A. 以太坊stratum協議原理
參照比特幣的 stratum協議 和 NiceHash的stratum協議規范 編寫了一版以太坊版本的stratum協議說明.
stratum協議是目前最常用的礦機和礦池之間的TCP通訊協議。
以太坊是一個去中心化的網路架構,通過安裝Mist客戶端的節點來轉發新交易和新區塊。而礦機、礦池也同時形成了另一個網路,我們稱之為礦工網路。
礦工網路分成礦機、礦池、錢包等幾個主要部分,有時礦池軟體與錢包安裝在一起,可合稱為礦池。
礦機與礦池軟體之間的通訊協議是 stratum ,而礦池軟體與錢包之間的通訊是 bitcoinrpc 介面。
stratum是 JSON 為數據格式.
礦機啟動,首先以 mining.subscribe 方法向礦池連接,用來訂閱工作。
礦池以 mining.notify 返回訂閱號、ExtraNonce1和ExtraNonce2_size。
Client:
Server:
其中:
是 訂閱號 ;
080c是 extranonce ,Extranonce可能最大3位元組;
礦機以 mining.authorize 方法,用某個帳號和密碼登錄到礦池,密碼可空,礦池返回 true 登錄成功。該方法必須是在初始化連接之後馬上進行,否則礦機得不到礦池任務。
Client:
Server:
難度調整由礦池下發給礦機,以 mining.set_difficulty 方法調整難度, params 中是難度值。
Server:
礦機會在下一個任務時採用新難度,礦池有時會馬上下發一個新任務並且把清理任務設為true,以便礦機馬上以新難度工作。
該命令由礦池定期發給礦機,當礦機以 mining.subscribe 方法登記後,礦池應該馬上以 mining.notify 返回該任務。
Server:
任務ID : bf0488aa ;
seedhash : 。每一個任務都發送一個seedhash來支持盡可能多的礦池,這可能會很快地在貨幣之間交換。
headerhash : 。
boolean cleanjobs : true 。如果設為true,那麼礦工需要清理任務隊列,並立即開始從事新提供的任務,因為所有舊的任務分享都將導致陳舊的分享錯誤。如果是 false 則等當前任務結束才開始新任務。
礦工使用seedhash識別DAG,然後帶著headerhash,extranonce和自己的minernonce尋找低於目標的share(這是由提供的難度而產生的)。
礦機找到合法share時,就以」 mining.submit 「方法向礦池提交任務。礦池返回true即提交成功,如果失敗則error中有具體原因。
Client:
任務ID : bf0488aa
minernonce : 6a909d9bbc0f 。注意minernonce是6個位元組,因為提供的extranonce是2個位元組。如果礦池提供3位元組的extranonce,那麼minernonce必須是5位元組
Server:
一般的礦機與礦池通訊過程就如下所示:
B. Quorum介紹(二):Quorum共識
我們知道,公共區塊鏈是一個開放的社區,任何人都能夠成為一個節點加入網路,在網路中計算,提交交易到鏈上等,因此公鏈是沒有信任基礎的,所以公鏈的共識第一要義就是證明交易的合法性和真實性,防止惡意成員的搗亂,效率不是第一要義。
與公鏈的環境不同,有準入門檻的企業鏈或者聯盟鏈鏈上的所有成員在加入時實際上是已經獲得了某些認可和許可的,因此企業鏈/聯盟鏈上的成員是有一定信任基礎的。在企業級鏈上我們沒有必要使用POW或者POS這種浪費算力或者低效的交易共識。
Quorum提供了多種共識供用戶採用:
在講Raft前,有必要提一下Paxos演算法,Paxos演算法是Leslie Lamport於1990年提出的基於消息傳遞的一致性演算法。然而,由於演算法難以理解,剛開始並沒有得到很多人的重視。其後,作者在八年後,也就是1998年在ACM上正式發表,然而由於演算法難以理解還是沒有得到重視。而作者之後用更容易接受的方法重新發表了一篇論文《Paxos Made Simple》。
可見,Paxos演算法是有多難理解,即便現在放到很多高校,依然很多學生、教授都反饋Paxos演算法難以理解。同時,Paxos演算法在實際應用實現的時候也是比較困難的。這也是為什麼會有後來Raft演算法的提出。
