以太坊:以太坊的區塊和存儲：區塊頭

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。

數據：Uniswap單日交易費用超以太坊網絡轉賬費用近3倍:7月26日消息，據Crypto Fees數據，Uniswap 7月25日產生交易費用為959.8萬美元，同期以太坊網絡轉賬費用為332.3萬美元。此外，Uniswap 7日平均費用為894.7萬美元，以太坊網絡轉賬費用為358.9萬美元。

據悉，2022年1月1日，以太坊的日轉賬費用是Uniswap的近10倍。[2022/7/26 2:38:10]

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。

以太坊核心開發者 Tim Beiko 發布 Ropsten 合并公告:5月31日消息，以太坊核心開發者Tim Beiko發布Ropsten合并公告，稱今天已推出一條新的信標鏈，預計6月8日左右在Ropsten網絡上進行The Merge，從而轉換為PoS共識。目前需要在Ropsten上做兩件事，首先它的信標鏈必須激活擬于6月2日進行的Bellatrix升級，然后將選擇一個PoW總難度值，即終端總難度（TTD）來觸發共識轉換。TTD應在6月2日或3日之前選擇，以避免礦工再次擾亂過渡，并將在ethereum.org公布，我們將選擇一個我們預計會在6月8日左右觸及的數值。[2022/5/31 3:52:18]

Root

V神盤點以太坊2020年進步，包括PoS測試網及MakerDAO等:V神在推文中列出以太坊在2017年沒有、但是在2020年擁有的東西： Uniswap；http://Tornado.cash；Status；MakerDAO；ZK Rollups（如Loopring），吞吐量超過2000 TPS；PoS測試網；叔塊率< 10%，區塊Gas上限為1000萬；Gitcoin贈款。[2020/3/28]

這是一棵MPT樹的根哈希，這棵樹存儲了所有以太坊賬戶。

TxHash

這也是一棵MPT樹的根哈希，這棵樹存儲了所有的交易信息。

動態 | 過去24小時以太坊總交易額約228.47萬ETH:根據amberdata.io數據顯示，過去24小時內以太坊總交易額為228.47萬ETH，較此前數據上升10.66%；日活躍用戶量151665，用戶活躍上升0.97%；新增合約37168個，較此前數據下降7.01%；平均交易費用為10.98GWEI，下降5.60%；最活躍合約為FAS(FAS)；通證代幣交易總額為379499，較此前數據下降6.10%。[2019/3/15]

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。

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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