以太坊的區塊和存儲：區塊頭_比特幣

以太坊的整個實現機制比比特幣復雜得多，所以它的區塊結構也比比特幣的復雜，而且它的存儲不止區塊這一種方式，咱們花幾天的時間來好好學習一下以太坊的區塊和存儲。

先從區塊開始。跟比特幣一樣，以太坊的區塊結構也分為區塊頭和區塊體，這一篇我們先講區塊頭。以太坊的區塊頭包含15個字段：

ParentHash

這是上一個區塊的哈希值，跟比特幣一樣，我們可以把它看成一個指針，指向上一個區塊，正是有這個指針，區塊和區塊才串聯起來，才有區塊鏈。

Coinbase

在比特幣里也有一個coinbase，但那個coinbase是指一筆特殊的交易，就是系統獎勵比特幣給區塊創建者的那筆交易。但在以太坊這里，是區塊創建者留下的以太坊地址，用于接收系統獎勵和交易手續費。

ETH 2.0合約中的以太坊總價值超過95億美元創新高:據Glassnode數據，以太坊2.0合約中的ETH TVL的總價值已飆升至3,862,626個ETH（約95億美元）的歷史新高，占ETH總量的3.3％以上。[2021/4/18 20:31:51]

UncleHash

以太坊有一個獨特的東西，叫叔區塊，咱們下一篇會仔細講講。現在只要知道這個字段就是所有叔區塊用RLP編碼后再哈希出來的值即可。

Root

這是一棵MPT樹的根哈希，這棵樹存儲了所有以太坊賬戶。

TxHash

數據：BitMEX以太坊期貨未平倉頭寸已落后于OKEx等5家交易所:Skew數據顯示，截至3月17日，BitMEX上的以太坊期貨未平倉頭寸已落后于OKEx、FTX、火幣、bybit及Deribit，OKEx已1.078億美元穩居第一位，FTX、火幣、Bybit和Deribit則分別為：6250萬美元、5590萬美元、3130萬美元、3080萬美元。然而BitMEX的以太坊期貨未平倉合約維持在2640萬美元。另外，BitMEX仍是比特幣期貨交易的主要平臺。截至發稿，BitMEX上比特幣期貨未平倉頭寸達5.4億美元，幾乎相當于Deribit、火幣和FTX的總和。（CryptoSlate）[2020/3/17]

這也是一棵MPT樹的根哈希，這棵樹存儲了所有的交易信息。

PAX Treasury在以太坊鏈上銷毀約330萬枚BUSD:Whale Alert數據顯示，北京時間11: 20，PAX Treasury在以太坊網絡上銷毀3,301,557.2枚BUSD。[2020/3/9]

ReceiptHash

這還是一棵MPT樹的根哈希。對于以太坊賬戶和交易我們都已講過，MPT我們也講過，用MPT樹來存儲它們好理解。那這棵樹又是存什么的呢？其實，這棵樹存儲的是收據信息。什么是收據？就是交易完成后會提供一個清單給你，告訴你一些信息：比如這筆交易被哪個區塊打包了，這筆交易最終花費了多少gas、執行交易時創建的一些日志等等。

動態 | V神推特調查：60%的受訪者對以太坊的反向交易說“不”:以太坊聯合創始人V神建議開發者可以逆轉交易后，在加密貨幣用戶中引發了爭議。在10月26日的一項Twitter調查中，V神詢問了他的追隨者在交易所或類似實體遭受重大黑客攻擊時，他們對扭轉鏈上活動的看法。V神表示：“假設一個流行的智能合同錢包被黑客攻擊了，而ETH社區的大部分用戶都在使用這個錢包，可以通過恢復黑客攻擊以來的所有鏈上活動和執行dao風格的HF來恢復資金。需要被盜多少代幣，追隨者才能支持手動換向？這項調查似乎觸動了評論者的神經。他們認為，從倫理上講，錢的數量不應該有什么關系——回滾會消除區塊鏈去中心化的好處。[2019/10/26]

Bloom

我們可以在合約中通過定義“事件”來生成日志。上面說了，在收據樹里會存儲一些日志，這個bloom其實是一個過濾器，通過這個過濾器可以快速搜索和判斷某個日志是不是存在于收據中。

Difficulty、Nonce、mixHash

這三個字段都和以太坊的挖礦有關，以太坊和比特幣一樣，也是POW模式，所以它也有一個挖礦難度系數，這個系數會根據出塊速度來進行調整。以太坊第一個區塊的難度是131,072，后面區塊的難度會根據前面區塊出塊的速度調整，出得快難度就調高一點，出得慢就調低一點。

Difficulty就是區塊的難度系數，Nonce是目標值，Nonce值小于等于2^256/Difficulty。所以，難度值越高，目標值的范圍越窄，要找到符合的就越難。以太坊具體的挖礦計算比比特幣復雜得多，但大概的流程就是不斷嘗試不同的mixHash來獲得符合條件的Nonce。所以，mixHash可以簡單理解為比特幣區塊頭里的隨機值。

Number

區塊的序號，每個區塊的序號就是在父區塊的序號上加1。

Time

區塊生成的時間。這個時間不是那么精確地就是區塊真正生成的時間，有可能就是父區塊的生成時間加上10秒，有可能就是區塊產生時的“大概”時間。

GasLimit

區塊內所有Gas消耗的理論上限。這個理論值與父區塊有關，它允許打包區塊的礦工根據父區塊的情況對這些值做些微調。每個區塊在產生時就必須設定這么一個gas消耗的理論上限，這個上限值限定了一個區塊打包交易的總量，比如一個區塊的上限值設定為10000，現在有3筆交易的gas設定分別都是5000，那么這個區塊就最多打包其中的兩筆交易，如果硬要打包3筆，其他節點就不會認這個區塊的。

可以這么說，這個字段限定了一個區塊的存儲規模，但仍保有一定彈性。這一點與比特幣不同，比特幣的一個區塊是多大，直接寫死在比特幣軟件里，要更改的話只能通過硬分叉。

GasUsed

區塊內所有交易執行完后所實際消耗的gas總量。

extraData

這個字段是留給區塊的創建者，讓他可以記錄一些與該區塊有關的信息，長度小于等于32字節即可。

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