位元幣2 0 以太坊架構

2021-10-09 23:45:11 字數 1774 閱讀 3876

以太坊由底層服務,核心層,頂層應用組成。

1.底層服務:包括p2p網路(保證節點彼此平等)、leveldb資料庫(區塊,交易等資料儲存)、

密碼學演算法(保證資料私隱性和區塊安全性)以及分片優化(並行驗證交易,加大區塊生成)等基礎服務

2.核心層:區塊鏈(主體)、共識演算法(保證一致性和正確性)和以太坊虛擬機器(智慧型合約的載體)等核心元件

區塊鏈由一連串的資料區塊組成,區塊之間的指標是區塊頭雜湊指標(使用密碼學雜湊演算法生成)。

那麼區塊是什麼呢?本質就是乙個資料報,將交易記錄等進行儲存。區塊主要由區塊頭,交易列表和叔區塊頭

三部分組成。

區塊頭封裝了父塊雜湊值,叔塊雜湊值,狀態樹根雜湊值,交易書根雜湊值,收據樹根雜湊值,時間戳等。

交易列表由礦工從交易池中選擇收入區塊中的一系列交易。

賬戶分為外部賬戶和合約賬戶。以位址為索引(位址是公鑰衍生的,取公鑰的最後20位元組)。

乙個以太坊的賬戶包含四部分:位址交易的次數,賬戶目前的以太幣金額,賬戶合約二進位制**,賬戶儲存。

1.外部賬戶:由公鑰和私鑰控制的賬戶。[公鑰相當於卡號,私鑰相當於密碼]乙個外部賬戶具有以下特性

(擁有一定賬戶餘額,可以傳送交易,通過私鑰控制,以及沒有相關聯的**)

注意:以太坊沒有可以讓使用者重置或者找回私鑰的功能。使用一定要記住私鑰。

2.合約賬戶:包含合約**的賬戶。合約賬戶不再由私鑰檔案直接控制,而是由合約**控制。乙個合約賬戶

以太坊針對三種物件設計了三棵merkle樹,分別是狀態樹,交易樹和收據樹。區塊,交易等資料的儲存

在leveldb鍵值對資料庫。

以太坊使用了mpt(merkle patricia trie).mpt是一種加密認證的資料結構,它融合了merkle樹和trie樹

倆種資料型別的優點。

1.merkle樹:可以是二叉樹也可以是多叉樹。由一組葉節點,一組中間節點和乙個根節點組成。

與其相關樹的其他部分,而依然保證所有資料的正確性。(底層篡改-->根節點改動-->很容易被發現)

merkle樹具有以下特點:每個資料集對應唯一合法的根雜湊值,容易更新新增或刪除樹節點,

不改變根雜湊值就沒辦法修改樹的任何部分,任何人都可以通過密碼學方法證明擁有對應節點的內容在樹上。

2.trie樹:也叫radix樹,key代表從樹根到對應value的一條真實路徑。

優點:如果有倆個value,它們有著基於相同字首的key,它們的相同字首的長度佔自身比例越大,則代表

這倆個value在樹中的位置越靠近,並且trie樹中不會有像雜湊表一樣的衝突,也就是說乙個key永遠只

對應乙個value。

缺點:當給乙個長度較長的key時,在樹中沒有其他key與它有相同的字首時,可能會造成儲存不平衡問題。

共識機制是區塊鏈事務達成分布式共識的演算法。一種讓節點在差不多時間內發生的事務的先後順序實現共識的機制。

pow:通過結果證明以確認你完成了一定量的工作。目的是使區塊的建立困難,從而阻止「女巫」攻擊者惡意重新

生成區塊鏈。

pos:基於網路參與者目前所持有的數字貨幣的數量和時間進行利益分配,是一種對貨幣所有權的證明。

以太幣(eth)是以太坊發行的一種數字貨幣。

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