Bytom如何用PAT樹

本篇內容介紹了“Bytom如何用PAT樹”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

為什么要采用PAT樹？

?PAT樹具有[基數樹](https://en.wikipedia.org/wiki/Radix_tree) 的特點，內容可快速追蹤。

?PAT樹具有[merkle樹](https://en.wikipedia.org/wiki/Merkle_tree) 的特點，數據可快速證明。

在分布式系統中，一致性和有效性是十分關鍵的點。bytom采用PAT樹，其中的數據可快速證明，可以快速證明每一份狀態機是否一致。內容可快速追蹤，可以使bytom在每一個快照狀態下，快速查找其數據，并檢驗數據的有效性。

Bytom 如何用PAT樹？

Ethereum的PAT樹是16叉基數樹，分兩層，第一層管理的是所有的賬戶，第二層管理是各賬戶的存儲內容。

Bytom 的PAT樹與Ethereum 不同？

1.  Bytom 的PAT樹是二叉基數樹。

2.  Bytom的PAT樹是用來管理未花費的outputs。

UTXO

為什么要使用UTXO?

UTXO誕生于比特幣，和現實世界的RMB一樣，從央行誕生的那一刻起，他流轉無數人的賬戶，但他的價值面額始終和原來一樣，這樣以幣為中心，而不是以人為中心，資產便于監管和統計。Bytom 就是用于資產的發布和管理的，所以，UTXO的這種以資產為中心的設計模式，是很適合Bytom上面的資產管理。

怎么使用UTXO?

相比比特幣的UTXO, bytom的UTXO多了三個字段

1. assertid, 因為bytom是一個多資產發布與管理的平臺，所以使用該字段來唯一確定各種資產。

2. accountid, 這是便于各賬戶對utxo的索引和管理，bytom 相比bitcoin,引入了賬戶模型，后面會介紹。

3. program, 擁有該utxo的賬戶可以用Ivy語言編寫自己想要的程序放在該字段，以便在交易時，圖靈完備的BVM會執行該程序。

BVM

BVM是在狀態機的轉化過程被啟動運行，也就是excute(transaction)這一步驟。

為什么需要使用BVM?

bitcoin 中的非圖靈完備棧式腳本語言，所表達的功能極少，很難實現一些稍微復雜的功能，如verify_spv(跨鏈錨定驗證的功能，如btc_relay），再如簡單的去實現multi_lock(M人加密，只要收集N人私鑰就能解密，0 < N < M)功能。
ethereum中的evm能簡單的用solidity語言編寫程序實現這些功能，但EVM過于復雜，它號稱超級世界計算機，對于bytom這種只對資產有興趣的區塊鏈是沒必要的。

如何使用BVM?

用戶在發送每一筆交易時，可以自己編寫自己所需要的程序，等到交易打包進塊時，BVM會去執行該代碼，由于BVM是圖靈完備的虛擬機，所以需要加入feed計價機制（feed 等同于ethereum的gas * gasprice）來解決停機問題。

賬戶模型

為什么要采用賬戶模型？

賬戶模型易于管理相關數據，是以人為中心，十分的直觀。對于BVM來說，基于賬戶代碼去執行也十分便捷。再者我們引入了資產模型，類似于賬戶模型，這樣易于資產的監管和查詢。

bytom怎么去實現賬戶模型？

bytom 中的賬戶模型也分兩類，但不同于ethereum中的個人帳戶和合約賬戶， 它是指資產賬戶和個人賬戶。
資產賬戶：

assetid 是全局唯一的資產識別id。

1. alias 是資產的別名，可便于記憶，如(gold, silver) 。

2. vmversion 是為了軟分叉時，做到動態過度。

3. program 是指發布該資產時需要執行的程序。

4. initialblockhash 是指該資產是在哪個塊高度被登記。

5. signer 管理公私鑰對，以便用該資產的私鑰簽名，只有擁有該資產私鑰的人才能發布該資產。

6. definition 對該資產的解釋說明等。

個人賬戶：

1. accountid 全局唯一可識別賬戶id。

2. alais 帳戶名。

3. signer, 私鑰對，用于發送交易。

4. *utxos 該賬戶所有的未花費交易的索引，便于快速管理該賬戶下資產。

5. program, 該賬戶發送交易時可插入需要的程序。

綜述

UTXO的物理結構，用memcache 存著。UTXO的邏輯結構則是用二叉PAT樹來管理。

個人賬戶 根據AccountId 能夠快速的索引其相關的utxo。資產賬戶根據AssetId能夠快速的管理相關的utxo。

Bytom用PAT樹來組織utxo作為世界狀態樹。

賬戶模型分兩種，資產賬戶和個人賬戶，賬戶可以索引管理其相關的utxo。

UTXO 池會采用如memcache的內存數據庫，落盤數據庫會選擇關系型數據庫，數據會選擇protobuf來序列化。

在賬戶做交易時，每個賬戶都可以從世界狀態樹去查找選擇自己的utxo,并編寫自己所需的資產程序，將其做為TxInput。

在交易打包進塊時，驗證節點會去實例化BVM，并執行該交易中所有TxInput中的程序。

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