1. 以太坊是什麼
隨著區塊鏈技術的創新,一個新的平台誕生了,它就是以太坊。以太坊不像比特幣那樣只是一種加密貨幣,它還存在其它特徵,使其成為了一個巨大的分布式計算機。
那麼,到底什麼是以太坊?
具體來說,以太坊(Ethereum)是一個可編程、可視化、更易用的區塊鏈,它允許任何人編寫智能合約和發行代幣。就像比特幣一樣,以太坊是去中心化的,由全網共同記賬,賬本公開透明且不可竄改。
與比特幣不同的是,以太坊是可編程的區塊鏈,它提供了一套圖靈完備的腳本語言,因此,開發人員可以直接用C語言等高級語言編程,轉換成匯編語言,大大降低了區塊鏈應用的開發難度。
為了更易理解,打個比方,以太坊就像是區塊鏈里的Android,它是一個開發平台,讓我們可以像基於Android Framework一樣基於區塊鏈技術寫應用。它上面提供各種模塊讓用戶來搭建應用,如果將搭建應用比作造房子,那麼以太坊就提供了牆面、屋頂、地板等模塊,用戶只需像搭積木一樣把房子搭起來,因此在以太坊上建立應用的成本和速度都大大改善。
事實上,在沒有以太坊之前,寫區塊鏈應用是這樣的:拷貝一份比特幣代碼,然後去改底層代碼如加密演算法,共識機制,網路協議等等(很多山寨幣就是這樣,改改就出來一個新幣)。
至於以太坊如何運作?
與其它區塊鏈一樣,以太坊需要幾千人在自己的計算機上運行一個軟體,為該網路提供動力。網路中的每個節點(計算機)運行一個叫做以太坊虛擬機(EVM)的軟體。如果將以太坊虛擬機想像成一個操作系統,它能理解並執行通過以太坊特定編程語言編寫的軟體,由以太坊虛擬機執行的軟體/應用程序被稱為「智能合約」。
不過,在這台計算機上操作並不是免費的,需要支付該網路自帶的加密貨幣,叫做以太幣(Ether)。以太幣與比特幣大致相同,除了一點,即以太幣可以為在以太坊上執行智能合約而付費。
回到以太坊的發展史,以太坊的概念首次在2013至2014年間由程序員Vitalik Buterin受比特幣啟發後提出,大意為「下一代加密貨幣與去中心化應用平台」,在2014年通過ICO眾籌開始得以發展。
截至2018年2月,以太幣是市值第二高的加密貨幣,僅次於比特幣。
對於許多程序工程師和投資人而言,2015年7月30號這一天是一個大日子,經過18個月的醞釀期後,以太坊區塊鏈平台終於正式誕生了,當天在位於布魯克林的辦公室上午11:45左右,當以太坊區塊鏈產生第一個創世區塊,隨即有很多狂熱的礦工在後頭想要贏得第一個區塊,也就是以太坊專屬電子貨幣,以太幣的所有權。當時整個辦公室掌聲雷動,那一天天氣很糟糕,紐約一帶下了大雷雨,每個人的智能手機不時傳來嘈雜的洪水警告訊號。
根據該公司網站資料的說明,以太坊是一個去中心化的應用平台,以智能合約為例,設計師可以完全排除死機被監控,被詐騙或者是被第三方橫加干預的可能,跟比特幣一樣,以太坊利用以太幣吸引參加者,建立驗證交易平台的網路架構,維持網路架構的運作,並且以共識決定哪些是真正發生過存在的事件,但是以太坊和比特幣也有所不同,以太坊提供一些功能強大的工具,讓投入開發的人創造出去,具有去中心化的軟體服務,使用范圍可以從線上 游戲 橫跨到股票交易。
以太坊的構想源自於2013年,當時才19歲的俄裔加拿大人為例,維塔利克布特林,他當時跟比特幣的核心開發者爭論,區塊鏈網路架構需要有更穩固的手稿語言才能發展其他的應用軟體,不過他的想法沒有被採納,促成了他打定主意要開發一套符合自己理念的區塊鏈網路架構共識,這家公司可以說是他跨出的第一步,在以太坊區塊鏈上推出了應用軟體,如果我們把時間往回倒轉幾年,就會發現一個很有趣的對照。
有位大師托瓦茲推出Linux作業系統的舉動,正如布特林推出以太坊一樣如出一轍。共識系統公司的聯合創始人約瑟夫魯賓談到區塊鏈以太坊的興起時表示,我愈發覺得走上街頭去貼海報訴求是很浪費時間的一件事,倒不如一起合作,在這個失衡的 社會 的經濟體制帶來要比較實際得改變。
