2. 区块链数据

在本章中，将介绍以下几种数据结构之间的关系：

• 区块
• 交易
• 回执
• 区块链
• 非法交易记录

其中前两类数据结构在区块链网路中组成了“区块链数据“，是区块链网络中进行流转的“共识”数据；后三类数据结构由各节点维护在本地。以上五种数据结构组成了一个节点中所有的区块链数据。

区块

区块结构可以分成两部分：

• 区块头信息；
• 区块体信息；

区块头中主要包含一些区块链的元数据，包括：（1）区块高度（2）区块哈希（3）父区块哈希（4）账户状态哈希（5）交易集哈希（6）回执集哈希（7）时间戳（8）日志过滤数据。

区块体内包含所有的交易数据。

区块的主要作用是封装交易数据，记录区块链状态数据。

交易

交易是由外部用户发起的，在交易体中记录了用户指定的调用信息。

交易根据是否执行智能合约可以分为两类：

• 普通交易；
• 合约交易；
• 合约部署
• 合约调用

前者表示交易执行过程中不触发智能合约的运行，仅进行hyperchain提供的token的转账；后者表示交易执行过程中会触发智能合约的运行。

后者又可以分为：（1）合约部署交易（2）合约调用交易。

交易体包含如下字段：

• 版本号：指明该交易数据结构定义的版本信息，便于向后兼容；
• 交易发起者：长度为20字节的交易发起者的标识信息；
• 交易接收者：长度为20字节的交易接收者的标识信息，若本交易是合约调用交易，该字段为被调合约的地址，若该字段为空，则表明本交易为部署合约交易；
• 调用信息：
• 若本交易为普通交易，在调用信息中指定需要转账的token数量；
• 若本交易为合约调用交易，在调用信息中指定需要调用的函数以及调用参数；
• 若本交易为合约部署交易，则需要在调用信息中指定合约的二进制代码；
• 随机值：uint64的随机值（避免产生哈希相同的交易，防止重放攻击）；
• 交易签名：用户利用自己的私钥对（1）交易发起者（2）交易接收者（3）调用信息（4）时间戳（5）随机值五个字段的内容进行签名，产生的签名内容填在该字段，防止交易的内容被篡改；
• 交易哈希：将上述（1）-（5）字段加上交易签名一起进行哈希计算，获得一个哈希标识用于表示本交易。

回执

每一笔合法的交易，其执行结果都会被封装成一个交易回执存储在区块链上。交易回执包括：

• 版本号：指明该回执数据结构定义的版本信息，便于向后兼容；
• 交易哈希：与该回执相关的交易哈希；
• 合约地址：若该交易为部署合约交易，则新部署的合约地址被放置在该字段，否则该字段为空；
• 执行结果：若该交易为调用合约交易，则执行结果被放置在该字段，否则该字段为空；
• 虚拟机日志：智能合约运行过程中，可能会产生一系列日志，这些日志数据被放置在该字段中；
• 智能合约类型：用于表示智能合约的类型，EVM，JVM或是其他类型；

非法交易记录

每一笔非法的交易，其错误信息会被封装成一个非法交易记录，存储在节点本地。

除了与之相关的交易数据，非法记录中还会记载具体的错误原因，例如：（1）余额不足（2）合约调用参数错误（3）调用权限不够等。

区块链

一个本地的节点会维护一些区块链元数据以便用户进行查询，因此在hyperchain中，有个名为chain的数据结构，记录了这些数据，包括：

• 最新父区块哈希
• 最新区块哈希
• 最新区块高度
• 创世区块高度（默认为0，数据归档／数据恢复等操作会影响该高度的值）
• 交易总数
• 额外数据

共识比较

区块链节点在执行完一个区块中所有的交易后，需要将本次区块处理得到的“结果”在节点间进行比较，只有大多数节点(超过quorum个)拥有与之相同的结果时，才会将本次执行结果提交到数据库中。

而表示本区块执行结果的标识是由以下几个内容组成：

• 世界状态哈希：交易执行过程中会更改账户状态数据，当一个区块中所有的交易执行结束后，会利用bucket tree对账户集合状态进行哈希重计算，计算结果便是世界状态哈希；
• 交易集哈希：利用区块中每一笔交易的*重要字段*作为sha256算法的输入，计算得到一个用于表示整个交易集的哈希标识。重要字段为：(1）交易发起者（2）交易接收者（3）调用信息（4）时间戳（5）随机值；
• 回执集哈希：利用区块中每一个回执的*重要字段*作为sha256算法的输入，计算得到一个用于表示整个回执集的哈希标识。重要字段为：（1）虚拟机执行计数器（2）执行结果（3）虚拟机执行日志；