Raft是實現分布式共識的一種演算法,主要用來管理日誌復制的一致性。它和Paxos的功能是一樣,但是相比於Paxos,Raft演算法更容易理解、也更容易應用到實際的系統當中。而Raft演算法也是聯盟鏈採用比較多的共識演算法。
Raft一共有三種角色狀態:
每個節點上都有一個倒計時器 (Election Timeout),時間隨機在 150ms 到 300ms 之間。有幾種情況會重設 Timeout:
在分布式系統中,「時間同步」是一個很大的難題,因為每個機器可能由於所處的地理位置、機器環境等因素會不同程度造成時鍾不一致,但是為了識別「過期信息」,時間信息必不可少。
Raft演算法中就採用任期(Term)的概念,將時間切分為一個個的Term(同時每個節點自身也會本地維護currentTerm),可以認為是邏輯上的時間,如下圖。
每一任期的開始都是一次領導人選舉,一個或多個候選人(Candidate)會嘗試成為領導(Leader)。如果一個人贏得選舉,就會在該任期(Term)內剩餘的時間擔任領導人。在某些情況下,選票可能會被評分,有可能沒有選出領導人(如t3),那麼,將會開始另一任期,並且立刻開始下一次選舉。Raft 演算法保證在給定的一個任期最少要有一個領導人。
特殊情況的處理
在以太坊中節點本身並沒有角色,因此在使用Raft共識時,我們稱leader節點為挖礦節點:
Raft共識機制本身保證了同一時間點最多隻有一個leader,因此用在以太坊模型下也只會有一個出塊者,避免了同時出塊或者算力浪費的情況。
在單筆交易(transaction)層級Quorum依然沿用了Ethereum的p2p傳輸機制,只有在塊(block)層級才會使用Raft的傳輸機制。
其中需要注意到一點,在以太坊中一個節點收到塊以後就會立刻記賬,而在Quorum模型中,一個塊的記錄必須遵從Raft協議,每個節點從leader處收到塊以後必須報告給leader確認收到以後,再由leader通知各個節點進行數據提交(記錄)
在Quorum模型中新塊的信息是很有可能和已有塊的header信息不符的,最容易發生這種情況的就是選舉人更替(挖礦節點更替),具體描述如下:
假設有兩個節點,node1和node2,node1是現有的leader,現有鏈的最新區塊是0xbeda,它的父區塊是0xacaa
對塊「Extends」或者「No-op」的標記是在更上層完成的,並不由raft本身log記錄機制實現。因為在raft內部,信息並不分為有效或無效,只有在區塊鏈層面才會有有效區塊和無效區塊的含義。
需要注意的是,Quorum的這種記賬機制和本身Ethereum的LVC(最長鏈機制)是完全不一樣的
Quorum的出塊頻率默認是50ms一個塊,可以通過 --raftblocktime 參數進行設置
投機性出塊並不是以太坊Raft共識嚴格必須的核心機制之一,但是是提高出塊效率的有效方式。
一個塊從產生到實際被記錄賬本,走完整個raft流程實際上是需要耗費一定時間的。如果我們在上一個塊被計入賬本之後才開始產生下一個塊,那麼一筆交易想要成功被記錄需要耗費較多的時間。
而在投機性(speculative minting)出塊中,我們允許一個新塊在它的父塊被記錄之前就產生。依次類推,在一段時間內,實際上會產生「投機鏈(speculative chain)」,在祖先塊沒有被記錄進賬本之前,一個一個新塊已經依據先後關系組成了一條臨時鏈片段,等待被記錄。
對於已經被記錄進投機塊的交易,我們會在交易池中標記為「proposed transaction」
在之前我們說過,raft機制中是存在兩個挖礦節點比賽出塊和記賬的可能的,因此,一條 speculative chain 中間的某一個塊很有可能不會被記錄到賬本中。在這種情況下我們也會把交易池中的交易狀態修改回來。( InvalidRaftOrdering event)
目前,Quorum並沒有對speculative chain的長度做限制,但在它的未來規劃中有講這一點作為一個性能優化項加入開發進程,最後能夠讓一個挖礦節點即使在raft共識層沒有連接上,它也可以離線一直出塊,產生自己的speculative chain。
