下载区块,并验证其所含交易的正确性。软件还将运行调用的所有智能合约,确保接收的信息与其他节点相同。如果一切按计划运行,我们可以认为所有节点设备均存储相同的区块链副本。
全节点对于以太坊的运行至关重要。如果没有遍布全球的众多节点,网络将丧失其抗审查性与去中心化特性。
通过运行全节点,您可以直接为网络的 健康 和安全发展贡献一份力量。然而,全节点通常需要使用独立的机器完成运行和维护。对于无法(或单纯不愿)运行全节点的用户,轻节点是更好的选择。
顾名思义,轻节点均为轻量级设备,可显著降低资源和空间占用率。手机或笔记本电脑等便携式设备均可作为轻节点。然而,降低开销也要付出代价:轻节点无法完全实现自给自足。它们无法与整条区块链同步,需要全节点提供相关信息。
轻节点备受商户、服务供应商和用户的青睐。在不必使用全节点并且运行成本过高的情况下,它们广泛应用于支收付款。
挖矿节点既可以是全节点客户端,也可以是轻节点客户端。“挖矿节点”这个术语的使用方式与比特币生态系统不同,但依然应用于识别参与者。
如需参与以太坊挖矿,必须使用一些附加硬件。最常见的做法是构建 矿机 。用户通过矿机将多个GPU(图形处理器)连接起来,高速计算哈希数据。
矿工可以选择两种挖矿方案:单独挖矿或加入矿池。 单独挖矿 表示矿工独自创建区块。如果成功,则独享挖矿奖励。如果加入 矿池 ,众多矿工的哈希算力会结合起来。出块速度得以提升,但挖矿奖励将由众多矿工共享。
区块链最重要的特性之一就是“开放访问”。这表明任何人均可运行以太坊节点,并通过验证交易和区块强化网络。
与比特币相似,许多企业都提供即插即用的以太坊节点。如果只想启动并运行单一节点,这种设备无疑是最佳选择,缺点是必须为便捷性额外付费。
如前文所述,以太坊中存在众多不同类型的节点软件实施方案,例如Geth和Parity。若要运行个人节点,必须掌握所选实施方案的安装流程。
除非运行名为 归档节点 的特殊节点,否则消费级笔记本电脑足以支持以太坊全节点正常运行。不过,最好不要使用日常工作设备,因为节点会严重拖慢运行速度。
运行个人节点时,建议设备始终在线。倘若节点离线,再次联网时可能耗费大量的时间进行同步。因此,最好选择造价低廉并且易于维护的设备。您甚至可以通过Raspberry Pi运行轻节点。
随着网络即将过渡到权益证明机制,以太坊挖矿不再是最安全的长期投资方式。过渡成功后,以太坊矿工只能将挖矿设备转入其他网络或直接变卖。
鉴于过渡尚未完成,参与以太坊挖矿仍需使用特殊硬件(例如GPU或ASIC)。若要获得可观收益,则必须定制矿机并寻找电价低廉的矿场。此外,还需创建以太坊钱包并配置相应的挖矿软件。这一切都会耗费大量的时间和资金。在参与挖矿前,请认真考量自己能否应对各种挑战。(国内严禁挖矿,切勿以身试法)
ProgPow代表 程序化工作量证明 。这是以太坊挖矿算法Ethash的扩展方案,旨在提升GPU的竞争力,使其超过ASIC。
在比特币和以太坊社区,抗ASIC多年来一直是饱受争议的话题。在比特币网络中,ASIC已经成为主要的挖矿力量。
在以太坊中,ASIC并不是主流,相当一部分矿工仍然使用GPU。然而,随着越来越多的公司将以太坊ASIC矿机引入市场,这种情况很快就会改变。然而,ASIC到底存在什么问题呢?
