以太坊黄皮书之数据结构

以太坊被认为是区块链2.0的代表项目，于2014年被V神提出，目前是仅次于比特币的第二大加密货币。

以太坊黄皮书是以太坊协议级的技术说明，作者是Gavin Wood博士，于2014年3月发布黄皮书，发布之后因为其包含300+公式被认为是最难懂的黄皮书。

在黄皮书中，以太坊自称为一个世界计算机，本质上也就是一个状态机，每个区块都有一个最终状态，即world state，世界状态。

在数据结构上，以太坊和比特币很相似但也有很大的一部分改进。

• 以太坊区块中除了区块头、交易list还有一个ommerHeader list
  ommerHeader list为该区块的叔块的区块头list，在比特币中，只有挖到矿且成为主链上的块才会有挖矿奖励，以太坊中为了鼓励挖矿针对叔块也给予一部分奖励，这个参数就是记录叔块的列表

  
  

区块头中参数由比特币的六个增加到15个，以下分别介绍

• parentHash：父区块哈希

• ommershash：ommerHeader list的哈希，放在区块头用来做验证

• beneficiary：挖矿奖励获益人的地址

• stateRoot：状态树，即账户状态

  
  
  

  包含四个参数：
  codehash：标明账户类型，若该账户为合约账户，则该值为合约代码哈希，若账户为外部账户，则该值为空字符串的哈希，此时为固定值
  nonce：若账户为合约账户，则该值为创建合约数量，若为外部账户，则该值为从这个账户发出交易的计数
  balance：余额
  storageRoot：Merkle Patricia树根节点的哈希

• transactionsRoot，记录区块中交易，主要包括以下几个参数

  
  

nonce：发出这个交易的账户的nonce
gasPrice：gas价格
gasLimit：gas限制
to：接受者地址
data：附加数据
v,r,s：交易签名，共65字节，v为最后一个字节，r为前32个字节，s为33-64字节

• receiptsRoot，收据将交易执行的结果，输出成log，存在receipt中
  包含以下参数

  
  

medState：从区块执行到这个交易和当前这个交易变成的中间状态
gasUsed：执行完这个交易之后用了多少gas
logBloom：日志topic的Bloom过滤器，标志为index的参数会放在logBloom中
logs：日志

• difficulty：难度值
• number：区块号
• gasLimit：区块gas限制
• gasUsed：区块内所有交易使用的gas
• timestamp： 时间戳
• extraData：32字节数组，矿工用来表示矿是谁挖出来的
• mixHash：挖矿算法输出
• nonce：挖矿算法输出

这些参数中，最主要的是四个tree，也是以太坊区别于比特币最主要的部分。