跟許多創業者一樣,魯賓提出的願望也很有企圖心,他不只想要創立一家了不起的公司,也想借機克服這個世界上難解的問題。這個公司的應用程序會對十多個其他領域的產業帶來震撼力十足的效果,他們的計劃包括分布式的三重記賬會計體系,針對原本廣受好評,但是後來卻因為集中管控兒而遭受爭議的reddit論壇推出分布式的新版本,自動執行的文件格式進行管理,系統現在叫智能合約,涵蓋商務 體育 和 娛樂 領域的預測市場、公開競標的能源市場、足以和蘋果電腦分庭抗禮的一整套可以供大規模協作集體創造,實現無管理階層公司之共同管理機制的商務工具。
以太坊Ethereum由V神(Vitalik Buterin)在2014年創辦,它是一個區塊鏈底層系統,類似於互聯網的操作系統,基於它開發的DAPP(去中心化應用)類似於基於互聯網操作系統開發的軟體APP。
它的出現主要是彌補比特幣的不足,比特幣只能實現點對點的電子現金交易系統,但是區塊鏈技術在其他場景的應用卻無法實現。如果每用於一個場景,就搭建一個底層基礎系統,再進行開發,太耗時間和精力,成本也很高。為此,以太坊就建了一個底層系統供開發者使用,開發者只需要在其基礎上開發自己的DAPP應用就可以了。去年5月數據顯示,全球就已有200多個以太坊應用。
此外,以太坊也是區塊鏈比較優秀的公鏈之一。不過,它的交易速度太慢令眾多開發者詬病,以太坊開發者正在不斷嘗試研發分片技術對此現象進行改變。
以太坊的本質是一個可編程可視化而且操作簡單的區塊鏈,允許任何人編寫智能合約和發行代幣(這也是為什麼市面上各類空氣幣、傳銷幣如此之多的一個原因之一)。和比特幣一樣,以太坊也是去中心化的,全網共同記錄以太坊的所有情況,而且公開透明不可篡改。
那你想問,以太坊和比特幣的不同之處在哪?通俗地講,你可以把以太坊理解成為能夠編程的區塊鏈,它提供了一套圖靈完備的腳本語言,後續的開發人員可以直接在這個基礎上進行c語言等語言編程,之後轉變成匯編語言,由此降低了區塊鏈的應用的開發難度。就好像安卓系統上,准備好了api和介面,用戶直接開發app就可以這樣的邏輯。從以太坊誕生之初到現在,以太坊上已經誕生了幾百個應用,俄羅斯政府甚至也與以太坊基金會合作。
希望我的回答能夠幫助你!
在基礎層面上,以太坊是基於區塊鏈技術的軟體平台。該平台允許構建和部署分散式應用程序。以太坊里的「以太」是什麼?對Ethereum感興趣的人們經常會問「以太是什麼?」
了解以太是非常重要的,因為它是以太坊功能的基礎。就像所有機器使用某種燃料一樣,區塊鏈也是如此。以太坊使用乙太網,這是一種獨特的代碼,可用作支付運行應用程序或程序的方式。就像老虎機需要硬幣(或者現在的預付卡)來運行硬幣一樣,客戶必須使用乙醚作為付款才能在以太坊運行他們所要求的操作。
大家其他人的答案真的都是太麻煩了
講得太復雜了
以太坊
簡單來說就是這么一個結論:
以太坊等於 BTC+智能合約+合同自由+通縮資產+使用價值
這個結論其實不難理解的
官方定義更加詭詐:
開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台。通過其專用加密貨幣以太幣(Ether,又稱「以太幣」)提供去中心化的虛擬機
以太坊簡單來說就是這么一個結論:
以太坊等於 BTC+智能合約+合同自由+通縮資產+使用價值
我給大家簡單地來說說吧
首先先來看下面這個視頻:也就是以太坊創始人V神的視頻 特別好的解釋
以太坊簡單來說就是這么一個結論:
以太坊等於 BTC+智能合約+合同自由+通縮資產+使用價值
官方定義更加詭詐:
以太坊是一個可編程,可視化的區塊鏈平台。其操作功能非常多,計算匯總各類數據等等。
以太坊是區塊鏈技術的一個質的飛躍!就好比http是互聯網底層支撐技術而以太坊就是可以基於以太坊智能合約做各種生態dapp
以太坊是什麼?
