6、以太坊学习：从基础到智能合约实战

以太坊学习：从基础到智能合约实战

以太坊区块链结构与数据树

以太坊区块链是一个Merkle树，不过与比特币的二进制Merkle树不同，它是一个状态树。在以太坊中，状态以键值对映射的形式表示，键代表地址，值则包含声明的金额、余额列表、随机数、代码和账户存储等信息，而且存储本身也是一棵树。

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，以太坊的状态会经常更新。因此，需要一种理想的数据结构，能够在插入、更新、编辑或删除操作后快速计算新的树的根，而无需重新计算整个树，同时树的深度应该是有界的，以防止黑客进行DoS攻击。

这种数据结构就是PATRICIA树，它是一种Radix等于2的Radix树，每个键的位会被单独比较，每个节点都是一个双向分支。在这种树中，即使在最坏的情况下，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一个Merkle - Patricia树，每个以太坊区块链的块头包含三棵这样的树，分别代表三种对象：
1. 交易树 ：代表价值的转移。
2. 收据树 ：显示每笔交易效果的数据块。
3. 状态树 ：代表账户的所有信息。

矿工利用这三种对象来回答以下五个查询，这也是以太坊区块链上的主要挖矿活动：
1. 某笔交易是否已包含在特定块中？
2. 该地址在过去30天内发出的所有事件实例有哪些？
3. 我的账户当前余额是多少？
4. 这个账户是否存在？
5. 如果我在这个合约上模拟执行这笔交易，输出会是什么？