区块链的组织结构，区块，账户，交易，节点和矿池等

三. 区块链的组织结构，区块，账户，交易，节点和矿池等

1. 区块的组织结构

区块链由一个一个的区块组成，区块里面有区块头和区块体，英文 block header 和 block body

图片描述

(1). 区块头

Hash
PrevHash
Nonce
Diffculty
...

(1.1) 使用 RPC 接口查看以太坊区块头信息

Request

curl --location 'https://eth-holesky.g.alchemy.com/v2/z6tD5j7LUK6goAKXptpdYHCvrk9cwVth' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--header 'Cookie: _cfuvid=zWR7HY.ZrBmM3bMmOizS3ef0PJiKfOLtoQY6cqPsap0-1758684370492-0.0.1.1-604800000' \
--data '{
    "jsonrpc":"2.0",
    "method":"eth_getBlockByNumber",
    "params":["0x161ee", false],
    "id":83
}'

Reponse

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": 83,
    "result": {
        "hash": "0x2475e729ed87aa0ab7808344b50075dd69377d072e9400a2b548ef57ee34f4fc",
        "parentHash": "0x82f738bf72d4e01c86ccb00ec694c7b0dff49c0338c28e36b892b4202df0c2c4",
        "sha3Uncles": "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
        "miner": "0x670b24610df99b1685aeac0dfd5307b92e0cf4d7",
        "stateRoot": "0xd14fae37cf308a961dd2cc96550ab7efd660f01ff25d194786c4683b120bd24d",
        "transactionsRoot": "0x0fe11afc437a004233bc24548489912e5da758f59ccbde5ef788fa0c255391a0",
        "receiptsRoot": "0x9d852eb4b9bf2b4e89248b9438398a2174e69d0f9342d6f753e559f4dc455e69",
        "logsBloom": "0x10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000004000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000400000000000000000000000020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000000000",
        "difficulty": "0x0",
        "number": "0x161ee",
        "gasLimit": "0x1c9c380",
        "gasUsed": "0xc5ca",
        "timestamp": "0x6527bfa4",
        "extraData": "0x4e65746865726d696e64",
        "mixHash": "0x723b7f810a1b2d627f13ef6480e171e9c9091161ad6e303837e7e008ad643ff0",
        "nonce": "0x0000000000000000",
        "baseFeePerGas": "0x7",
        "withdrawalsRoot": "0x90a8ac565f4028f2c6dfd947b349f7b7aef896717150c2f31118a4dae150e8e0",
        "size": "0x66c",
        "uncles": [],
        "transactions": [
            "0x1b242bf76c4d6837db8cdd29f58a2afd23fb75738fbfd62cb8c5daaf627872cd"
        ],
        "withdrawals": [
    
        ]
    }
}

(1.2) 使用 RPC 接口查看比特币区块头信息

Request

curl --location 'https://go.getblock.io/487797fdc3664a3cade5cbe5813ddcc7' \
--header 'Content-Type: application/json' \
--header 'Authorization: Basic b2JqZWN0aXZlLWNvbGRlbjpwbGFuay1zY29yZWQtbHlpbmctZHV0eS1sYXppbHktc211ZGdl' \
--data '{
  "jsonrpc": "1.0",
  "id": "someid",
  "method": "getblock",
  "params": ["00000000c937983704a73af28acdec37b049d214adbda81d7e2a3dd146f6ed09"]
}'

Response

{
    "result": {
        "hash": "00000000c937983704a73af28acdec37b049d214adbda81d7e2a3dd146f6ed09",
        "confirmations": 915124,
        "height": 1000,
        "version": 1,
        "versionHex": "00000001",
        "merkleroot": "fe28050b93faea61fa88c4c630f0e1f0a1c24d0082dd0e10d369e13212128f33",
        "time": 1232346882,
        "mediantime": 1232344831,
        "nonce": 2595206198,
        "bits": "1d00ffff",
        "target": "00000000000000000001fa380000000000000000000000000000000000000000",
        "difficulty": 1,
        "chainwork": "000000000000000000000000000000000000000000000000000003e903e903e9",
        "nTx": 1,
        "previousblockhash": "0000000008e647742775a230787d66fdf92c46a48c896bfbc85cdc8acc67e87d",
        "nextblockhash": "00000000a2887344f8db859e372e7e4bc26b23b9de340f725afbf2edb265b4c6",
        "strippedsize": 216,
        "size": 216,
        "weight": 864,
    },
    "error": null,
    "id": "someid"
}

(2). 区块体

交易列表, 以以太坊为例子

 "transactions": [
    {
        "type": "0x0",
        "chainId": "0x4268",
        "nonce": "0xdf",
        "gasPrice": "0x3b9aca00",
        "gas": "0x7a120",
        "to": "0x4242424242424242424242424242424242424242",
        "value": "0x1bc16d674ec800000",
        "input": "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",
        "r": "0xa9dcbbe4fb28b119c45fd1f1c1e2b57dfe84ae99b59cf20a814f50a086b7a246",
        "s": "0x7db2d37ded447f065500bb296a6ed35453491c8510b760420cd8013b609467e9",
        "v": "0x84f3",
        "hash": "0x1b242bf76c4d6837db8cdd29f58a2afd23fb75738fbfd62cb8c5daaf627872cd",
        "blockHash": "0x2475e729ed87aa0ab7808344b50075dd69377d072e9400a2b548ef57ee34f4fc",
        "blockNumber": "0x161ee",
        "transactionIndex": "0x0",
        "from": "0x548ca64e4b0aa42ea59adbdd84495a4a16c2a234"
    },
    {},
    {},
    {},
],

