摘要：以太坊区块链数据区Ⅰ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...

以太坊区块链数据区

Ⅰ 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。

Ⅱ 以太坊简介

如何购买ETH？

如何用信用卡/借记卡购买ETH？

币安(以货币兑换为例)允许您通过浏览器无缝购买ETH。操作步骤：

也可以在P2P市场买卖ETH。你可以通过移动使用程序山念Coin向其他用户购买代币。操作步骤是：

与比特币不同，以太坊不仅用于加密货币网络。它还可以用来构建去中心化的使用，以太作为一种可交易的令牌，已经成为生态系统的燃料。所以以太的主要功能是为以太坊网络提供电力。

不仅如此，以太还可以像其他传统货币一样用来购买商品和服务。

零售商接受乙醚作为支付方式的热图

人们可以使用以太坊的原生货币ETH作为数字货币或抵押品。也有人把ETH看成和比特币一样的价值存储手段。但它不同于比特币，因为以太坊区块链的高度可编程性赋予了ETH更多的效用。也意味着以太成为去中心化金融使用、去中心化市场、交易所、游戏等使用的活力之源。

ETH不基于任何银行，也就是说你会对自己的资金负责。你可以把代币存放在交易所或你自己的钱包里。但是要记住，当你为了自保而使用钱包的时候，一定要妥善保管助记符，这样当你失去钱包的存取权的时候，你就可以追回你的钱了。

一旦数据被添加到以太坊区块链，它几乎不能被更改或删除。这意味着在交易固定之前(交易指令发出之前)，必须仔细核对要发送的资金目的地址和金额。大额汇款的时候，最好是小额汇款到地址进行地址确认。

由于智能合约被黑，以太坊为了逆转恶意交易，在2016年被迫硬分叉。但是，这种反转只是特殊事件的极端措施，并不是常态。

所有加入以太坊区块链的交易对公众都是可见的。即使以太坊地址上没有显示你的真实姓名，观察者也会通过其他方法确定你的身份。

由于ETH不是一个稳定的资产，它可能会给你带来收益和损失。有些人选择长期持有以太，赌网络将来会成为全球可编程的结算层。还有的选择用乙醚与其他Altcoins(假币)交易。这两种策略也有各自的财务风险。

作为分散金融(DeFi)的主要支柱，ETH也可以用于借贷，作为贷款的抵押品，铸造合成资产，或作为未来的赌注。

一些投资者可能会长期投资比特币，他们的投资组合中不包含其他数字资产。有些投资者更加灵活，在投资组合中混合使用ETH和其他假币，或者使用一定比例的资金进行短线交易(例如日内交易或摇摆交易)。市场上没有万能的赚钱方法，每个投资者都要根据自己的实际情况选择最适合自己的策略。

目前市面上代币的存储方式有很多种，每种方式都有其优缺点。就像其他有风险的事情一样，最好的选择方式就是在可用的选项中进行多元化的选择。桐核

通常，存储解决方案要么是托管的，要么是非托管的。托管解决方案意味着您可以将资金委托给第三方(如交易所)。此时，您需要登录托管人平台进行加密资产交易。

非托管解决方案正好相反：3354使用加密货币钱包管理资金。加密钱包不像物理钱包那样装载硬币，而是提供允许您访问区块链上的资产的加密密钥。记住：当使用非托管钱包时，一定要备份你的助记符！

如果您想在交易所存放乙醚，请遵循以下步骤：

您需要将ETH存入交易所账户，以方便各种交易活动。将ETH储存在币安上既简单又安全。币安生态系统还允许你通过贷款、职位返利、空投促销和抽奖获得收入。

如果您想从您的exchange帐户中提取ETH，您需要遵循以下步骤：

如果你想在钱包里存放ETH，那么有两种选择：热钱包和冷钱包。

以某种方式连接到互联网的加密货币钱包被称为热门钱包。它通常是一个移动或桌面使用程序，并允许您检查余额，或发送和接收令牌。因为热钱包是联网的，很容易被攻击，但是对于人们的日常使用非常方便。信任钱包是一款支持多种货币的手机钱包。

冷钱包是一种不暴露于互联网的加密钱包。因为没有网络攻击载体，被攻击的概率明显降低。不过冷钱包不如热钱包便携好用。硬件钱包和纸质钱包都是冷钱包。现在已经很少有人用过时且有风险的纸币袋了。

