Ethereum學習筆記（一）

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相關命令分析

• eth.blockNumber
  查看當前塊高。
• eth.getBlock()
  根據高度查看塊內容。
• eth.syncing
  擷取同步狀態，可以看到全網最新塊高，提示使用者同步進度。

區塊分析

創世區塊：

{  difficulty: 17179869184,  extraData: "0x11bbe8db4e347b4e8c937c1c8370e4b5ed33adb3db69cbdb7a38e1e50b1b82fa",  gasLimit: 5000,  gasUsed: 0,  hash: "0xd4e56740f876aef8c010b86a40d5f56745a118d0906a34e69aec8c0db1cb8fa3",  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  miner: "0x0000000000000000000000000000000000000000",  mixHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  nonce: "0x0000000000000042",  number: 0,  parentHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",  size: 540,  stateRoot: "0xd7f8974fb5ac78d9ac099b9ad5018bedc2ce0a72dad1827a1709da30580f0544",  timestamp: 0,  totalDifficulty: 17179869184,  transactions: [],  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",  uncles: []}

以太坊主網第410000的區塊：

{  difficulty: 1390302857940436,  extraData: "0x7563776f6e67",  gasLimit: 6708771,  gasUsed: 105000,  hash: "0xa108580144142887e58cf074d4ea0be93b00c13ed1992d3897edb078fabe7118",  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  miner: "0x9435d50503aee35c8757ae4933f7a0ab56597805",  mixHash: "0xfe8975ce7e272e88243ce9ec91d1a826fa5fe930d9e18de6a72ef57b4f9aa954",  nonce: "0xf0d4aef0039682a8",  number: 4100000,  parentHash: "0xd060e9516fc2a26aab3728d7fad2f2301d9822e6b2100eff58a16abd185881a1",  receiptsRoot: "0xa36be6a4f6a8e9a63a6b90dfa174d5cc6e7662f0d05007f39ef8a14aab54da95",  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",  size: 1095,  stateRoot: "0xf49e0946c05d675cafd607613b009a3121a7e9ed6ed1f614a0c05e3bf6bebea1",  timestamp: 1501511212,  totalDifficulty: 595854527970155343606,  transactions: ["0x5728a5597f1dd7bb3e8843bfd6a8fe4156ae4605408d990c54dced5945e4a7af", "0x902aa2582c63328fcca071296a389b55a1c84983f1a3553ef05b1a14b16bd913", "0x452169cbce264f8d30074d2ddcb8caca2ba7e7b4effdca26301696c6a242ea5f", "0x9dee172d17a82354010ad18c9a7d32e49141b406d4802a6b0d5b25359809a1b3", "0xaa1b5f94f285a344d3e99f85529343daa3f72741752cad946a995e6544bd14ab"],  transactionsRoot: "0xe3eec697b2dcc74678edff5b022e65263c8428e47f11c25b9d4ba9d518632269",  uncles: []}

key	value
difficulty	表示當前區塊的難度水平, 這個值根據前一個區塊的難度水平和時間戳記計算得到。
extraData	附加資料，32位元組以內的位元組數組
gasLimit	目前每個區塊的燃料消耗上限
gasUsed	當前區塊的所有交易使用燃料之和
hash	block hash，可以理解為這個block在整個blockchain中的索引
logsBloom	日記 Bloom 過濾器由可索引資訊（日誌地址和日誌主題）組成，這個資訊包含在每個日誌入口, 來自交易列表中每個交易的接受者
miner	打包這一個block的礦工地址
mixHash	混合雜湊, 與一個與隨機數 (nonce)相關的 256 位雜湊計算, 用於證明針對當前區塊已經完成了足夠的計算
nonce	隨機數, 一個 64 位元雜湊, 和計算混合雜湊相關, 用於證明針對當前區塊已經完成了足夠的計算
number	區塊編號, 等於當前區塊的直系前輩區塊數量（創始區塊的區塊編號為0）
parentHash	父雜湊（創世區塊沒有父雜湊，所以parentHash為0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000）
receiptsRoot	接受者字典樹根節點雜湊: 接受者字典樹根節點的 Keccak 256 位雜湊, 在接受者字典樹含有區塊中的所有交易資訊中的接受者
sha3Uncles	????
size	猜測為block包體的大小
stateRoot	狀態字典樹根節點雜湊: 狀態字典樹根節點的 Keccak 256 位雜湊, 交易打包到當前區塊且區塊定稿後可以產生這個值
timestamp	時間戳記, 當前區塊初始化時的Unix時間戳記
totalDifficulty	???
transactions	block所包含的交易
transactionsRoot	交易字典樹根節點雜湊: 交易字典樹根節點的 Keccak 256 位雜湊, 在交易字典樹含有區塊中的所有交易列表
uncles	????

