Filecoin区块链与区块的基础知识丨星际数据详解

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Filecoin区块链系统包括以下几个子系统： 1）消息池子系统，用于跟踪和传播矿工声明要包含在区块链中的消息。 2）虚拟机子系统，用于解释和执行消息以更新系统状态。 3）状态树子系统，管理虚拟机从子链中生成的状态树（系统状态）。 4）链同步子系统，跟踪和传播经过验证的消息块，并维护一组候选链供矿工进行挖掘。 5）存储能力共识子系统，跟踪给定链的存储状态，并帮助选择要扩展的子链和包含的区块。

区块链系统还包括链管理器和区块生成器。链管理器维护给定链的状态，为其他子系统提供查询最新链状态的设施，并确保区块在加入链之前经过语义验证。区块生成器在成功选举领导人时被调用，生成新的区块，扩展当前最重的链后转发给同步器传播。

从高层来看，Filecoin区块链通过连续几轮的领导人选举而发展壮大。许多矿工参与选举并产生区块，获得区块奖励。区块链依靠存储能力运行，即存储量决定矿工开采的子链。存储能力共识子系统跟踪存储矿工通过扇区承诺和时空证明为网络贡献的存储量。

区块是Filecoin区块链的主要单元，类似于其他区块链的区块。区块消息与Tipsets链接，Tipsets是区块消息的组。区块结构包括区块头、区块内消息列表和签名。注意，区块在功能上与Filecoin协议中的区块头相同。区块头包含完整系统状态、消息和消息回执的Merkle链接。区块头包含了应用关联的完整区块状态和更新链所需的信息。

消息结构必须包括源地址、目的地地址、Nonce和GasPrice。在传递消息到链同步逻辑之前，对消息进行验证。除验证签名外，没有对区块中包含的消息进行语义验证的方法。如果区块中所有消息在语法上有效，可以执行这些消息并生成回执。链同步系统可以分阶段进行语法和语义验证，以减少资源消耗。如果所有验证测试成功，区块将被标记为已验证。无效的区块不会传播或被验证为父节点。

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