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以太坊源代碼分析v

發布時間:2023-05-30 17:23:45

1. [以太坊源碼分析][p2p網路07]:同步區塊和交易

同步,也就是區塊鏈的數據的同步。這里分為兩種同步方式,一是本地區塊鏈與遠程節點的區塊鏈進行同步,二是將交易均勻的同步給相鄰的節點。

01.同步區塊鏈
02.同步交易
03.總結

ProtocolManager 協議管理中的 go pm.syncer() 協程。

先啟動了 fetcher ,輔助同步區塊用的。然後等待不同的事件觸發不同的同步方式。

同步的過程調用 pm.synchronise 方法來進行。

ProtocolManager 協議管理中的 go pm.txsyncLoop() 協程。

同步交易循環 txsyncLoop 分為三個部分的內容:

發送交易的函數。

挑選函數。

三個監聽協程的 case 。

2. 以太坊源碼分析--p2p節點發現

節點發現功能主要涉及 Server Table udp 這幾個數據結構,它們有獨自的事件響應循環,節點發現功能便是它們互相協作完成的。其中,每個以太坊客戶端啟動後都會在本地運行一個 Server ,並將網路拓撲中相鄰的節點視為 Node ,而 Table Node 的容器, udp 則是負責維持底層的連接。下面重點描述它們中重要的欄位和事件循環處理的關鍵部分。

PrivateKey - 本節點的私鑰,用於與其他節點建立時的握手協商
Protocols - 支持的所有上層協議
StaticNodes - 預設的靜態 Peer ,節點啟動時會首先去向它們發起連接,建立鄰居關系
newTransport - 下層傳輸層實現,定義握手過程中的數據加密解密方式,默認的傳輸層實現是用 newRLPX() 創建的 rlpx ,這不是本文的重點
ntab - 典型實現是 Table ,所有 peer Node 的形式存放在 Table
ourHandshake - 與其他節點建立連接時的握手信息,包含本地節點的版本號以及支持的上層協議
addpeer - 連接握手完成後,連接過程通過這個通道通知 Server

Server 的監聽循環,啟動底層監聽socket,當收到連接請求時,Accept後調用 setupConn() 開始連接建立過程

Server的主要事件處理和功能實現循環

Node 唯一表示網路上的一個節點

IP - IP地址
UDP/TCP - 連接使用的UDP/TCP埠號
ID - 以太坊網路中唯一標識一個節點,本質上是一個橢圓曲線公鑰(PublicKey),與 Server 的 PrivateKey 對應。一個節點的IP地址不一定是固定的,但ID是唯一的。
sha - 用於節點間的距離計算

Table 主要用來管理與本節點與其他節點的連接的建立更新刪除

bucket - 所有 peer 按與本節點的距離遠近放在不同的桶(bucket)中,詳見之後的 節點維護
refreshReq - 更新 Table 請求通道

Table 的主要事件循環,主要負責控制 refresh revalidate 過程。
refresh.C - 定時(30s)啟動Peer刷新過程的定時器
refreshReq - 接收其他線程投遞到 Table 的 刷新Peer連接 的通知,當收到該通知時啟動更新,詳見之後的 更新鄰居關系
revalidate.C - 定時重新檢查以連接節點的有效性的定時器,詳見之後的 探活檢測

udp 負責節點間通信的底層消息控制,是 Table 運行的 Kademlia 協議的底層組件

conn - 底層監聽埠的連接
addpending - udp 用來接收 pending 的channel。使用場景為:當我們向其他節點發送數據包後(packet)後可能會期待收到它的回復,pending用來記錄一次這種還沒有到來的回復。舉個例子,當我們發送ping包時,總是期待對方回復pong包。這時就可以將構造一個pending結構,其中包含期待接收的pong包的信息以及對應的callback函數,將這個pengding投遞到udp的這個channel。 udp 在收到匹配的pong後,執行預設的callback。
gotreply - udp 用來接收其他節點回復的通道,配合上面的addpending,收到回復後,遍歷已有的pending鏈表,看是否有匹配的pending。
Table - 和 Server 中的ntab是同一個 Table

udp 的處理循環,負責控制消息的向上遞交和收發控制

udp 的底層接受數據包循環,負責接收其他節點的 packet

以太坊使用 Kademlia 分布式路由存儲協議來進行網路拓撲維護,了解該協議建議先閱讀 易懂分布式 。更權威的資料可以查看 wiki 。總的來說該協議:

源碼中由 Table 結構保存所有 bucket bucket 結構如下

節點可以在 entries replacements 互相轉化,一個 entries 節點如果 Validate 失敗,那麼它會被原本將一個原本在 replacements 數組的節點替換。

有效性檢測就是利用 ping 消息進行探活操作。 Table.loop() 啟動了一個定時器(0~10s),定期隨機選擇一個bucket,向其 entries 中末尾的節點發送 ping 消息,如果對方回應了 pong ,則探活成功。

Table.loop() 會定期(定時器超時)或不定期(收到refreshReq)地進行更新鄰居關系(發現新鄰居),兩者都調用 doRefresh() 方法,該方法對在網路上查找離自身和三個隨機節點最近的若干個節點。

Table 的 lookup() 方法用來實現節點查找目標節點,它的實現就是 Kademlia 協議,通過節點間的接力,一步一步接近目標。

當一個節點啟動後,它會首先向配置的靜態節點發起連接,發起連接的過程稱為 Dial ,源碼中通過創建 dialTask 跟蹤這個過程

dialTask表示一次向其他節點主動發起連接的任務

在 Server 啟動時,會調用 newDialState() 根據預配置的 StaticNodes 初始化一批 dialTask , 並在 Server.run() 方法中,啟動這些這些任務。

Dial 過程需要知道目標節點( dest )的IP地址,如果不知道的話,就要先使用 recolve() 解析出目標的IP地址,怎麼解析?就是先要用藉助 Kademlia 協議在網路中查找目標節點。

當得到目標節點的IP後,下一步便是建立連接,這是通過 dialTask.dial() 建立連接

連接建立的握手過程分為兩個階段,在在 SetupConn() 中實現
第一階段為 ECDH密鑰建立 :

第二階段為協議握手,互相交換支持的上層協議

如果兩次握手都通過,dialTask將向 Server 的 addpeer 通道發送 peer 的信息

3. chn是什麼意思

因為chn是中國鞋碼的簡稱,所以有很多的人在購買兒童鞋後,就會發現兒童鞋上寫著chn220等情況,這表示著鞋子的生產地以及號碼,但是也有的人不知道兒童鞋碼chn是什麼意思。那麼兒童鞋碼chn是什麼意思呢?
兒童鞋碼chn是什麼意思
鞋子上USUKEURCHN分別代表美碼,英碼,歐碼,和中國碼。這些英文字母分別代表了不同的鞋碼標准與大小尺寸,USA是美利堅合眾國英語UnitedStatesofAmerica的縮寫,簡稱「美國」UnitedStates,指美製鞋碼。
UK是United Kingdom的縮寫,指英國碼;EUR是Europe的縮寫,指歐洲碼;CHN是中國在聯合國注冊的國家代碼,國際上的正式場合都用這種統一的國家代碼。這幾個鞋子尺碼之間的換算公式是:
①厘米數×2-10=歐制,(歐制+10)÷2=厘米數。比如,42歐碼的鞋,則厘米數=(42+10)÷2=26厘米。
②厘米數-18+0.5=美製,美製+18-0.5=厘米數。運用這個公式,42碼的鞋,為26厘米,美製尺碼則=26-18+0.5=8碼。
chn280鞋碼多大
44-44.5碼,280碼是中國尺碼標碼數
1.鞋子尺碼對照表:
44-44.5碼,280碼是中國尺碼標碼數。
2.換算公式:鞋子的每一個碼之間是相差0.5厘米
一般換算公式:(歐碼+10)×5=中國鞋號(即毫米數)
拓展資料:
鞋子分左右腳,這是現在大家都知道的常識。但如果時光能回到100年前,鞋子分左右腳,還是頗為另類的現象。分左右的鞋子,古代稱為「運腳鞋」,古人是不穿的,在幾千年的時間里,古人穿鞋始終不分左右。
左右不分的鞋子是不是很難穿?非也!古代製鞋的材料大多非常柔軟,如草鞋、麻鞋,即使用動物皮也處理得很柔軟。而且,古人穿的鞋子做得相對寬松,尺碼比較大,不會有穿不上或是磨腳的現象。有意思的是,古代鞋子不講尺碼,只說鞋號,稱「腳第幾」。

