以太坊为什么是第二代区块链?
文章来源   2019-09-04

2017 年末,当我开始了解区块链的时候,我注意到以太坊非常受关注。我总是看到别人说:比特币是第一代区块链,而以太坊是第二代区块链。读了许多关于比特币与以太坊间对比的文章之后,我明白了 “为什么”:比特币是一种使用有限脚本语言来构建去中心化支付系统的加密货币,但是以太坊不仅如此。以太坊不仅仅是一种加密货币,还是一种全球化去中心计算基础设施,能够执行智能合约与程序代码(使用多种编程语言编写)进而控制数字资产。在以太坊平台之上,开发者可以自行构建去中心化应用(dApp)。


以太坊区块头包含:parentHash:父块区块头哈希值。ommersHash:当前区块的叔块列表的哈希值。beneficiary:矿工用于接收交易费的以太坊的地址。stateRoot:在本区块及其交易执行完成后,状态树的根节点哈希值。transactionsRoot:由区块交易列表中全部交易构成的交易树的根节点哈希值。receiptsRoot:由交易列表中每笔交易的收据构成的收据树的根节点哈希值。每一条交易收据(BR 数组中的第 i 项对应第 i 笔交易的收据)都存储在键值索引的收据树中,树的根节点哈希值存储在区块头中。这对生成零知识证明或是索引与搜索都非常有用。交易收据 R 是以下四项的元组:Ru:交易执行后包含该交易收据的区块累计消耗 gas 量。Rl:交易执行期间所产生的日志集合。Rb:依据日志信息构建的 Bloom 过滤器。交易状态码。

logsBloom:该字段用于存储以太坊事件(Event),可依据日志记录器地址或日志主题进行索引。difficulty:本区块的难度水平,根据前一个区块难度水平及时间戳计算得来。number:所有先前区块的个数(即本区块区块号),创世区块的 number 字段为 0;gasLimit:当前区块允许的最大 gas 消耗量。gasUsed:当前区块内所有交易所消耗的 gas 总量。timestamp:区块初始化时的 Unix 时间。extraData:可供矿工添加任意数据的字节数组mixHash:用于验证区块是否被正确处理的哈希值。nonce:用于验证区块是否被正确处理的哈希值。(功能与 mixHash 相同)

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区块体包含:叔区块头(Ommer Block Header)列表交易序列:本区块中交易列表。整体有效性:要确定一个区块的有效性,当且仅当其满足以下几个条件:区块的叔区块列表哈希、交易区块哈希以及给定交易内部一致打包区块的过程包括四个阶段:验证(或确定,如果正在挖矿的话)叔区块列表:一个区块必须指定一个父区块,并且必须指定 0 个或多个叔区块区块 B 中包含的叔区块必须具有以下性质:a. 区块 B 的叔区块必须是区块 B 第 k 代祖先区块的直接子块,其中 2 <= k <= 7。

b. 区块 B 的叔区块不能是区块 B 的祖先。

c. 叔区块的区块头必须有效,但是无需被验证也无需是有效区块。

d. 叔区块必须与先前区块打包的叔区块以及本区块的其他叔区块不同(防止重复打包)。

交易验证(或确定,如果正在挖矿的话):区块头中 gasUsed 的数值必须与最后一笔交易打包后区块累计的 gas 消耗量一致。申请奖励:如果存在叔区块,则叔区块可用于增加本区块受益人与产生叔区块的受益人的账户余额。当同一区块高度有多个有效区块时,叔区块机制(Ommer Block)有助于激励矿工维护网络正常运行。叔区块奖励划分规则:叔区块获得其基础奖励的 87.5%,包含该叔区块的主链区块获得基础奖励的 3.125%。不过,叔块受益人和侄块受益人都不能得到叔块中的交易手续费(译者注:因为叔块中的交易会被视为无效,回到交易池中等待打包)。验证(或如果正在挖矿的话,计算出有效的)状态以及区块 nonce。通过检查最终状态是否与区块头中 stateRoot 一致即可检验。

HES和氏币是基于以太坊区块链ERC标准的数字货币,使用了计算机挖矿与线下相结合的方式,使之更为容易得到变现和流通。

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