以太坊:以太坊的区块和存储：区块头

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时间：1900/1/1 0:00:00

以太坊的整个实现机制比比特币复杂得多，所以它的区块结构也比比特币的复杂，而且它的存储不止区块这一种方式，咱们花几天的时间来好好学习一下以太坊的区块和存储。

先从区块开始。跟比特币一样，以太坊的区块结构也分为区块头和区块体，这一篇我们先讲区块头。以太坊的区块头包含15个字段：

ParentHash

这是上一个区块的哈希值，跟比特币一样，我们可以把它看成一个指针，指向上一个区块，正是有这个指针，区块和区块才串联起来，才有区块链。

Coinbase

在比特币里也有一个coinbase，但那个coinbase是指一笔特殊的交易，就是系统奖励比特币给区块创建者的那笔交易。但在以太坊这里，是区块创建者留下的以太坊地址，用于接收系统奖励和交易手续费。

Centre Consortium将7个以太坊地址列入黑名单:据The Block 4月24日消息，Dune Analytics数据显示，USDC管理机构Centre Consortium周三将7个不活跃的以太坊地址列入了黑名单。[2021/4/24 20:53:06]

UncleHash

以太坊有一个独特的东西，叫叔区块，咱们下一篇会仔细讲讲。现在只要知道这个字段就是所有叔区块用RLP编码后再哈希出来的值即可。

Root

这是一棵MPT树的根哈希，这棵树存储了所有以太坊账户。

TxHash

维拉诺瓦大学计划将私人以太坊区块链发送到太空以测试卫星间通信:金色财经报道，维拉诺瓦大学工程学院计划向太空发送一个私人以太坊区块链，以测试分布式账本技术（DLT）是否可以帮助卫星交换数据。相关火箭定于11月20日从加州范登堡空军基地发射。[2020/10/22]

这也是一棵MPT树的根哈希，这棵树存储了所有的交易信息。

ReceiptHash

这还是一棵MPT树的根哈希。对于以太坊账户和交易我们都已讲过，MPT我们也讲过，用MPT树来存储它们好理解。那这棵树又是存什么的呢？其实，这棵树存储的是收据信息。什么是收据？就是交易完成后会提供一个清单给你，告诉你一些信息：比如这笔交易被哪个区块打包了，这笔交易最终花费了多少gas、执行交易时创建的一些日志等等。

当前以太坊未确认交易为151857笔:金色财经消息，据OKLink数据显示，当前以太坊未确认交易151857笔，当前全网算力为176.52TH/s，全网难度为2.37p，24h链上交易量3,655,193.39ETH，当前平均出平均出块时间为13s。[2020/7/26]

Bloom

我们可以在合约中通过定义“事件”来生成日志。上面说了，在收据树里会存储一些日志，这个bloom其实是一个过滤器，通过这个过滤器可以快速搜索和判断某个日志是不是存在于收据中。

ZenGo研究工程师：Bancor漏洞暴露了以太坊DeFi中的危险常规操作:金色财经报道，ZenGo研究工程师Oded Leiba表示，Bancor智能合约的资金提取功能设置有误，以至于任何人都可以调用它。使这一问题更加复杂的是，Bancor的合约要求在首次与协议交互时获得无限制的取款授权。即使用户只计划用有限的资金来测试协议，系统也可以提取他们特定代币的全部余额。并且事实证明，以太坊上的许多DApp都在执行相同的操作，如Compound、Uniswap、bZX、Aave、Kyber和dYdX等均具有无限制或极大的授权。据此前报道，Bancor新合约于6月18日出现安全漏洞，黑客可以轻易提取任何与该公司签订智能合约的用户的全部资金。[2020/6/24]

Difficulty、Nonce、mixHash

这三个字段都和以太坊的挖矿有关，以太坊和比特币一样，也是POW模式，所以它也有一个挖矿难度系数，这个系数会根据出块速度来进行调整。以太坊第一个区块的难度是131,072，后面区块的难度会根据前面区块出块的速度调整，出得快难度就调高一点，出得慢就调低一点。

Difficulty就是区块的难度系数，Nonce是目标值，Nonce值小于等于2^256/Difficulty。所以，难度值越高，目标值的范围越窄，要找到符合的就越难。以太坊具体的挖矿计算比比特币复杂得多，但大概的流程就是不断尝试不同的mixHash来获得符合条件的Nonce。所以，mixHash可以简单理解为比特币区块头里的随机值。

Number

区块的序号，每个区块的序号就是在父区块的序号上加1。

Time

区块生成的时间。这个时间不是那么精确地就是区块真正生成的时间，有可能就是父区块的生成时间加上10秒，有可能就是区块产生时的“大概”时间。

GasLimit

区块内所有Gas消耗的理论上限。这个理论值与父区块有关，它允许打包区块的矿工根据父区块的情况对这些值做些微调。每个区块在产生时就必须设定这么一个gas消耗的理论上限，这个上限值限定了一个区块打包交易的总量，比如一个区块的上限值设定为10000，现在有3笔交易的gas设定分别都是5000，那么这个区块就最多打包其中的两笔交易，如果硬要打包3笔，其他节点就不会认这个区块的。

可以这么说，这个字段限定了一个区块的存储规模，但仍保有一定弹性。这一点与比特币不同，比特币的一个区块是多大，直接写死在比特币软件里，要更改的话只能通过硬分叉。

GasUsed

区块内所有交易执行完后所实际消耗的gas总量。

extraData

这个字段是留给区块的创建者，让他可以记录一些与该区块有关的信息，长度小于等于32字节即可。