4. Windows下VS2015編譯以太坊源碼cpp-ethereum失敗

1.准備工作。windows64位系統,C盤預留一定空間,下載並安裝vs2015(官方註明只支持VS2015,待驗證),cmake我用的3.10.1,將系統語言調成非unicode語言,如英文(美國),否則最後編譯時會有錯誤。
2.項目clone到本地,項目地址:
3.執行 submole updata --init。
4.將script目錄下install_deps.bat拷貝至根目錄並執行,該步驟會將hunter、boost、libjson等一系列下載至C盤,時間較長,請耐心等待。
5.控制台cd到項目所在目錄並創建build子目錄,

5. 以太坊交易(tx) 分析

更多請參考: Github: https://github.com/xianfeng92/ethereum-code-analysis

其中 object 和 opcodes 是相對應的,比如 60 對應就是 operation PUSH1,合約編譯後的位元組碼即為一組的 operation 。

合約部署其實就是實例化一個 contract 對象,並將 data 的值設給 Code屬性 。

創建合約的tx中,input欄位對應的是合約的位元組碼,即指令數組。

其中 input 欄位對應所要調用的函數簽名的前四個位元組(771602f7)以及對應的參數(1,2)

其中 input 欄位為所要調用的合約函數簽名的前四個位元組(72a099b7)

關於函數調用,Call會把對應的Code讀出來,依次解析,Code中會把所有的public簽名的函數標志(4位元組)push到棧里。然後依據 input 中需要調用函數的簽名標志(前4位元組)來匹配 Code, 匹配之後跳轉到對應的 opcode 。

6. 以太坊虛擬機(EVM)是什麼

以太坊是一個可編程的區塊鏈。與比特幣不同,以太坊並沒有給用戶提供一組預定義的操作(比如比特幣交易),而是允許用戶創建他們自己的操作,這些操作可以任意復雜。這樣,以太坊成為了多種不同類型去中心化區塊鏈的平台,包括但是不限於密碼學貨幣。

EVM為以太坊虛擬機。以太坊底層通過EVM模塊支持智能合約的執行和調用,調用時根據合約的地址獲取到代碼,生成具體的執行環境,然後將代碼載入到EVM虛擬機中運行。通常目前開發智能合約的高級語言為Solidity,在利用solidity實現智能合約邏輯後,通過編譯器編譯成元數據(位元組碼)最後發布到以坊上。

EVM架構概述

EVM本質上是一個堆棧機器,它最直接的的功能是執行智能合約,根據官方給出的設計原理,EVM的主要的設計目標為如下幾點:

針對以上幾點通過對EVM源代碼的閱讀來了解其具體的設計思想和工程實用性。

EVM存儲系統機器位寬

EVM機器位寬為256位,即32個位元組,256位機器字寬不同於我們經常見到主流的64位的機器字寬,這就標明EVM設計上將考慮一套自己的關於操作,數據,邏輯控制的指令編碼。目前主流的處理器原生的支持的計算數據類型有:8bits整數,16bits整數,32bits整數,64bits整數。一般情況下寬位元組的計算將更加的快一些,因為它可能包含更多的指令被一次性載入到pc寄存器中,同時伴有內存訪問次數的減少。目前在X86的架構中8bits的計算並不是完全的支持(除法和乘法),但基本的數學運算大概在幾個時鍾周期內就能完成,也就是說主流的位元組寬度基本上處理器能夠原生的支持,那為什麼EVM要採用256位的字寬。主要從以下兩個方面考慮:

