整个区块链行业最近有非常多的变化，但是区块链技术，尤其是底层技术却没有太多的改变。这篇文章将要介绍的就是 Bitcoin 以及众多的加密货币，比如 Ethereum、NEO 和 Qtum 的底层结构究竟是什么样的。 目前的绝大多数区块链项目不是使用 UTXO 模型作为底层的数据结构，就是使用账户余额模型存储交易相关的信息。 在这篇文章中，我们会分别展示两种不同区块链模型的实现方式以及优缺点，我们会以 Bitcoin 和 Ethereum 为例分别介绍 UTXO 模型和账户余额模型。 区块与区块链 在具体介绍 UTXO 模型和账户余额模型之前，我们不得不首先介绍它们两者、甚至所有区块链应用中最重要的概念和数据结构，也就是区块（Block）。区块链其实就是由一个长度不断增长的链表组成的，其中包含了很多记录，也就是区块。 在上述区块链网络中，绿色的区块都被包含在主链中，所有黄色的区块都是孤块（Orphan Block），它们没有被主链接受，在每一个区块链网络中只能有一条主链，也就是最长的有效链，也是当前区块链网络中所有节点达成的共识。 区块 想要了解区块到底是什么，最简单快捷的办法就是分析它的数据结构，以 Bitcoin 中的区块 #514095 为例： { 　　"hash":"00000000000000000018b0a6ae560fa33c469b6528bc9e0fb0c669319a186c33", 　　"confirmations":1009, 　　"strippedsize":956228, 　　"size":1112639, 　　"weight":3981323, 　　"height":514095, 　　"version":536870912, 　　"versionHex":"20000000", 　　"merkleroot":"5f8f8e053fd4c0c3175c10ac5189c15e6ba218909319850936fe54934dcbfeac", 　　"tx":[ 　　 // ... 　　], 　　"time":1521380124, 　　"mediantime":1521377506, 　　"nonce":3001236454, 　　"bits":"17514a49", 　　"difficulty":3462542391191.563, 　　"chainwork":"0000000000000000000000000000000000000000014d2b41a340e60b72292430", 　　"previousblockhash":"000000000000000000481ab128418847dc25db4dafec464baa5a33e66490990b", 　　"nextblockhash":"0000000000000000000c74966205813839ad1c6d55d75f95c9c5f821db9c3510" } 在这个 Block 的结构体中，previousblockhash 和 merkleroot 是两个最重要的字段；前者是一个哈希指针，它其实是前一个 Block 的哈希，通过 previousblockhash我们能递归地找到全部的 Block，也就是整条主链，后者是一个 Merkle 树的根，Merkle 树中包含整个 Block 中的全部交易，通过保存 merkleroot，我们可以保证当前 Block 中任意交易都不会被修改。 Ethereum 的区块链模型虽然与 Bitcoin 有非常大的不同，但是它的 Block 结构中也有着类似的信息： { "jsonrpc":"2.0", "result":{ "author":"0x00d8ae40d9a06d0e7a2877b62e32eb959afbe16d", "difficulty":"0x785042b0", "extraData":"0x414952412f7630", "gasLimit":"0x47b784", "gasUsed":"0x44218a", "hash":"0x4de91e4af8d135e061d50ddd6d0d6f4119cd0f7062ebe8ff2d79c5af0e8344b9", "logsBloom":"0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", "miner":"0x00d8ae40d9a06d0e7a2877b62e32eb959afbe16d", "mixHash":"0xb8155224974967443d8b83e484402fb6e1e18ff69a8fc5acdda32f2bcc6dd443", "nonce":"0xad14fb6803147c7c", "number":"0x2000f1", "parentHash":"0x31919e2bf29306778f50bbc376bd490a7d056ddfd5b1f615752e79f32c7f1a38", "receiptsRoot":"0xa2a7af5e3b9e1bbb6252ba82a09302321b8f0eea7ec8e3bb977401e4f473e672", "sealFields":[ "0xa0b8155224974967443d8b83e484402fb6e1e18ff69a8fc5acdda32f2bcc6dd443", "0x88ad14fb6803147c7c" ], "sha3Uncles":"0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347", "size":"0x276", "stateRoot":"0x87e7e54cf229003014f453d64f0344e2ba4fc7ee3b95c7dd2642cca389fa1efe",…