以太坊是互聯網新時代的基礎:
內建貨幣與支付。
用戶擁有個人數據主權,且不會被各類應用監聽或竊取數據。
人人都有權使用開放金融系統。
基於中立且開源的基礎架構,不受任何組織或個人控制。
以太坊的創建以太坊主網於 2015 年上線,是世界領先的可編程區塊鏈。
和其它區塊鏈一樣,以太坊也擁有原生加密貨幣,叫作 Ether (ETH)。 ETH 是一種數字貨幣, 和比特幣有許多相同的功能。 它是一種純數字貨幣,可以即時發送給世界上任何地方的任何人。 ETH 的供應不受任何政府或組織控制,它是去中心化且具稀缺性的。 全世界的人們都在使用 ETH 進行支付,或將其作為價值存儲和抵押品。
但與其它區塊鏈不同的是,以太坊可以做更多的工作。 以太坊是可編程的,開發者可以用它來構建不同於以往的應用程序。
以太坊的作用這些去中心化的應用程序(或稱「dapps」)基於加密貨幣與區塊鏈技術, 因而值得信任,也就是說 dapps 一旦被「上傳」到以太坊,它們將始終按照編好的程序運行。 這些應用程序可以控制數字資產,以便創造新的金融應用; 同時還是去中心化的,這意味著沒有任何單一實體或個人可以控制它們。
目前,全世界有成千上萬名開發者正在以太坊上構建應用程序、發明新的應用程序,其中有許多現在已經可以使用:
1.加密貨幣錢包:讓你可以使用 ETH 或其他數字資產進行低成本的即時支付
2.金融應用程序:讓你可以借貸、投資數字資產
3.去中心化市場:讓你可以交易數字資產,甚至就現實世界事件的「預測」進行交易
4. 游戲 :你可以擁有 游戲 內的資產,甚至可以由此獲得現實收益以及更多。
以太坊社區以太坊社區是世界上最大最活躍的區塊鏈社區。它包括核心協議開發者、加密經濟研究員、密碼朋克、挖礦組織、ETH 持有者、應用開發者、普通用戶、無政府主義者、財富 500 強公司。
沒有公司或中心化的組織能夠控制以太坊。 一直以來,以太坊由多元化的全球性社區貢獻者來協同進行維護和改善,社區成員耕耘於以太坊的方方面面,從核心協議到應用程序。
以太坊擁堵的元兇找到了,竟然是它!
2. 以太坊技術系列-以太坊數據結構
本篇文章和大家介紹一下以太坊的數據結構,上篇文章我們提到,以太坊為了實現智能合約這一功能,使用了基於賬戶的模型。我們來看看以太坊中數據結構。
既然是基於賬戶的模型,我們需要通過賬戶地址找到賬戶的狀態。就像通過銀行卡號可以找到你在銀行中的各種信息一樣。最簡單的想法當然是一個簡單的哈希表 key是賬戶地址 value是賬戶狀態。但這里有個問題解決不了。
輕節點如何校驗賬戶合法性?
上篇我們說過,區塊鏈中有2類節點,全節點和輕節點,輕節點只會存儲block header,所以輕節點如何才能校驗賬號是否合法呢?
這個思路和我們平時用的md5校驗一致,我們會對區塊內的信息進行hash運算從而得出區塊內信息唯一確定的值,區塊鏈所有節點中這個值都是相同的。
在這個過程中我們用到了一種數據結構Merkle Tree(哈希樹),我們先看下Merkle Tree(哈希樹)的示意圖。
上篇文章說到區塊鏈中的鏈表(哈希鏈)和我們平時常見鏈表不同的是將指針從地址改為了hash指,這里也一樣,哈希樹和二叉樹的區別有2個
1.將地址改為了哈希值
2.只有葉子節點存儲數據
回到之前的問題輕節點是如何校驗1個賬戶或交易是否是在鏈上的呢?