(3) 区块链浏览器

查询链上交互过程数据的应用，包括区块，交易，Gas, 地址标签，统计数据，Token， NFT 等信息(后面介绍)

etherScan:https://etherscan.io/

2. 账户

区块体里面是交易，交易又有转入转出的账户. 区块链账户就像一个银行账户，它是你在区块链网络中的身份标识和资产载体。

区块链里面的账户

账户（地址）

区块链账户的核心是地址，它通常由一个公钥通过数学计算派生(编码)而来。而能够控制这个账户的，是与之对应的私钥。谁拥有私钥，谁就拥有账户的绝对控制权。所以，“账户”的本质是公私钥密码学体系的一个表现层面。

3. 账户模型

“账户模型”指的是区块链用来追踪和记录用户资产状态的主要方式。主要有两种主流模型：

（1）账户余额模型（像使用“银行账户”）

核心思想： 网络直接维护一个全球状态，明确记录每个账户地址的当前余额。

如何交易：

你要支付 40 元给朋友。
银行（区块链网络）直接从你的账户余额中减去40元，然后在朋友的账户余额中加上40元。
结果：
- 你的账户余额变为 60 元。
- 朋友的账户余额增加 40 元。
- 没有“找零”的概念，因为余额是全局状态。

特点：

直观易懂：和我们日常使用的银行账户完全一样。
需要Nonce（随机数）：为了防止重放攻击（比如重复支付一次交易），每个账户都有一个交易计数器（Nonce）。每发起一笔交易，Nonce就加1，确保每笔交易唯一。
天然支持复杂状态：非常适合智能合约。合约本身也是一个账户，可以有自己的余额和存储状态，便于管理持续的交互和数据。
状态爆炸：所有账户的状态都需要全球节点共同维护，随着用户增多，状态数据会变得非常庞大。

代表：以太坊

（2）UTXO 模型（像使用“现金”）

核心思想： 网络不记录每个人的总余额，只记录一笔笔分散的、未被花费的“零钱”（即 UTXO）。

如何交易：

你要支付 40 元给朋友。
你不能撕开50元的钞票。你必须拿出一张或多张钞票，其总面额 ≥ 40元（比如拿出那张50元）。
你把这50元给朋友，朋友需要找你10元。
结果：
- 旧的50元钞票被销毁（已花费）。
- 产生两张新钞票：一张40元的给朋友（新的UTXO），一张10元的找零给你（新的UTXO）。

特点：

无账户概念：系统没有“账户A”和“账户B”的列表，只有遍布各地的UTXO。
并行性好：因为不同的UTXO是独立的，处理它们互不干扰。
隐私性相对高：通过找零机制可以创建新地址，增加追踪难度。
难以支持复杂状态：对于需要持续存储状态的智能合约来说，这种模型比较笨拙。

代表：比特币

4. 交易, 节点和矿池

（1）区块链里面的交易

传统交易：从某一个账户转账到某一个账户，这是一笔交易

区块链里面

从某一个地址转账到某一个地址，这是一笔交易
创建合约，也是一笔交易，不涉及转账
我去 call 合约往区块链写入数据，也是一笔交易
比特币矿工挖矿也是一笔交易
我一次 call n 个合约也可能是一笔交易，内部调用交易

（2）节点

**validator 节点：**交易发到区块链网络，需要人来打包执行，打包执行交易的这些服务就叫节点，这种节点叫 validator 节点。validator 要么需要提供算力去挖矿，要么需要质押 token 参与出块。

**普通节点：**在我们一些 Dapp 或者钱包开发里面，需要同步链上数据和转发交易，这样节点叫做普通节点，不参与网络交易执行与验证，只是同步数据使用和转发交易到网络中。

（3）矿池：

有 validator 节点群组成的 n 个节点叫矿池，矿池专门执行打包交易的一揽子的节点群

（4）图解整个流程：

流程

区块链的组织结构，区块，账户，交易，节点和矿池等

三. 区块链的组织结构，区块，账户，交易，节点和矿池等

1. 区块的组织结构

(1). 区块头

(1.1) 使用 RPC 接口查看以太坊区块头信息

(1.2) 使用 RPC 接口查看比特币区块头信息

(2). 区块体

(3) 区块链浏览器

2. 账户

区块链里面的账户

3. 账户模型

（1）账户余额模型（像使用“银行账户”）

（2）UTXO 模型（像使用“现金”）

4. 交易, 节点和矿池

（1）区块链里面的交易

（2）节点

（3）矿池：

（4）图解整个流程：

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三. 区块链的组织结构，区块，账户，交易，节点和矿池等

1. 区块的组织结构

(1). 区块头

(1.1) 使用 RPC 接口查看以太坊区块头信息

(1.2) 使用 RPC 接口查看比特币区块头信息

(2). 区块体

(3) 区块链浏览器

2. 账户

区块链里面的账户

3. 账户模型

（1）账户余额模型（像使用“银行账户”）

（2）UTXO 模型（像使用“现金”）

4. 交易, 节点和 矿池

（1）区块链里面的交易

（2）节点

（3）矿池：

（4）图解整个流程：

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4. 交易, 节点和矿池