一條speculative chain有以下幾個部分構成:
在塊傳輸上我們使用etcd Raft默認的http傳輸,當然使用Ethereum的p2p傳輸也是可以的,但是Quorum團隊在測試階段發現,高負載的狀態下,ETH p2p的性能沒有raft p2p性能好。
Quorum使用50400埠作為Raft 傳輸層的默認監聽埠,也可以通過 --raftport 參數自行設置。
一個集群默認的最大節點個數是25,可以通過 --maxpeers N 來設置,N是你的最大節點個數。
Quorum的IBFT其實就是PBFT,只不過摩根大通把它自己實現的PBFT叫做IBFT,所以IBFT的基本原理與PBFT是一樣的,所不同的是,IBFT中把出塊和共識的三階段結合在了一起。
Istanbul BFT修改自PBFT演算法,包括三個階段: PRE-PREPARE 、 PREPARE 以及 COMMIT 。在 N 個節點的網路中,這個演算法可以最多容忍 F 個出錯節點,其中 N=3F+1 。
Istanbul BFT演算法中的區塊是確定的,意味著鏈沒有分叉並且合法的區塊一定是在鏈中。為了防止一個惡意節點生成不同的鏈,在把區塊插入進鏈 之前 ,每一個validator必須把 2F + 1 個 COMMIT 簽名放進區塊頭的 extraData 欄位。因此,區塊是可以自我驗證的(因為有簽名)並且輕客戶端也支持。
然而動態的 extraData 也會造成區塊的hash計算問題。因為一個區塊可以被不同的validator驗證,所以會有不同的簽名,所以同一個區塊會有不同的hash。解決的方案是,計算區塊hash的時候把 COMMIT 簽名排除在外。因此我們任然可以在保證block hash一致性的同時進行共識驗證。
由於Ethereum POA共識在網上已經有大量介紹,筆者這里就不多做詳細介紹,只對重要特點和POA的工作流程做大致梳理和介紹
C. 區塊鏈的共識機制
所謂「共識機制」,是通過特殊節點的投票,在很短的時間內完成對交易的驗證和確認;對一筆交易,如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識,我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。北京木奇移動技術有限公司,專業的區塊鏈外包開發公司,歡迎洽談合作。下面我們將一下區塊鏈的幾種共識機制,希望對大家了解區塊鏈基礎技術有幫助。
因為區塊鏈技術的發展, 大家對共識機制這個詞也不再陌生,隨著技術發展,各種創新的共識機制也在發展。
POW工作量證明
比特幣就是使用PoW工作量證明機制,到後來的以太坊都是PoW的共識機制。Pow相當於算出很難的數學難題,就是計算出新區塊的hash值,而且計算的難度會每一段時間就會調整。PoW雖然是大家比較認可的共識機制,計算會消耗大量的能源,還有可能會污染環境。
POS權益證明
通過持有Token的數量和時長來決定獲得記賬權的機率。相比POW,POS避免了挖礦造成大量的資源浪費,縮短了各個節點之間達成共識的時間,網路環境好的話可實現毫秒級,對節點性能要求低。
但POS的缺點同樣明顯,持有Token多的節點更有機會獲得記賬權,這將導致「馬太效應」,富者越富,破壞了區塊鏈的去中心化。
DPOS權益證明
DPOS委託權益證明與POS原理相同,其主要區別在於,DPOS的Token持有者可以投票選舉代理人作為超級節點,負責在網路上生產區塊並維護共識規則。如果這些節點未能履行職責,將投票選出新的節點。同樣的弊端也是傾向於中心化。
POA權威證明
POA節點之間無需進行通信即可達成共識,因此效率極高。並且它也能很好地對抗算力攻擊,安全性較高。但是POA需要一個集中的權威節點來驗證身份,這就意味著它會損害區塊鏈的去中心化,這也是在去中心化和提高效率之間的妥協。
D. 以太坊存在的問題
1.擴展性不足:
以太坊社區的主要開發人員和研究人員始終認為區塊鏈技術要實現大規模採用,可擴展性是區塊鏈應用程序需要解決的唯一最重要的關鍵。
以太坊的底層設計,最大的問題是以太坊只有一條鏈,沒有側鏈,它把所有的程序對等的跑在全球所有節點的礦機上。這樣一個很耗資源的程序,會導致問題越來越嚴重。