整個流程如上圖所示
1.輕節點需要判斷1個賬號是否合法
2.輕節點由於只存儲block header,所以拿到1個賬號的時候會向全節點發出請求
3.全節點存儲了所有賬戶狀態,將賬戶路徑中的需要計算用到的hash值返回給輕節點
4.輕節點本地進行計算根hash值,如果計算結果和自己存儲一致則賬戶合法,不一致則不合法。
那以太坊中的賬戶信息的數據結構就是這樣嗎?
直接用這樣的數據結構來存儲賬戶信息會有2個問題
查找困難
生成hash值不確定
第1個問題應該比較容易發現,在這個樹中尋找1個賬號需要的復雜度是O(n),因為沒有任何順序。
第2個問題其實也是因為無序導致的,無序的組合每個節點針對同一批賬戶生成的hash值不一致,這就導致無法達成共識。
既然2個問題都和順序有關,那我們類似二叉排序樹一樣,使用哈希排序樹是不是就可以解決問題了呢?
使用排序樹後會帶來另外1個問題
插入困難
因為要維持樹是有序的,很可能帶來樹結構的很大變動。
以太坊中使用了另外一種數據結構字典樹。和哈希樹不同,字典樹應該是很多地方都有使用。我們簡單來看下字典樹的結構。
字典樹能夠較好地解決哈希樹的2個缺點1.查找困難 2.生成的hash值不確定以及排序二叉樹的1個缺點 插入困難。
但字典樹我們可以看到可能樹的深度可能由於部分元素導致整棵樹深度非常深。
這時我們可以進一步優化,將相同路徑進行壓縮。這就是壓縮字典樹。
將哈希樹和壓縮字典樹結合,就可以得到以太坊存儲賬戶的最終數據結構-MPT。
將壓縮字典樹裡面的指針從地址改為指針,並且將數據存儲在葉子節點中即可。
介紹完狀態樹的數據結構,我們接下來討論1個問題,區塊中存儲的賬戶狀態是什麼樣的范圍。有2種選擇。
只保存當時區塊中產生交易的賬戶狀態。
保存全局所有的賬戶。
我們可以看下這2種方式,無非就是空間和時間的平衡,只保存當前區塊產生的交易意味著是做懶載入(需要的時候才去尋找賬戶),在區塊鏈中這個代價是非常大的,因為尋找的賬戶之前從未交易過,這樣會遍歷整個區塊鏈。另外一種保存全局的賬戶方式雖然看起來空間消耗較大,但查找快捷,而且空間的問題我們可以通過其他方式優化。所以最終以太坊選擇了第2種每個區塊都報錯全局所有賬戶的方式。
我們來看下以太坊中是如何保存狀態樹的。
可以看到以太坊中雖然每個區塊都保存了全部賬戶,但是會將未發生變化的賬戶狀態指向前1個節點,本身只存儲發生變化的狀態,這樣可以較大程度優化空間佔用。
介紹完以太坊中比較復雜的狀態樹後,我們繼續來看看以太坊中的另外兩棵樹,交易樹和收據樹。
首先介紹一下,為什麼需要交易樹&收據樹。
1.交易樹
雖然以太坊是基於賬戶的模型,但是就像銀行不僅會存儲銀行卡的余額,還會存儲卡中的每筆錢怎麼來的以及怎麼花的。交易樹中就存儲著當前區塊中的包含的所有交易。
2.收據樹
由於智能合約的引入增加了不少復雜性,所以以太坊用收據樹存儲著一些交易操作的額外信息。比如交易過程中執行日誌就包含在收據樹中方便查詢。收據樹和交易樹是一一對應的。每發生一次交易就會有一次收據。
和狀態樹不同交易樹和收據樹只維護當前區塊內發生的交易,因為當時區塊發生交易時不需要再去查找另外1個交易,也就之前需要可能遍歷整個區塊鏈的查找操作了。
由於以太坊中的出塊速度較快,我們進行一些查詢一些符合條件交易的時候會面臨大量數據遍歷困難的問題。收據樹中引入了布隆過濾器可以幫助我們有效緩解這一困難。
布隆過濾器將大集合中每個元素進行hash運算映射到1個較小的集合,這時再來1個元素要判斷是否在大集合的時候,不需要遍歷整個大集合,而是去進行hash運算去小集合中尋找是否存在,如果不存在,肯定不在大集合中,如果存在則不能說明任何問題。
如上圖所示,布隆過濾器只能證明某1個元素不在集合中,不能證明1個元素在結合中。
以太坊中如果我們要在較多區塊中尋找某1個交易,則可以利用布隆過濾器,過濾掉肯定不存在目標交易的區塊,然後進入收據樹內繼續利用布隆過濾器篩選,剩下的才是可能的目標交易的交易,進行一一比對即可。
