以太坊区块链，揭秘其高效的数据结构（web3官网）

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在区块链技术迅速发展的今天,以太坊作为目前最受欢迎的智能合约平台之一，其独特的区块链架构和数据结构吸引了全球无数开发者和投资者的关注，本文将深入解析以太坊区块链的数据结构，揭示其高效性能背后的秘密。

以太坊区块链概述

以太坊（Ethereum）是由Vitalik Buterin在2013年提出的，旨在构建一个去中心化的全球性计算机，它不仅支持加密货币以太币（ETH），还允许用户创建和部署去中心化应用（DApp），以太坊区块链采用了一种称为“以太坊虚拟机”（EVM）的执行环境，使得智能合约得以运行。

以太坊区块链的数据结构

区块链结构

以太坊区块链采用了一种称为“默克尔树”（Merkle Tree）的数据结构，每个区块包含以下信息：

（1）区块头：包括区块版本、父区块哈希、矿工地址、难度目标、时间戳、默克尔树根哈希、总交易费等。

（2）交易列表：包括交易列表的默克尔树根哈希。

（3）区块体：包括交易列表和状态树根哈希。

区块头中的默克尔树根哈希用于验证交易列表的完整性和一致性,每个区块的父区块哈希指向其前一个区块，从而形成一个链式结构。

状态树

以太坊区块链中的状态树是一种高度优化的数据结构,用于存储账户信息、合约代码和存储数据，状态树由以下部分组成：

（1）账户树：存储每个账户的余额、代码哈希和存储根哈希。

（2）合约代码树：存储合约代码。

（3）存储树：存储合约的存储数据。

状态树采用了一种称为“B-树”的数据结构，具有以下特点：

（1）快速检索：通过哈希值快速定位账户、合约代码和存储数据。

（2）动态扩展：随着账户和合约数量的增加，状态树能够自动扩展。

（3）高效压缩：通过压缩和合并相似数据，降低存储空间需求。

以太坊区块链的数据结构在保证安全、去中心化的同时，实现了高效的数据存储和检索，默克尔树和状态树的应用，使得以太坊在处理大量交易和智能合约时，仍能保持良好的性能，随着区块链技术的不断发展，以太坊的数据结构有望在未来得到进一步优化，为全球用户提供更加高效、便捷的服务。

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