以太坊MPT树的HP（Hex-Prefix）编码

Posted 2021-02-06 zhoujunjie

源码如下：

func hexToCompact(hex []byte) []byte {

    terminator := byte(0)

    if hasTerm(hex) {

        terminator = 1

        hex = hex[:len(hex)-1]

    }

    buf := make([]byte, len(hex)/2+1)

    buf[0] = terminator << 5 // the flag byte

    if len(hex)&1 == 1 {

        buf[0] |= 1 << 4 // odd flag

        buf[0] |= hex[0] // first nibble is contained in the first byte

        hex = hex[1:]

    }

    decodeNibbles(hex, buf[1:])

    return buf

}

 

MPT树存储的是键值对，需要对hex格式的Key转化成byte类型。

为什么要进行编码?（https://ethfans.org/hpcoder/articles/961）
在以太坊协议中，不管是地址还是hash，都是一个16进制串，如"0x5b3edbcf7d0a97e95e57a4554a29ea66601b71ad"，数据最小的表示单位为一位16进制，如1、a等，但在编程实现中，数据的最小表示单位往往是byte（8bit，2位16进制数），这样在用byte来表示一串奇数长度的16进制串时会出现问题，如"5b3"和"5b30"，直接转成byte都是5b30。还有一种简单直观的转换方式，"5b3"->"050b03"，这种方式虽然简单，但是数据量会翻倍，不利于大量hash的计算，同时也会增加tree的大小，降低同步性能。Hex-Prefix Encoding能解决这些问题。

 

• 输入 key 结尾为 0x10，则去掉这个终止符。
• key 之前补一个二进制flag四元组(Nibble)， 这个四元组第 0 位区分奇偶信息，第 1 位区分节点类型。
• 如果输入 key 的长度是偶数，则再添加一个四元组 0x0 在 flag 四元组后。
• 将原来的 key 内容压缩，将分离的两个 hex(Nibble) 以高四位低四位进行合并成一个byte。