一方面,ASIC明显削弱网络的去中心化。如果GPU矿工无法盈利,不得不停止挖矿,哈希率最终就会集中在少数矿工手中。此外,ASIC芯片的开发成本相当昂贵,坐拥开发能力与资源的公司屈指可数。这种现状有可能导致以太坊挖矿产业集中在少数公司手中,形成一定程度的行业垄断。
自2018年以来,ProgPow的集成一直饱受争议。有些人认为,它有益于以太坊生态系统的 健康 发展。另一些人则持反对态度,认为它可能导致硬分叉。随着权益证明机制的到来,ProgPoW能否应用于网络仍然有待观察。
以太坊与比特币是一样,均为开源平台。所有人都可以参与协议开发,或基于协议构建应用程序。事实上,以太坊也是区块链领域目前最大的开发者社区。
Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ,以及Ethereum.org推出的 开发者资源 等都是新晋开发者理想的入门之选。
智能合约的概念于20世纪90年代首次提出。其在区块链中的应用带来了一系列全新挑战。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已经成为开发以太坊智能合约的主要编程语言,其语法与Java、JavaScript以及C++类似。
从本质上讲,使用Solidity语言,开发者可以编写在分解后可由以太坊虚拟机(EVM)解析的指令。您可以通过Solidity GitHub详细了解其工作原理。
其实,Solidity语言并非以太坊开发者的唯一选择。Vyper也是一种热门的开发语言,其语法更接近Python。
❸ 以太坊多节点私有链部署
假设两台电脑A和B
要求:
1、两台电脑要在一个网络中,能ping通
2、两个节点使用相同的创世区块文件
3、禁用ipc;同时使用参数--nodiscover
4、networkid要相同,端口号可以不同
1.4 搭建私有链
1.4.1 创建目录和genesis.json文件
创建私有链根目录./testnet
创建数据存储目录./testnet/data0
创建创世区块配置文件./testnet/genesis.json
1.4.2 初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data0 init genesis.json
1.4.3 启动私有节点
1.4.4 创建账号
personal.newAccount()
1.4.5 查看账号
eth.accounts
1.4.6 查看账号余额
eth.getBalance(eth.accounts[0])
1.4.7 启动&停止挖矿
启动挖矿:
miner.start(1)
其中 start 的参数表示挖矿使用的线程数。第一次启动挖矿会先生成挖矿所需的 DAG 文件,这个过程有点慢,等进度达到 100% 后,就会开始挖矿,此时屏幕会被挖矿信息刷屏。
停止挖矿,在 console 中输入:
miner.stop()
挖到一个区块会奖励5个以太币,挖矿所得的奖励会进入矿工的账户,这个账户叫做 coinbase,默认情况下 coinbase 是本地账户中的第一个账户,可以通过 miner.setEtherbase() 将其他账户设置成 coinbase。
1.4.8 转账
目前,账户 0 已经挖到了 3 个块的奖励,账户 1 的余额还是0:
我们要从账户 0 向账户 1 转账,所以要先解锁账户 0,才能发起交易:
发送交易,账户 0 -> 账户 1:
需要输入密码 123456
此时如果没有挖矿,用 txpool.status 命令可以看到本地交易池中有一个待确认的交易,可以使用 eth.getBlock("pending", true).transactions 查看当前待确认交易。
使用 miner.start() 命令开始挖矿:
miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
新区块挖出后,挖矿结束,查看账户 1 的余额,已经收到了账户 0 的以太币:
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')
用同样的genesis.json初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data1 init genesis.json
启动私有节点一,修改 rpcport 和port
可以通过 admin.addPeer() 方法连接到其他节点,两个节点要要指定相同的 chainID。
假设有两个节点:节点一和节点二,chainID 都是 1024,通过下面的步骤就可以从节点二连接到节点一。