2.合約程序漏洞,無法抵禦DDOS攻擊
據相關研究表明,在基於以太坊的近100萬個智能合約上,發現有34,200(約3%)個含有安全漏洞,將允許黑客竊取ETH、凍結資產或刪除合約。這幾年,以太坊面對合約程序漏洞和DDOS攻擊的問題,也一直無法找到很好的解決辦法。(更好用的數字貨幣交易平台「幣匯」)
3.對於ICO泡沫和項目方砸盤
目前的ETH下跌,很大程度上來自於項目方的砸盤套現,這個問題可以在ICO代幣融資上進行規則限制,不能像現在這樣毫無成本的就能發一個幣,而且還沒有任何監督懲罰機制。任何事情都需要有一套合理的演進規則,大家按規則辦事,所謂無規矩不成方圓。在規則的基礎上,各類ICO項目有效監督,有序進出,才是一個正常的市場,這樣才可能維系著代幣生態的持續、穩定發展。
4.智能合約費用過高
在以太坊上現在還是POW的挖礦模式,交易是有手續費的,用來激勵礦工來處理交易和保護網路,不同的是以太坊是以「gas」的形式來收費的。
在以太坊協議中規定,交易手續費=Gas 數量 x Gas 價格,其中 Gas 數量由智能合約的復雜程度決定,而 Gas 價格則由合約發起人決定。這對開發者和用戶意味著什麼呢?雖然讀取本地區塊鏈是免費的,但寫入和運算是花錢的,儲存更是尤其昂貴,因為任何寫入的信息都會被永久的儲存著。
5.社區對共識協議改變的分歧
以太坊計劃實現將 POW 機制改為 POW/POS 混合共識機制。但這個涉及到技術開發和礦工雙方能否達到利益共識的問題了。如果協議發生了變化,社區意見不合時,就會導致分叉,大家各自玩各自的。
E. BED和比特幣、以太坊到底有什麼區別小白必看
1)、從共識機制來看:BED,BTC,ETH都是採用的POW共識機制;
2)、從演算法上來看:BED跟BTC一樣採用的SHA256核心演算法,具有相同價值屬性,但BED經過了新的技術開發,建立了新的經濟模型;ETH採用的是Ethash演算法;
3)、從挖礦成本角度來看:BTC挖礦難度不斷增加,成了挖礦設備競技場,目前最新110T的螞蟻S19 Pro礦機已採用了最新製程的7nm晶元,機器價格近2萬元人民幣。一些低算力的機器比如曾經的機王螞蟻S9隻能被淘汰,造成了巨大資源的浪費; ETH則是利用顯卡GPU挖礦,成本也是相當高; 而BED直接用現有的比特幣礦機或者是已經淘汰的低算力比特幣礦機都可以挖,礦機成本非常低,減少資源浪費;
4)、從總量和升級空間來看:BTC總量2100萬,當前價格約¥76000元;ETH總量會達到1.13億,當前價格約¥2500元;BED總量跟BTC一樣都是2100萬,升級空間巨大。
F. 一文了解以太坊挖礦演算法及算力規模2020-09-09
以太坊網路中,想要獲得以太坊,也要通過挖礦來實現。當前以太坊也是採用POW共識機制,但是與比特幣的POW挖礦有點不一樣,以太坊挖礦難度是可以調節的。以太坊系統有一個特殊的公式用來計算之後的每個塊的難度。如果某個區塊比前一個區塊驗證的更快,以太坊協議就會增加區塊的難度。通過調整區塊難度,就可以調整驗證區塊所需的時間。
以太坊採用的是Ethash 加密演算法,在挖礦的過程中,需要讀取內存並存儲 DAG 文件。由於每一次讀取內寸的帶寬都是有限的,而現有的計算機技術又很難在這個問題上有質的突破,所以無論如何提高計算機的運算效率,內存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此,從某種意義上來說,以太坊的Ethash加密演算法具有「抗ASIC性」。
加密演算法的不同,導致了比特幣和以太坊的挖礦設備、算力規模差異很大。
目前,比特幣挖礦設備主要是專業化程度非常高的ASIC 礦機,單台礦機的算力最高達到了 112T/s(神馬M30S++礦機),全網算力的規模達到139.92EH/s。
以太坊的挖礦設備主要是顯卡礦機和定製GPU礦機,專業化的ASIC礦機非常少,一方面是因為以太坊挖礦演算法的「抗 ASIC 性」提高了研發ASIC礦機的門檻,另一方面是因為以太坊升級到2.0之後共識機制會轉型為PoS,礦機無法繼續挖。
和ASIC礦機相比,顯卡礦機在算力上相差了2個量級。目前,主流的顯卡礦機(8卡)算力約為420MH/s,比較領先的定製GPU礦機算力約在500M~750M,以太坊全網算力約為235.39TH/s。
