你知道吗?在数字世界的深处,有一个叫做以太坊的神奇之地,它不仅有着自己的货币——以太币,还拥有一个复杂而精妙的存储结构。今天,就让我带你一探究竟,揭开以太坊存储结构的那层神秘面纱。
区块:以太坊的基石

想象以太坊就像一座巨大的图书馆,而区块则是图书馆里的一本本厚重的书籍。每个区块都记录着一系列的交易信息,它们按照时间顺序排列,形成了一个不可篡改的链条。
每个区块都由两部分组成:区块头和区块体。
- 区块头:就像书的封面,它包含了区块的元数据,比如父区块的哈希值、叔区块的哈希值、区块创建者的地址、区块的难度系数、区块序号等。
- 区块体:则是书的正文,它包含了交易列表、收据列表、日志列表等。
这些信息是如何存储的呢?答案就在以太坊的MPT(Merkle Patricia Trie)结构中。
MPT:以太坊的“大脑”

MPT,这个名字听起来有点复杂,但其实它就是一个树形结构,类似于我们常说的字典树。在以太坊中,MPT被用来存储账户信息、交易信息、收据信息等。
MPT之所以强大,是因为它具有以下几个特点:
- 高效:MPT的查找效率非常高,可以快速定位到所需的数据。
- 安全:MPT的哈希值可以保证数据的完整性,防止数据被篡改。
- 可扩展:MPT可以轻松地扩展,以适应不断增长的数据量。
在MPT中,每个节点都包含一个键和一个值。键可以是账户地址、交易哈希值等,而值则是对应的数据。
RLP:数据的“语言”

RLP(Recursive Length Prefix)是一种数据序列化格式,它可以将任意嵌套的二进制数据进行序列化。在以太坊中,RLP被用来将数据转换为适合存储和传输的格式。
RLP的编码规则非常简单,它通过在数据前添加一个长度前缀来表示数据的长度。这样,即使数据很长,也可以通过长度前缀快速地找到数据的起始位置。
举个例子,假设我们要存储一个长度为10的字节串,RLP编码后的数据将是:
0x0a 0x00 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09
其中,0x0a表示数据的长度为10,后面的字节串就是实际的数据。
LevelDB:硬盘上的“仓库”
虽然MPT和RLP可以高效地处理数据,但它们无法直接存储在硬盘上。这时,LevelDB就派上用场了。
LevelDB是一种键值存储数据库,它可以将MPT中的数据以键值对的形式存储在硬盘上。这样,即使系统重启,数据也不会丢失。
LevelDB的设计非常精巧,它采用了多级索引结构,可以快速地定位到所需的数据。
:以太坊存储结构的魅力
通过以上介绍,我们可以看到,以太坊的存储结构非常复杂,但同时也非常精妙。它不仅保证了数据的完整性和安全性,还提供了高效的数据访问和存储方式。
在这个数字世界的深处,以太坊的存储结构就像一座巨大的宝藏,等待着我们去探索和发现。而了解这个结构,也将帮助我们更好地理解以太坊这个神奇的世界。