首先要知道节点一的 enode 信息,在节点一的 JavaScript console 中执行下面的命令查看 enode 信息:
admin.nodeInfo.enode
" enode://@[::]:30303 "
然后在节点二的 JavaScript console 中执行 admin.addPeer(),就可以连接到节点一:
addPeer() 的参数就是节点一的 enode 信息,注意要把 enode 中的 [::] 替换成节点一的 IP 地址。连接成功后,节点一就会开始同步节点二的区块,同步完成后,任意一个节点开始挖矿,另一个节点会自动同步区块,向任意一个节点发送交易,另一个节点也会收到该笔交易。
通过 admin.peers 可以查看连接到的其他节点信息,通过 net.peerCount 可以查看已连接到的节点数量。
除了上面的方法,也可以在启动节点的时候指定 --bootnodes 选项连接到其他节点。 bootnode 是一个轻量级的引导节点,方便联盟链的搭建 下一节讲 通过 bootnode 自动找到节点
参考: https://cloud.tencent.com/developer/article/1332424
❹ 以太坊带来了那些争议和质疑呢
以太坊和比特币是有着本质区别的,区别在哪里呢?比特币定义的是一套货币体系,而以太坊侧重的是打造一条主链(可以理解为一条公路),可以让大量的区块链应用跑在这条公路上。
从这一点来看,以太坊的应用场景更广泛,这也是为什么我们说以太坊标志着区块链
1.0时代一个单纯的货币体系,向区块链2.0时代实现其他行业以及应用场景的转变。
但是,世界上没有十全十美的事物,以太坊虽然拓展了区块链在各行各业的应用范围,还提升了处理交易的速度,但是它也存在着一定的争议与质疑。
一、以太坊的扩展性不足的解决之道:分片技术和雷电网络
以太坊的底层设计,最大的问题是以太坊只有一条链,没有侧链,这就意味着,所有程序都要对等地跑在这条链上,消耗资源的同时,还会引发系统拥堵。正如去年非常火爆的以太坊游戏“加密猫”,这个游戏火爆的时候,一度引发以太坊网络瘫痪。
对于提升处理能力这个问题,以太坊提出两种方式:一个是分片技术(shard),一个是雷电网络,下面我们分别介绍一下这两种技术。
(一)分片技术
以太坊创始人 V 神(Vitalik Buterin)认为,诸如比特币这种主流的区块链网络,之所以处理交易的速度很慢,是因为每一个矿工要处理全网的每一笔交易,这样的效率其实是非常低下的。分片技术的构想是:一笔交易不必发动全网所有节点都去处理,只要让网络中的一部分节点(矿工)处理就好了。于是,以太坊网络被划分成很多片,同一时间,每一分片都可以处理不同的交易,这样一来,会大大提升网络性能。
但是,分片技术也是有一定争议的。我们知道,区块链技术的重要思想是去中心化,全网都去见证(处理)同一交易,这才具有最高的权威性。而以太坊分片技术,并不是所有节点共同见证,而是类似于分小组见证,这样一来,它便失去了绝对的“去中心化”属性,只能通过牺牲掉一定的去中心化特性来达到高性能的目的。
(二)雷电网络
雷电网络使用的是链下交易的方式。这是什么意思呢?它的意思是:使用雷电网络的参与者在互相转账时,不需要通过以太坊主链交易确认,而是通过参与者之间创建支付通道,在链下完成。
不过,雷电网络并不是脱离主链的,在建立支付通道之前,需要先用主链上的资产做抵押,生成余额证明(Balance Proof),拥有余额证明才能表明你能做出相应余额的转账。在交易双方都持有余额证明的情况下,双方可通过支付通道在链下进行无限制次数的转账。
只有在完成链下交易,需要将资产转回链上时,才会在以太坊主链上登记主链账户的余额变化信息,而这期间不管发生多少次交易在主链上是不会有记录的。
雷电网络还有一个实实在在的好处,就是可以为你省下矿工费用。目前我们在以太坊主链上进行交易,需要消耗 Gas,需要支付矿工费用,那么一旦将交易搬到链下,就可以节省这一部分的成本。
当然,雷电网络并不是十全十美的。在使用雷电网络时需要用主链上的资产作抵押;而这部分资产作为抵押物,在使用者完成链下交易之前是不能使用的。这也就决定了,雷电交易只适合小额交易。
上面就是以太坊扩展性不足的问题,以及目前提出的两个主要解决方案:分片技术和雷电网络。
二、以太坊的智能合约存在漏洞与臭名昭著的 The Dao 事件
以太坊的智能合约很强大,但是,凡是代码都会存在漏洞的,以太坊智能合约最大的争议就在于所谓的漏洞,也就是安全性问题。据相关研究表明,在基于以太坊的近100万个智能合约上,发现有34200(约3%)个含有安全漏洞,将允许黑客窃取ETH、冻结资产或删除合约,比如说,臭名昭著的The Dao 事件。
(一)Dao是什么意思?