可以看出從創世區塊到現在以太坊的block結構都未做更改，表格中是以太坊黃皮書對塊的資料結構的解釋。黃皮書地址

key	value
difficulty	表示當前區塊的難度水平, 這個值根據前一個區塊的難度水平和時間戳記計算得到。
extraData	附加資料，32位元組以內的位元組數組
gasLimit	目前每個區塊的燃料消耗上限
gasUsed	當前區塊的所有交易使用燃料之和
hash	block hash，可以理解為這個block在整個blockchain中的索引
logsBloom	日記 Bloom 過濾器由可索引資訊（日誌地址和日誌主題）組成，這個資訊包含在每個日誌入口, 來自交易列表中每個交易的接受者
miner	打包這一個block的礦工地址
mixHash	混合雜湊, 與一個與隨機數 (nonce)相關的 256 位雜湊計算, 用於證明針對當前區塊已經完成了足夠的計算
nonce	隨機數, 一個 64 位元雜湊, 和計算混合雜湊相關, 用於證明針對當前區塊已經完成了足夠的計算
number	區塊編號, 等於當前區塊的直系前輩區塊數量（創始區塊的區塊編號為0）
parentHash	父雜湊（創世區塊沒有父雜湊，所以parentHash為0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000）
receiptsRoot	接受者字典樹根節點雜湊: 接受者字典樹根節點的 Keccak 256 位雜湊, 在接受者字典樹含有區塊中的所有交易資訊中的接受者
sha3Uncles	????
size	猜測為block包體的大小
stateRoot	狀態字典樹根節點雜湊: 狀態字典樹根節點的 Keccak 256 位雜湊, 交易打包到當前區塊且區塊定稿後可以產生這個值
timestamp	時間戳記, 當前區塊初始化時的Unix時間戳記
totalDifficulty	???
transactions	block所包含的交易
transactionsRoot	交易字典樹根節點雜湊: 交易字典樹根節點的 Keccak 256 位雜湊, 在交易字典樹含有區塊中的所有交易列表
uncles	????

• difficulty：是當前塊的難度，值根據前一個區塊的難度水平和時間戳記計算得到。推薦大家看一下知乎上的一篇文章以太坊是如何計算難度的。具體計算公式如下，有興趣的朋友可以嘗試計算一下。（以太坊規定任何區塊的難度都不可以低於創世區塊）

periodCount = block_num / 100000
diff = (parent_diff + (parent_diff / 2048 * max(1 - (block_timestamp - parent_timestamp) / 10, -99)) ) + 2^(periodCount - 2)

• transactionsRoot：為了防止資料篡改，eth沿用的btc的MerkleTree證明，相關技術內容後續會做單獨闡述。

Golang資料結構源碼

位置：core/types/block.go

// Header represents a block header in the Ethereum blockchain.type Header struct {    ParentHash  common.Hash    `json:"parentHash"       gencodec:"required"`    UncleHash   common.Hash    `json:"sha3Uncles"       gencodec:"required"`    Coinbase    common.Address `json:"miner"            gencodec:"required"`    Root        common.Hash    `json:"stateRoot"        gencodec:"required"`    TxHash      common.Hash    `json:"transactionsRoot" gencodec:"required"`    ReceiptHash common.Hash    `json:"receiptsRoot"     gencodec:"required"`    Bloom       Bloom          `json:"logsBloom"        gencodec:"required"`    Difficulty  *big.Int       `json:"difficulty"       gencodec:"required"`    Number      *big.Int       `json:"number"           gencodec:"required"`    GasLimit    *big.Int       `json:"gasLimit"         gencodec:"required"`    GasUsed     *big.Int       `json:"gasUsed"          gencodec:"required"`    Time        *big.Int       `json:"timestamp"        gencodec:"required"`    Extra       []byte         `json:"extraData"        gencodec:"required"`    MixDigest   common.Hash    `json:"mixHash"          gencodec:"required"`    Nonce       BlockNonce     `json:"nonce"            gencodec:"required"`}// Block represents an entire block in the Ethereum blockchain.type Block struct {    header       *Header    uncles       []*Header    transactions Transactions    // caches    hash atomic.Value    size atomic.Value    // Td is used by package core to store the total difficulty    // of the chain up to and including the block.    td *big.Int    // These fields are used by package eth to track    // inter-peer block relay.    ReceivedAt   time.Time    ReceivedFrom interface{}}