我們介紹了以太坊的核心數據結構,狀態樹&交易樹&收據樹,他們都是使用相同的數據結構-哈希壓縮字典樹。但狀態樹是維護1顆全局賬戶樹,交易樹和收據樹則是維護本區塊內的交易或收據。
介紹完數據結構後,後面我們會用幾篇文章來介紹以太坊中的一些核心演算法,比如共識機制,挖礦演算法等。
3. 數據存在哪裡呢是否每個節點都要有足夠大的存儲介質
區塊鏈採用分布式存儲的方式,區塊鏈的數據是由區塊鏈節點使用和存儲的,而多個節點通過網路進行鏈接最終形成了完整的區塊鏈網路。
關於節點的大小,以比特幣網路節點為例,有完整節點 (Full node)、修剪節點 (Pruning node)、SPV輕量節點 (Lightweight node)之分,這種分類方式基於兩點差異:一是這個節點是否下載了最新最完整的比特幣區塊鏈;二是該節點能否獨立驗證比特幣的轉賬交易,即能否獨立實現作為一個節點的基本功能。
完整節點下載了最新的完整區塊鏈數據,是比特幣網路的主心骨。使用此類節點的主要包括兩類人,一是獨立挖礦的礦工,二是使用默認設置運行比特幣軟體 (Bitcoin core) 的用戶。
修剪節點同樣可以獨立完成比特幣轉賬的確認,但是它並沒把整個區塊鏈都下載到本地。
輕量節點一般使用在移動計算設備上,由於容量限制以及對於便攜性的高要求,人們通常不會下載區塊鏈到本地。因此,錢包的運營者會通過 SPV (Simple payment verification) 協議,將每個用戶錢包中的轉賬與網上的完整區塊鏈進行核對與確認。
在以太坊網路中,也有類似的全節點、輕節點、歸檔節點之分,所以並不是每個節點都需要巨大的存儲空間 ,要根據節點功能來選擇。
4. 倫敦硬分叉在即,六年前以太坊的創世地址們在幹嘛
撰文:潘致雄
北京時間 2015 年 7 月 30 日晚上 11 點 26 分, 以太坊 0 號 區塊 被正式挖出,該區塊中包含了 8893 筆創世交易 ,為 8893 個地址分配了以太坊網路中初始的 7200 多萬個 ETH 。
剛剛過完 「六歲生日」 的以太坊網路即將在本周迎來 倫敦硬分叉升級 ,此次升級中的 EIP-1559 是 以太坊誕生以來首次經濟模型修改 ,該提案的重要性不言而喻,但也引發了部分礦工和社區的巨大爭議。截止發文時,仍有 35% 的節點未升級支持倫敦硬分叉,不過無論如何,這一切都將在兩天後塵埃落定。
在這個對於以太坊頗具紀念意義的時刻,我們對那幾千個創世地址的特徵和資產持有情況做了些簡單的分析,也發現了一些有意思的結論。
有兩個比較直觀的維度可以參考這 8893 個地址目前持有 ETH 的情況,一個是這些地址總共持有的 ETH 和持有 ETH 數量的分布情況。
據鏈聞統計的數據,這 8893 個地址當前持有的 ETH 總量約為 309 萬 ETH ,相比六年前的 7200 萬 ETH 減少了 近 96% 。
但是如果以美元價值來看,這些地址資產價格提升的幅度很大。參考 CoinMarketCap 上 ETH 在 2015 年 8 月 7 日的開盤價格 2.83 美元,六年前 7200 萬 ETH 的總價值為 2 億美元;但是按照 ETH 目前的 2500 美元的價格計算,309 萬 ETH 的總價值超過 77 億美元,是六年前的近 40 倍,而在不久前以太坊創出 4300 美元 歷史 高點時,這一增幅更加可觀。
另一個維度是持有 ETH 數量的分布情況,特別是余額小於 0.01 ETH 的地址,很可能是被拋棄不用的地址。
經整理發現,目前有 5317 個創世地址 的余額小於 0.01,佔全部創世地址的約 60% 。如果擴大該標准為小於 1 ETH 的地址數量,則佔全部創世地址的約 82% (7248 個) 。
雖然這些地址已經將絕大多數的以太坊轉出,但這並不代表這些地址背後的用戶賣掉了以太坊,因為也很有可能只是轉移到了其他地址,或用戶是在對地址進行整理,不過這些情況無法從鏈上准確判斷。
