虾说区块链-69-以太坊五

    一直在说区块链是一系列技术结合后的新的技术架构，那么这里分别介绍下这些相关技术，也涉及到一些扩展开去的相关内容。

区块链-以太坊五：

以太坊：

继续MPT树的操作说明：

之前的文章说到了更新，这里再说下删除和查找。

MPT树删除操作：

删除函数：_delete_and_delete_storage(self,key)

同样和更新分多种情况：

Node为空节点，那么直接返回。

Node为分支节点，如果key为空，那么表示删除了分支节点的值，node[-1]=‘’，返回node的正规化的结果。如果key不为空，递归查找node的子及诶单，删除对应的value，调用elf._delete_and_delete_storage(self._decode_to_node(node[key[0]]),key[1:])。返回新节点。

Node为叶子节点或者扩展节点，curr_key是当前node的key。一种情况，如果key不是以curr_key开头，说明key不在node为根的子树内，直接返回node。另一种情况，如果node是叶节点，返回BLANK_NODE if key == curr_keyelse node。Node是扩展节点的话，递归删除node的子节点，即调用

_delete_and_delete_storage(self._decode_to_node(node[1]),key[len(curr_key):])。如果新的子节点和node[-1]相等直接返回node。否则，如果新的子节点是kv节点，将curr_key与新子节点的可以串联当做key，新子节点的value当做vlaue，返回。如果新子节点是branch节点，node的value指向这个新子节点，返回。

MPT树查找：

查找函数：_get(self, node, key)

Node为空节点，那么直接返回。

Node是分支节点，key为空，返回分支节点的value；否则递归查找node的子节点，即调用_get(self._decode_to_node(node[key[0]]),key[1:])

Node是叶子节点，返回node[1] if key == curr_key else ‘’

Node是扩展节点，key以curr_key开头，递归查找node的子节点，即调用_get(self._decode_to_node(node[1]), key[len(curr_key):])；否则，说明key不在以node为根的子树里，返回空。

在以太坊的安全树中采用SHA3（k）作为密钥，状态树和账户存储树中均使用。通过设置离散节点的链深度为64，反复用sload和sstore指令，有效防范Dos攻击。

RLP（recursive length prefix）递归长度前缀。

参考：以太坊爱好者公众号

RLP编码是以太坊的主要的序列化格式，在区块，交易，账户状态、线路协议消息都会用到。这是高度简化的序列化格式，唯一目的存储嵌套的字节数组。RLP不定义任何指定的数据类型，就以嵌套数组的形式存储结构，并用协议来确定数组的含义。RLP也没有明确支持map集合。建议采用[[k1,v1][k2、v2]…]的嵌套数组来表示键值对集合。K1、k2…按照字符串的标准排序。在以太坊中使用，由于易于实现，且保证字节的一致性。

以太坊中树的使用：

以太坊区块链中区块头包含三个树的指针：状态树、交易树、收据树。

状态树代表访问区块后的整个状态。

交易树代表区块中所有交易，这些交易由index索引作为key；

收据树代表每笔交易相应的收据。交易的收据是一个RLP编码的数据结构：

[medstate,gas_used, logbloom, logs ]：

medstate：交易处理后，树的根的状态。

gas_used：交易处理后，gas的使用量。

logbloom：交易中所有logs的address和topic组成的布隆过滤器。

logs：是表格[address, [topic1, topic2...], data] 元素的列表。表格由交易执行期间调用的操作码LOG0 ... LOG4  生成（包含主调用和子调用）；address   是生成日志的合约的地址topics是最多4个32字节的值；data是任意字节大小的数组。

以太坊中的难度更新算法：

diff(genesis) =2^32

diff(block) =diff.block.parent +floor(diff.block.parent / 1024) *

    1 ifblock.timestamp -block.parent.timestamp < 9 else

-1ifblock.timestamp - block.parent.timestamp >= 9

更新难度设计目的：

快速更新：区块间的时间应该随着hash算力的增减而快速调整；

低波动性：如果Hash算力恒定，那么难度不应剧烈波动；

简单：算法的实现应相对简单；

低内存：算法不应依赖于过多的历史区块，要尽可能少的使用”内存变量“。假设有最新的十个区块，将存储在这十个区块头部的内存变量相加，这些区块都可用于算法的计算；

非开发性：算法不应让矿工有过多篡改时间戳或者矿池、反复添加或删除算力的能力，以使他们的收益最大化。

来源：

来源：中币网  https://www.zhongbi.net/news/jishu/17940.html
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