時間上主要體現在執行的效率上,我們以兩個整型數相加來對比具體的操作時間消耗。32bits相加的X86


的匯編代碼

mov eax, dword [9876ABCD] //將地址9876ABCD中的32位數據放入eax數據寄存器

add eax, dword [1234DCBA] //將1234DCBA地址指向32位數和eax相加,結果保存在eax中

64bits相加的X86匯編代碼

mov rax, qword [123456789ABCDEF1] //將地址指向的64位數據放入64位寄存器

add rax, qword [1020304050607080] //計算相加的結果並將結果放入到64位寄存器中

鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。

7. 區塊鏈金融教育培訓機構主要會教些什麼內容

首先來說,一家金融教育培訓機構,一般都會重視自己的一個教學內容完整性。TBSEO金融教育培訓機構主要是培訓區塊鏈在金融行業中如何靈活的運用知識。他從高低搭配,系統學習的角度完善參與者的一個投資知識體系,這對如何吸引投資者以及指導投資者如何投資都有著非常積極的意義。

8. 以太坊源碼go-ethereum怎麼運行

以太幣(ETH)是以太坊(Ethereum)的一種數字代幣,開發者們需要支付以太幣(ETH)來支撐應用的運行。以太幣和其他數字貨幣一樣,可以在交易平台上進行買賣。 通俗一點說,以太坊是開源平台數字貨幣和區塊鏈平台,它為開發者提供在區塊鏈上搭建...

9. 【深度知識】以太坊數據序列化RLP編碼/解碼原理

RLP(Recursive Length Prefix),中文翻譯過來叫遞歸長度前綴編碼,它是以太坊序列化所採用的編碼方式。RLP主要用於以太坊中數據的網路傳輸和持久化存儲。

對象序列化方法有很多種,常見的像JSON編碼,但是JSON有個明顯的缺點:編碼結果比較大。例如有如下的結構:

變數s序列化的結果是{"name":"icattlecoder","sex":"male"},字元串長度35,實際有效數據是icattlecoder 和male,共計16個位元組,我們可以看到JSON的序列化時引入了太多的冗餘信息。假設以太坊採用JSON來序列化,那麼本來50GB的區塊鏈可能現在就要100GB,當然實際沒這么簡單。

所以,以太坊需要設計一種結果更小的編碼方法。

RLP編碼的定義只處理兩類數據:一類是字元串(例如位元組數組),一類是列表。字元串指的是一串二進制數據,列表是一個嵌套遞歸的結構,裡面可以包含字元串和列表,例如["cat",["puppy","cow"],"horse",[[]],"pig",[""],"sheep"]就是一個復雜的列表。其他類型的數據需要轉成以上的兩類,轉換的規則不是RLP編碼定義的,可以根據自己的規則轉換,例如struct可以轉成列表,int可以轉成二進制(屬於字元串一類),以太坊中整數都以大端形式存儲。

從RLP編碼的名字可以看出它的特點:一個是遞歸,被編碼的數據是遞歸的結構,編碼演算法也是遞歸進行處理的;二是長度前綴,也就是RLP編碼都帶有一個前綴,這個前綴是跟被編碼數據的長度相關的,從下面的編碼規則中可以看出這一點。

對於值在[0, 127]之間的單個位元組,其編碼是其本身。

例1:a的編碼是97。

如果byte數組長度l <= 55,編碼的結果是數組本身,再加上128+l作為前綴。

例2:空字元串編碼是128,即128 = 128 + 0。

例3:abc編碼結果是131 97 98 99,其中131=128+len("abc"),97 98 99依次是a b c。

如果數組長度大於55, 編碼結果第一個是183加數組長度的編碼的長度,然後是數組長度的本身的編碼,最後是byte數組的編碼。

請把上面的規則多讀幾篇,特別是數組長度的編碼的長度。

例4:編碼下面這段字元串:

The length of this sentence is more than 55 bytes, I know it because I pre-designed it
這段字元串共86個位元組,而86的編碼只需要一個位元組,那就是它自己,因此,編碼的結果如下:

184 86 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前三個位元組的計算方式如下:

184 = 183 + 1,因為數組長度86編碼後僅佔用一個位元組。
86即數組長度86
84是T的編碼
例5:編碼一個重復1024次"a"的字元串,其結果為:185 4 0 97 97 97 97 97 97 ...。
1024按 big endian編碼為004 0,省略掉前面的零,長度為2,因此185 = 183 + 2。