介绍 The Dao 事件之前, 我们先见到介绍一下 DAO 是什么。DAO 是 Decentralized
Autonomous Organization 的简称,可以理解为:去中心化自治组织。从以太坊的角度来理解,DAO 是区块链上的某一类合约,或者一个合约组合,用来代替政府的审查以及复杂等中间程序,从而实现高效的、去中心化的信任的系统。所以,DAO 不是特定的某个组织,也就说呢,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
(二)臭名昭著的The Dao事件
但是,我们现在提到DAO,基本上所指的都是The DAO事件,也就是我们刚刚说的那个臭名昭著的黑客攻击事件。我们知道,英文中的 The是特指的意思,The DAO事件呢就
是特指的那个DAO事件,因为我们刚刚说了DAO不是特定的某个组织,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
2016 年的时候,德国一家专注“智能锁”的公司 Slock.it,为了实现去中心化的实物交换(比如说:公寓啊,船只啊),在以太坊上发布了 DAO项目。并且于2016年4月
30日开始,融资窗口开放了28天。
没想到,这个DAO项目的人气非常高,短短半个月就筹得了超过一亿美元,而到整个融资期结束,一共筹集到1.5亿美元,由此呢,它成为历史上最大的众筹项目。然而好景不长,到了6月份,黑客利用智能合约里面的漏洞,成功转移了超过360万个以太币,并投入到一个DAO子组织中,这个组织和The DAO有着同样的结构。以至于当时以太币价格从20多美元直接跌破13美元。
这个事件说明智能合约的确是有漏洞的,而且一旦漏洞被黑客利用,那么后果是非常严重的。这就是现在很多人批评以太坊,说它的智能合约不智能。
对于这个问题,目前国外有很多公司为了解决智能合约的漏洞问题 ,开始提供代码审计服务。而从技术的角度来说,目前一些团队正在对智能合约进行检验,这些团队多数由哈佛、斯坦福和耶鲁的教授带队,部分团队已经获得了头部机构的投资。
除了目前以太坊存在的扩展性不足、智能合约漏洞问题,对于以太坊的争议还在于它所追求的POS共识机制,也就是权益证明机制,在权益证明机制下,如果说谁持币的数量越大、持币时间越久,获得的“权益”(利息)就越多,还有机会得到记账权力,记账又可以获得奖励,那么这样一来,容易造成“强者越强”的寡头优势。
还有一个问题就是ICO乱象的问题。ICO是区块链项目筹措资金的常用方式,咱们可以理解为预售。以太坊上ICO项目的爆发,滋生了打着ICO旗号进行资金盘、诈骗圈钱等不法行为,对社会和金融稳定造成安全隐患。
❺ 002:以太坊简介|《ETH原理与智能合约开发》笔记
待字闺中开发了一门区块链方面的课程:《深入浅出ETH原理与智能合约开发》,马良老师讲授。此文集记录我的学习笔记。
课程共8节课。其中,前四课讲ETH原理,后四课讲智能合约。
第一课分为四部分:
这篇文章是第一部分的学习笔记:以太坊简介。
以太坊是目前公认的区块链2.0,相比于区块链1.0(比特币),其最大的特点是引入了智能合约,从而从单一的数字加密 Token 技术转化为一个区块链分布式应用的平台。以太坊本身不包含任何具体的应用,它主要是提供基础平台和工具,使得开发者可以在其基础之上开发出各种各样的应用。可以说,以太坊有着巨大的潜力,它最终可能会发展出分布式、自动化、自组织的最高形态。
第一,我们可以通过学习以太坊的技术,领会区块链技术发展的脉络,改进的思路/路径,从而紧跟区块链技术发展的前沿,预测下一步的趋势。
第二,DAPP(分布式应用)生态系统目前的发展也是蒸蒸日上,蓬勃发展,据不完全统计,现在有数百种应用之多,显而易见的,对于开发人员的需求也是水涨船高,需要大量的开发人员。目前非常有名的应用有加密猫、各类侧链应用、ERC20 Token如币安币火币等等。
2013年,创始人 Vitalik Buterin 针对比特币存在的一些问题以及局限性,提出把“智能合约”构想应用于区块链领域,希望打造一个基于区块链的多方计算的智能化通用平台,并通过比特币融资进行开发。
2014年,以太坊基金会在瑞士成立,管理并运营整个项目。
前5大矿池占83%的算力,很集中。
目前大约有16000个全节点,其中,美国5461(34%),中国1839(11.5%),俄罗斯963(6%),德国920(5.7%),加拿大875(5.45%)。全节点每天都有动态变化。分布情况也反映出各个国家的参与热度。
❻ 2022以太坊节点数量
