11、区块链数据存储与变更机制详解

区块链数据存储与变更机制详解

1. 区块链数据结构基础

区块链数据结构是一种特殊的数据结构，由有序的单元（块）组成。每个块包含一个块头和一个存储交易数据的默克尔树。整体上，它主要由两个主要的数据结构构成：有序的块头链和默克尔树。

可以将有序的块头链想象成老式图书馆卡片目录的数字等价物，其中每个目录卡片按照添加到目录的顺序进行排序。每个块头通过引用其前一个块头来保持块头和块的顺序。每个块头通过其加密哈希值进行唯一标识，并包含对前一个块头的哈希引用以及对其维护顺序的特定应用数据的哈希引用，该哈希引用通常是默克尔树的根，而默克尔树维护着对特定应用数据的哈希引用。

数据结构	说明
块头链	通过引用连接块头，类似链条，不直接存储交易数据，仅存储对应交易数据的哈希引用
默克尔树	存储交易数据，其根存储在块头中

2. 交易数据存储示例

一个简化的区块链数据结构示例包含两个块（BLOCK 1 和 BLOCK 2），每个块有对应的块头（Block Header 1 和 Block Header 2）。BLOCK 1 是第一个块，其块头不包含对前一个块头的引用；BLOCK 2 的块头包含对 BLOCK 1 块头的哈希引用（B1）。该数据结构维护着对两个不同默克尔树的哈希引用，其根分别标记为 R12 和 R34。例