以太坊数据序列化RLP编码/解码原理

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以太坊数据序列化RLP编码/解码原理

2023-03-29 01:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 摘要

RLP(Recursive Length Prefix),中文翻译过来叫递归长度前缀编码,它是以太坊序列化所采用的编码方式。RLP主要用于以太坊中数据的网络传输和持久化存储。

2. 内容 2.1 为什么又要造轮子

对象序列化方法有很多种,常见的像JSON编码,但是JSON有个明显的缺点:编码结果比较大。例如有如下的结构:

type Student struct{ Name string `json:"name"` Sex string `json:"sex"` } s := Student{Name:"icattlecoder",Sex:"male"} bs,_ := json.Marsal(&s) print(string(bs)) // {"name":"icattlecoder","sex":"male"}

变量s序列化的结果是{"name":"icattlecoder","sex":"male"},字符串长度35,实际有效数据是icattlecoder 和male,共计16个字节,我们可以看到JSON的序列化时引入了太多的冗余信息。假设以太坊采用JSON来序列化,那么本来50GB的区块链可能现在就要100GB,当然实际没这么简单。

所以,以太坊需要设计一种结果更小的编码方法。

2.2 RLP编码定义

RLP编码的定义只处理两类数据:一类是字符串(例如字节数组),一类是列表。字符串指的是一串二进制数据,列表是一个嵌套递归的结构,里面可以包含字符串和列表,例如["cat",["puppy","cow"],"horse",[[]],"pig",[""],"sheep"]就是一个复杂的列表。其他类型的数据需要转成以上的两类,转换的规则不是RLP编码定义的,可以根据自己的规则转换,例如struct可以转成列表,int可以转成二进制(属于字符串一类),以太坊中整数都以大端形式存储。

从RLP编码的名字可以看出它的特点:一个是递归,被编码的数据是递归的结构,编码算法也是递归进行处理的;二是长度前缀,也就是RLP编码都带有一个前缀,这个前缀是跟被编码数据的长度相关的,从下面的编码规则中可以看出这一点。

规则1:

对于值在[0, 127]之间的单个字节,其编码是其本身。

例1:a的编码是97。

规则2:

如果byte数组长度l



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