2022以太坊节点数量是2000多点。根据查询相关公开信息显示,截止于2022年11月30日,2022以太坊节点数量达到了2000多点,数量非常的稳定庞大,能够体现出目前以太币的强势和利好,非常适合投资。以太坊是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台,通过其专用加密货币以太币提供去中心化的以太虚拟机来处理点对点合约。
❼ 数据存在哪里呢是否每个节点都要有足够大的存储介质
区块链采用分布式存储的方式,区块链的数据是由区块链节点使用和存储的,而多个节点通过网络进行链接最终形成了完整的区块链网络。
关于节点的大小,以比特币网络节点为例,有完整节点 (Full node)、修剪节点 (Pruning node)、SPV轻量节点 (Lightweight node)之分,这种分类方式基于两点差异:一是这个节点是否下载了最新最完整的比特币区块链;二是该节点能否独立验证比特币的转账交易,即能否独立实现作为一个节点的基本功能。
完整节点下载了最新的完整区块链数据,是比特币网络的主心骨。使用此类节点的主要包括两类人,一是独立挖矿的矿工,二是使用默认设置运行比特币软件 (Bitcoin core) 的用户。
修剪节点同样可以独立完成比特币转账的确认,但是它并没把整个区块链都下载到本地。
轻量节点一般使用在移动计算设备上,由于容量限制以及对于便携性的高要求,人们通常不会下载区块链到本地。因此,钱包的运营者会通过 SPV (Simple payment verification) 协议,将每个用户钱包中的转账与网上的完整区块链进行核对与确认。
在以太坊网络中,也有类似的全节点、轻节点、归档节点之分,所以并不是每个节点都需要巨大的存储空间 ,要根据节点功能来选择。
❽ 以太坊12个网络确认是多久
与其说是 6 个区块,倒不如说是 1 小时(6*10 分钟),这个值的意义在于,即使算力第一名节点的算力再强,也不可能让第二名提前 1 小时挖矿,然后自己还能比第二名先挖出来。
如果支出方想要进行双重支付,他必须控制了非常大的算力,不然其他的挖矿者不会帮助它,因为他们都需要在最长的分支上工作才能得到奖赏。
❾ 以太坊是一个什么样的东西怎么开发
以太坊是一种区块链的实现。在以太坊网络中,众多的节点彼此连接,构成了以太坊网络: 以太坊节点软件提供两个核心功能:数据存储、合约代码执行。在每个以太坊全节点中,都保存有完整的区块链数据。以太坊不仅将交易数据保存在链上,编译后 的合约代码同样也保存在链上。以太坊全节点中,同时还提供了一个虚拟机来执行合约代码。以太坊虚拟机 以太坊区块链不仅存储数据和代码,每个节点中还包含一个虚拟机(EVM:Ethereum Virtual Machine)来执行 合约代码 —— 听起来就像计算机操作系统。事实上,这一点是以太坊区别于比特币(Bitcoin)的最核心的一点:虚拟机的存在使区块链迈入了2.0 时代,也让区块链第一次成为应用开发者友好的平台。以上内容来自:以太坊DApp开发入门教程
❿ 以太坊技术系列-以太坊数据结构
本篇文章和大家介绍一下以太坊的数据结构,上篇文章我们提到,以太坊为了实现智能合约这一功能,使用了基于账户的模型。我们来看看以太坊中数据结构。
既然是基于账户的模型,我们需要通过账户地址找到账户的状态。就像通过银行卡号可以找到你在银行中的各种信息一样。最简单的想法当然是一个简单的哈希表 key是账户地址 value是账户状态。但这里有个问题解决不了。
轻节点如何校验账户合法性?
上篇我们说过,区块链中有2类节点,全节点和轻节点,轻节点只会存储block header,所以轻节点如何才能校验账号是否合法呢?
这个思路和我们平时用的md5校验一致,我们会对区块内的信息进行hash运算从而得出区块内信息唯一确定的值,区块链所有节点中这个值都是相同的。
在这个过程中我们用到了一种数据结构Merkle Tree(哈希树),我们先看下Merkle Tree(哈希树)的示意图。
上篇文章说到区块链中的链表(哈希链)和我们平时常见链表不同的是将指针从地址改为了hash指,这里也一样,哈希树和二叉树的区别有2个
1.将地址改为了哈希值
2.只有叶子节点存储数据
回到之前的问题轻节点是如何校验1个账户或交易是否是在链上的呢?
整个流程如上图所示
1.轻节点需要判断1个账号是否合法
2.轻节点由于只存储block header,所以拿到1个账号的时候会向全节点发出请求
3.全节点存储了所有账户状态,将账户路径中的需要计算用到的hash值返回给轻节点
4.轻节点本地进行计算根hash值,如果计算结果和自己存储一致则账户合法,不一致则不合法。
那以太坊中的账户信息的数据结构就是这样吗?