規則1~3定義了byte數組的編碼方案,下面介紹列表的編碼規則。在此之前,我們先定義列表長度是指子列表編碼後的長度之和。

如果列表長度小於55,編碼結果第一位是192加列表長度的編碼的長度,然後依次連接各子列表的編碼。

注意規則4本身是遞歸定義的。
例6:["abc", "def"]的編碼結果是200 131 97 98 99 131 100 101 102。
其中abc的編碼為131 97 98 99,def的編碼為131 100 101 102。兩個子字元串的編碼後總長度是8,因此編碼結果第一位計算得出:192 + 8 = 200。

如果列表長度超過55,編碼結果第一位是247加列表長度的編碼長度,然後是列表長度本身的編碼,最後依次連接各子列表的編碼。

規則5本身也是遞歸定義的,和規則3相似。

例7:

["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
的編碼結果是:

248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前兩個位元組的計算方式如下:

248 = 247 +1
88 = 86 + 2,在規則3的示例中,長度為86,而在此例中,由於有兩個子字元串,每個子字元串本身的長度的編碼各佔1位元組,因此總共佔2位元組。
第3個位元組179依據規則2得出179 = 128 + 51
第55個位元組163同樣依據規則2得出163 = 128 + 35

例8:最後我們再來看個稍復雜點的例子以加深理解遞歸長度前綴,

["abc",["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]]
編碼結果是:

248 94 131 97 98 99 248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
列表第一項字元串abc根據規則2,編碼結果為131 97 98 99,長度為4。
列表第二項也是一個列表項:

["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
根據規則5,結果為

248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
長度為90,因此,整個列表的編碼結果第二位是90 + 4 = 94, 佔用1個位元組,第一位247 + 1 = 248

以上5條就是RPL的全部編碼規則。

各語言在具體實現RLP編碼時,首先需要將對像映射成byte數組或列表兩種形式。以go語言編碼struct為例,會將其映射為列表,例如Student這個對象處理成列表["icattlecoder","male"]

如果編碼map類型,可以採用以下列表形式:

[["",""],["",""],["",""]]

解碼時,首先根據編碼結果第一個位元組f的大小,執行以下的規則判斷:

1.如果f∈ [0,128),那麼它是一個位元組本身。

2.如果f∈[128,184),那麼它是一個長度不超過55的byte數組,數組的長度為 l=f-128

3.如果f∈[184,192),那麼它是一個長度超過55的數組,長度本身的編碼長度ll=f-183,然後從第二個位元組開始讀取長度為ll的bytes,按照BigEndian編碼成整數l,l即為數組的長度。

4.如果f∈(192,247],那麼它是一個編碼後總長度不超過55的列表,列表長度為l=f-192。遞歸使用規則1~4進行解碼。

5.如果f∈(247,256],那麼它是編碼後長度大於55的列表,其長度本身的編碼長度ll=f-247,然後從第二個位元組讀取長度為ll的bytes,按BigEndian編碼成整數l,l即為子列表長度。然後遞歸根據解碼規則進行解碼。

以上解釋了什麼叫遞歸長度前綴編碼,這個名字本身很好的解釋了編碼規則。

(1) 以太坊源碼學習—RLP編碼( https://segmentfault.com/a/1190000011763339 )
(2)簡單分析RLP編碼原理
( https://blog.csdn.net/itchosen/article/details/78183991 )

10. 什麼是以太幣/以太坊ETH

以太幣(ETH)是以太坊(Ethereum)的一種數字代幣,被視為「比特幣2.0版」,採用與比特幣不同的區塊鏈技術「以太坊」(Ethereum),一個開源的有智能合約成果的民眾區塊鏈平台,由全球成千上萬的計算機構成的共鳴網路。開發者們需要支付以太幣(ETH)來支撐應用的運行。和其他數字貨幣一樣,以太幣可以在交易平台上進行買賣 。

溫馨提示:以上解釋僅供參考,不作任何建議。入市有風險,投資需謹慎。您在做任何投資之前,應確保自己完全明白該產品的投資性質和所涉及的風險,詳細了解和謹慎評估產品後,再自身判斷是否參與交易。
應答時間:2020-12-02,最新業務變化請以平安銀行官網公布為准。
[平安銀行我知道]想要知道更多?快來看「平安銀行我知道」吧~
https://b.pingan.com.cn/paim/iknow/index.html

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