從過去兩年的時間維度上看,以太坊的全網算力增長相對緩慢。
以太坊協議規定,難度的動態調整方式是使全網創建新區塊的時間間隔為15秒,網路用15秒時間創建區塊鏈,這樣一來,因為時間太快,系統的同步性就大大提升,惡意參與者很難在如此短的時間發動51%(也就是半數以上)的算力去修改歷史數據。
G. POW、POS、DPOS、POR指的都是什麼
都是區塊鏈的底層共識演算法,POW費電。EOS用的DPOS,21個超級節點,但是老賄選,所以現在DPOS基本上被扣上了中心化區塊鏈的帽子,我也覺得這樣違背區塊鏈精神。POR共識協議是最新由貝克鏈提出的一種共識機制,由公鑰之父、圖靈獎得主Whitfield Diffie的Cryptic Labs孵化,這個實驗室是世界上最牛的網路安全實驗室,而貝克鏈因為
H. 區塊鏈共識演算法——(二)PoS共識(Proof of Stake)
2011 年 7 月, 一 位 名 為 Quantum Mechanic 的 數 字 貨 幣 愛 好 者 在 比 特 幣 論 壇 首次提出了權益證明 PoS 共識演算法. 隨後, Sunny King 在 2012 年 8 月發布的點點幣 (Peercoin, PPC) 中首次實現. PoS 由 系統中具有最高權益而非最高算力的節點獲得記賬 權, 其中權益體現為節點對特定數量貨幣的所有權, 稱為幣齡或幣天數 (Coin days)
PoS是考慮到PoW的最大缺陷:浪費資源而提出的,簡單來說就是 誰的權益大,誰說了算 。
PoS共識機制(Proof of Stake 權益證明)通過權益記賬的方式,解決效率低下、資源浪費、節點一致性等問題。
各個節點需要滿足一定的條件(如抵押一定的代幣)才能成為驗證節點(權益提高),系統通過演算法在其中選擇一部分作為出塊節點(礦工),每隔一段時間重新選擇,演算法會保證完全隨機,不可被操控。只有出塊節點才能進行數據處理,爭奪記賬權。
權益主要由權益因子決定,可以是持幣數量,也可以是幣齡及兩者的結合。
以太坊在之後很有可能會改用PoS進行共識,其更加符合以太坊高效率的特點。
I. 以太坊合約地址錯誤是怎麼回事
可能是你的一台放屁的伺服器出現了問題,或者是嗯這個伺服器暫時有問題,IP地址有問題,都可能出現這樣的情況。
J. 提幣USDT用OMIN協議,ERC20協議,TRC20協議哪一個
很多用戶轉USDT的時,不清楚用哪個協議,這里不深究協議背後,
USDT -Omni是使用基於 BT C網路發行的 USDT,充幣地址是 BT C地址,充提幣走 BT C網路。Usdt-Omni 使用的協議是建立在 BTC 區塊鏈網路上的 Omni layer 協議。
USDT-E RC 20是基於 ET H網路發行的 USDT,充幣地址是 ET H地址,充提幣走 ET H網路。USDT-E RC 20使用的是E RC 20協議。
以火幣為例:
提USDT的頁面可以選擇OMIN協議,ERC20協議,TRC20協議的任何一個。
假如你選擇用OMIN,那麼提幣地址也要用基於OMIN協議的USDT地址。
假如提幣的時候選擇OMIN,提幣地址寫的基於ERC20協議的的以太坊地址,會 出現錯誤,幣會不到賬的(由於本人未出現過這種情況,所以不知道是提幣不成功,還是丟幣,不清楚)。
同理,如果提幣選擇ERC20的話,那麼收幣地址也應該是基於ERC20協議的的以太坊地址。
那麼如何知道地址OMIN和ERC20地址呢。
以提幣到幣安為例子
默認是的提幣地址是OMIN協議的USDT地址,但是有提示:「注意:如需充值USDT-ERC20,請充值到您的幣安ETH充值地址「
每個平台的操作不一樣,原理是一樣:就是提幣的時候如果選擇ERC20協議,那麼在提幣地址要寫基於ERC20協議的的以太坊地址。
ERC20協議的提幣手續費和提幣速度更快,推薦用ERC20。
但是有些平台提幣是不允許選擇協議的,比如幣安提幣默認是OMIN協議,不允許選擇其他的協議。那麼提幣地址出只能填寫OMIN協議的USDT地址。
有問題,來有舍,我們一起解決:
精選優質平台,為投資者提供便捷的服務。為用戶提供有價值的項目,媒體,錢包等服務平台
追蹤行業趨勢,引導區塊鏈最前沿趨勢
解決用戶在投資中遇到的困惑