6、以太坊入门：从区块架构到智能合约开发

以太坊入门：从区块架构到智能合约开发

以太坊区块架构与数据结构

以太坊区块链是一种 Merkle 树，不过与比特币区块链的二进制 Merkle 树不同。比特币的二进制 Merkle 树适用于验证列表格式的信息，交易记录形成一个冻结的树结构，创建后无需频繁编辑。而以太坊是状态树，状态以键值对映射表示，键为地址，值包含声明金额、余额列表、随机数、代码和账户存储等，且存储本身也是树结构。

由于账户余额和随机数的变化、新账户的频繁创建以及存储中键的频繁插入和删除，以太坊的状态需要频繁更新。因此，理想的数据结构应能在插入、更新、编辑或删除操作后快速计算新的树根，而无需重新计算整棵树，树的深度也应有限，以防止黑客进行 DoS 攻击，并且树根应仅依赖于数据。

1968 年，Donald R. Morrison 提出了 Practical Algorithm to Retrieve Information Coded in Alphanumeric（PATRICIA）树，这是一种 Radix 等于 2 的 Radix 树，每个键位单独比较，每个节点为双向分支。在这种树中，即使在最坏情况下，搜索、插入和删除操作的时间复杂度也是线性的。

以太坊区块链实际上是 Merkle - Patricia 树，每个区块头包含三棵这样的树，分别表示三种对象：
| 对象类型 | 描述 |
| — | — |
| 交易（Transactions） | 代表价值转移 |
| 收据（Receipts） | 显示每笔交易效果的数据块 |
| 状态（State） | 代表账户的所有信息 |

矿工利用这三种对象回答以下五个查询，这也是以太