直接用这样的数据结构来存储账户信息会有2个问题
查找困难
生成hash值不确定
第1个问题应该比较容易发现,在这个树中寻找1个账号需要的复杂度是O(n),因为没有任何顺序。
第2个问题其实也是因为无序导致的,无序的组合每个节点针对同一批账户生成的hash值不一致,这就导致无法达成共识。
既然2个问题都和顺序有关,那我们类似二叉排序树一样,使用哈希排序树是不是就可以解决问题了呢?
使用排序树后会带来另外1个问题
插入困难
因为要维持树是有序的,很可能带来树结构的很大变动。
以太坊中使用了另外一种数据结构字典树。和哈希树不同,字典树应该是很多地方都有使用。我们简单来看下字典树的结构。
字典树能够较好地解决哈希树的2个缺点1.查找困难 2.生成的hash值不确定以及排序二叉树的1个缺点 插入困难。
但字典树我们可以看到可能树的深度可能由于部分元素导致整棵树深度非常深。
这时我们可以进一步优化,将相同路径进行压缩。这就是压缩字典树。
将哈希树和压缩字典树结合,就可以得到以太坊存储账户的最终数据结构-MPT。
将压缩字典树里面的指针从地址改为指针,并且将数据存储在叶子节点中即可。
介绍完状态树的数据结构,我们接下来讨论1个问题,区块中存储的账户状态是什么样的范围。有2种选择。
只保存当时区块中产生交易的账户状态。
保存全局所有的账户。
我们可以看下这2种方式,无非就是空间和时间的平衡,只保存当前区块产生的交易意味着是做懒加载(需要的时候才去寻找账户),在区块链中这个代价是非常大的,因为寻找的账户之前从未交易过,这样会遍历整个区块链。另外一种保存全局的账户方式虽然看起来空间消耗较大,但查找快捷,而且空间的问题我们可以通过其他方式优化。所以最终以太坊选择了第2种每个区块都报错全局所有账户的方式。
我们来看下以太坊中是如何保存状态树的。
可以看到以太坊中虽然每个区块都保存了全部账户,但是会将未发生变化的账户状态指向前1个节点,本身只存储发生变化的状态,这样可以较大程度优化空间占用。
介绍完以太坊中比较复杂的状态树后,我们继续来看看以太坊中的另外两棵树,交易树和收据树。
首先介绍一下,为什么需要交易树&收据树。
1.交易树
虽然以太坊是基于账户的模型,但是就像银行不仅会存储银行卡的余额,还会存储卡中的每笔钱怎么来的以及怎么花的。交易树中就存储着当前区块中的包含的所有交易。
2.收据树
由于智能合约的引入增加了不少复杂性,所以以太坊用收据树存储着一些交易操作的额外信息。比如交易过程中执行日志就包含在收据树中方便查询。收据树和交易树是一一对应的。每发生一次交易就会有一次收据。
和状态树不同交易树和收据树只维护当前区块内发生的交易,因为当时区块发生交易时不需要再去查找另外1个交易,也就之前需要可能遍历整个区块链的查找操作了。
由于以太坊中的出块速度较快,我们进行一些查询一些符合条件交易的时候会面临大量数据遍历困难的问题。收据树中引入了布隆过滤器可以帮助我们有效缓解这一困难。
布隆过滤器将大集合中每个元素进行hash运算映射到1个较小的集合,这时再来1个元素要判断是否在大集合的时候,不需要遍历整个大集合,而是去进行hash运算去小集合中寻找是否存在,如果不存在,肯定不在大集合中,如果存在则不能说明任何问题。
如上图所示,布隆过滤器只能证明某1个元素不在集合中,不能证明1个元素在结合中。
以太坊中如果我们要在较多区块中寻找某1个交易,则可以利用布隆过滤器,过滤掉肯定不存在目标交易的区块,然后进入收据树内继续利用布隆过滤器筛选,剩下的才是可能的目标交易的交易,进行一一比对即可。
我们介绍了以太坊的核心数据结构,状态树&交易树&收据树,他们都是使用相同的数据结构-哈希压缩字典树。但状态树是维护1颗全局账户树,交易树和收据树则是维护本区块内的交易或收据。
介绍完数据结构后,后面我们会用几篇文章来介绍以太坊中的一些核心算法,比如共识机制,挖矿算法等。