【区块链】九大以太坊数据结构回顾

以太坊数据结构

1.账户

比特币采用基于交易的账本模型。 优点是：更好的隐私保护； 缺点是：没有显示记录账户余额，交易不方便（必须一次花完）

以太坊是一种基于账户的分类账模型。

优点：显示账户余额

交易更方便

对双花攻击有天然的防御能力（​​不诚实的付款人）

缺点：易受重放攻击（不诚实的收款人）。

1.1 账户分类

为了实现智能合约，以太坊将账户分为：外部账户EOA和合约账户

外部账户：由密钥控制，没有与之关联的代码

合约账户：由智能合约代码控制，有代码与之关联

1.1.1 外部账户

人们通过私钥创建的账户是现实世界金融账户的映射。 任何拥有账户私钥的人都可以控制该账户。 这是人类与以太坊账本进行交流的唯一媒介。

外部账户包括余额（Ether balance）和nonce（用于确定每笔交易只能处理一次的计数器）

特征

1.1.2 合约账户

由外部账户或合约创建，合约在创建时自动分配一个账户地址，用于存放合约代码以及合约部署或执行时产生的存储数据。

合约账户地址通过SHA3哈希算法生成。 只能通过外部账户驱动合约执行合约代码。

合约账户包括代码合约代码的存储和存储账户

特征

对于智能合约来说，签订合约需要稳定的账户模型，所以设计了这样的账户模型。

2. MPT树 2.1 Trie树

前缀树或字典树是一种有序的树状数据结构，其中的键通常是字符串。

与二叉树不同，关键时间由节点在树中的位置决定。 一个节点的所有后代都有相同的前缀，该节点对应的key由根节点到该节点路径上所有节点的key值拼接而成。 根节点对应一个空字符串键。

2.2帕特里夏特里

具有优化空间使用的 Trie。 但是在Patricia Trie中以太坊是多账本还是单账本，如果存在一个只有一个子节点的父节点，那么父节点会和子节点合并，大大加快了查找节点的速度。

2.3 MPT树

结合了字典树和默克尔树的优点

MPT树中的节点类型：

三、新闻与交易

以太坊可以看作是一个基于交易的状态机。 交易代表从一种状态到另一种状态的合法转换。

从全局状态变化的角度来看，以太坊可以看作是一个状态连接，通过交易驱动账户状态的变化。

从具体实现的角度来看以太坊是多账本还是单账本，以太坊可以看作是一条区块链。

从账本的角度来看，以太坊可以看作是一堆交易。

以太坊中有两种类型的交易：创建合约和发送消息

块的顺序由共识算法确定。

4.状态转换函数

应用（S，TX）->S'

S为初始状态，TX为新交易。

交易是外部世界与以太坊内部状态之间的桥梁

5. 以太坊区块

包括区块头和区块体。

区块头比较轻量级，包含一系列值、引用值和哈希值

区块体：比较重量级，包括区块中包含的交易列表和叔块列表

5.1 区块头 5.2 区块体

包括：交易集合和叔块头集合。