区块链技术核心数据对象怎么理解 区块交易和链上数据

看起来复杂的区块链技术，其核心数据对象不过是区块、交易、状态数据这些，它们彼此关联、协同运作，构成了分布式账本不可篡改的根基，接下来我从技术底层逐个剖析这些数据对象，帮你完全弄明白它们的结构以及作用。

区块链核心数据对象

作为存储数据的基础容器的是区块，每个区块涵盖两部分，一部分是区块头，另一部分是交易列表，区块头当中记录着版本号、时间戳、难度目标、随机数nonce，还有前后区块的哈希链接，所有区块正是借助前一个区块的哈希值才串成一条完整的链条，比特币的区块大小有固定数值为1MB，然而以太坊采用的是动态的区块gas上限。

资产转移或者智能合约调用通过交易数据进行描述，不同区块链模型存在显著差异，比特币运用UTXO模型，其中每笔交易的输入指向某一未花费的输出，该输出涵盖锁定脚本以及金额，以太坊的交易结构含有nonce、gas价格、接收地址、value以及可选的数据字段，这些数据对象堪称账本状态变更的最小单元。

交易数据如何验证

节点在收到交易之后，首先会去检查基本语法，也就是输入输出得非空，签名格式要正确。随后节点会使用公钥去解密签名，以此来确认交易确实是由私钥持有者发起的，进而防止伪造情况发生。对于UTXO模型而言，还要去验证每个输入引用的UTXO的确存在于当前UTXO集合当中，并且没有被其他交易同时使用，这便是防双花的核心机制。

要是交易调用之中智能合约，这样的过程里验证是会变得更加不一样复杂起来的。以太坊虚拟机是会一条一条去执行合约字节码，读取那交易用到的data字段用作进入输入参数，每一步操作都是消耗掉gas的。节点是必须得以确保，用户预先进行支付的gas足够全面去覆盖全部执行的开销，一旦不然的话交易就会被回滚掉。验证顺利通过以后交易进入到等待打包的池子，处于如此状态等待矿工去进行处理。

区块与链有何关系

存有prevBlockHash字段的是每个区块头部，该字段还指向前一个区块的完整哈希值。历史记录一旦有确当情况，链式链接就造成几乎无法篡改的结局。有人使某个旧区块有试图修改的情况之时，立刻会出现该区块的哈希值产生变化的状况并致使后续区块的连接完全断裂，全网节点将一并发现数据不一致的情况而形成新状况。工作量证明机制将篡改成本加大到更深程度。

本身区块并不直接去存储账户余额等状态方面的信息，节点在执行完区块内所有交易之后，会对本地的状态数据库（像是LevelDB或者RocksDB）进行更新，状态数据记录着每个地址的余额、合约存储变量等实时的信息，区块头里边的状态根（stateRoot）是Merkle树的根哈希，其作用是用来验证区块执行之后的状态是不是和全网保持一致。

当你去接触区块链那边属于底层的数据之际，有没有碰到过跟交易验证或者状态同步有关的那种怪异问题呢？欢迎留下话语展开讨论，要是感觉有作用那就点一下赞把它分享给更多的朋友。