加密钱包分类详情请查看《解读加密钱包类型》。

维塔利克布特林设计了最初的以太坊图案。它由两个旋转求和符号组成(希腊字母中的适局唯掘马)。以太坊最终的logo(基于这个图案)被一个菱形(称为八面体)和四个三角形包围。与其他加密货币类似，以太坊由标准的Unicode符号组成，因此以太坊的价格可以很容易地显示在使用程序和网站中。就像美元是用符号$，以太坊使用的符号是

相关问答：以太币是什么意思？

以太币（ETH）是以太坊（Ethereum）的一种数字代币，以太币和其他数字货币一样，可以在交易平台上进行买卖。但是由于最近币价不稳定，所以现在很少有人炒币了！但是不一定只有炒币才能获得虚拟币ETH，通过挖矿同样可以获得，哈鱼矿工可以快速获得以太坊，那样你就可以快速了解什么是以太坊了！

Ⅲ 世界第二大数字货币是什么

世界第二大数字货币以太坊（ETH），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虚拟机来处理点对点合约，以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员Vitalik Buterin，受比特币启发后提出，大意为“下一代加密货币与去中心化应用平台”，在2014年通过ICO众筹得以开始发展，以太坊是运行在计算机网络上的软件，使数据和一些叫智能合约的程序，在没有中央协调者的情况下，也可以在网络中复制与处理。以太坊的愿景是创造一种不会停机的、抗审查的、能自我维持的去中心化世界计算机。
拓展资料
一、以太坊和比特币之间的联系
1、以太坊也会形成一条区块链，像比特币一样以太坊也会形成一条区块链，区块链包含着数据块包括交易数据和智能合约代码，某些参与者创建和挖出区块后，就分发给其他参与者去验证这个区块的合规则性。
2、以太坊是无需许可的开放式网络，像比特币一样，以太坊主网是开放且无需许可的。任何人都可以通过下载的或者自己写的软件来连接网络，无需登录某个网站、无需向任何人报备就可开始创建交易和智能合约、验证交易乃至挖矿即挖掘区块。
3、以太坊用工作量证明（PoW）挖矿，以太坊矿工在创建有效区块时需要求出一类数学难题的一个解，求解过程无章法可言，因此必须投入大量电力用计算机不断运算。
二、以太坊的核心价值在于哪些方面
以太坊的核心价值是主张稀缺性，以太坊区块链上的所有活动带来了 ETH 的普遍缺乏，ETH 作为以太坊原生资产所具有的特权作用，矿工不会影响供应规则，只有用户共识才能，为以太坊上所有资产的经济活动和金融应用与 ETH 的稀缺性之间建立了一种密不可分的联系。

Ⅳ 佛萨奇以太坊是什么

全称：佛萨奇以太坊区块链。
佛萨奇以太坊区块链是一个开放的、无许可的区块链，开发人员可以使用它来创建他们想要的任何类型的应用程序。
佛萨奇以太坊是一个用于分散式应用程序的全球性开源平台。在以太坊上，您可以编写代码来控制数字值，完全按照编程方式运行并且可以在世界任何地方访问。以太坊是互联网新时代的基础：内建货币与支付。用户拥有个人数据主权，且不会被各类应用监听或窃取数据。人人都有权使用开放金融系统。基于中立且开源的基础架构，不受任何组织或个人控制。以太坊主网于2015年上线，是世界领先的可编程区块链。

Ⅳ 以太坊怎么维护

以太坊的维护是通过矿工节让激点进行的坦洞袜。矿工节点是指通过计算机挖矿获得以太币的节点，在维护以太坊网络的同时也在为自己获取收益。这些矿工节点会通过算力竞赛的方式来争夺下一个区块的产生权，通过解决数学难题来获得下一个区块的产生权，并将新的区块添加到区块链中。在添加新的区块时，矿工节点需要验证该区块中的所有交易是否合法，例如是否满足账户余额的要求、是否满足智能合约的要求等。如果验证通过，该区块就会被添加到区块链中，否则就会被拒绝。

除了矿工节点的维护，以太坊还有一些其他的维护措施，例如节点管理、智能合约审核等。节点管理是指通过增加节点数量来提高网络的稳定性和安全性。智能合约审核是指对新的智能合约进行审核和测试，确保其符合规范并且没有漏洞，以避免因为智能合约问题导致的安全事故。

总之，以太坊的维护是通过矿工节点、节点管理和颤橡智能合约审核等多种措施来保证网络的安全性和稳定性。