在這批創世用戶中,仍有 8% 的地址幾乎未挪動手中的 ETH,特別是在這六年的時間里,以太坊的價格從最低不到 1 美元漲到了最高 4000 多美元,這些人的浮盈至少有了幾千倍。
從具體的規則來說,我們獲取了這些地址創世時的余額和當前的余額,如果差值介於 0.01 ETH 至-0.01 ETH 之間,則符合該標准,因為其中不少的地址收到過各種各樣的空投,或創建過智能合約,所以可能會增加或者減少一些 ETH。
所有符合該標準的地址數量為 723 個,更可怕的是,這些地址持有的 ETH 數量超過 200 萬 ETH ,占 8893 個地址當前 ETH 總持有量 (309 萬 ETH) 的 65%。這 200 萬個 ETH 目前的價值約 50 億美元。
在這 8893 個地址中,有一個地址的當前余額相比創世時減少了超過 1190 萬個 ETH,也就是該地址在創世階段的幾乎所有 ETH 都已轉出,只留下了零頭 (不到 10 ETH) 。
該地址 (0x5abfec2…56f9) 在創世時收到了 1190 萬個 ETH (也是創世時余額最大的地址) ,一周後該地址創建了一個智能合約地址 (0xde0B295…7BAe) 用以管理這 1190 萬個 ETH,目前該地址在 Etherscan 上被打上了 「Ethereum Foundation」 (以太坊基金會) 的賬戶標簽和 「EthDev」 (以太坊開發者) 的姓名標簽 (一個賬戶標簽下可能有多個姓名標簽) 。
所以從 EthDev 這個地址來看,目前的余額接近 40 萬 ETH,相比創世時的 1190 萬個 ETH 減少了 97% 的 ETH。不過和上面的情況一樣,其實持有的美元價值是增長了,從創世時的 3368 萬美元 (ETH 以 2.83 美元計) 增長至如今的 10 億美元 (ETH 以 2500 美元計) 。
藍色是 ETH 余額,黑色折線是持有 ETH 的美元總價值
另外在 8893 個地址中,有 40 多個地址 的余額相比創世時的余額還增長了,其中增長最多的一個地址增加了超過 3 萬個 ETH (現在價值 7500 萬美元) 。
該地址 (0xddbd2b9…121a) 在創世時獲得了 1 萬個 ETH,沒過幾天這位未知用戶就把 ETH 全部轉到了 Kraken,或許是在出售這些 ETH,或提供流動性。然後該地址又在 10 天後收到了一筆 8 萬多 ETH 的轉賬,後來又陸陸續續分批轉移出 (部分流向了交易所) ,剩下約 4 萬個 ETH。該地址自 2015 年 10 月以來,余額就再未變化過。
而該地址收到的 8 萬個 ETH,其實最終還是來自於上述的這個 EthDev 的。所以一個比較合理的猜測是,這位用戶 (機構) 除了參與創世之外,還和以太坊基金會有較深的關聯,或許是某個開發者、某個以太坊基金會的內部地址、某個早期投資機構等。
網路中對於該地址的信息極少,不過在 Etherscan 的 開發者文檔 中,使用了該地址作為演示,這也許並不是一個巧合。
5. 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 是 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 以 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 和 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 和 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
6. 以太坊多節點私有鏈部署
假設兩台電腦A和B
要求:
1、兩台電腦要在一個網路中,能ping通
2、兩個節點使用相同的創世區塊文件
3、禁用ipc;同時使用參數--nodiscover
4、networkid要相同,埠號可以不同
1.4 搭建私有鏈
1.4.1 創建目錄和genesis.json文件
創建私有鏈根目錄./testnet
創建數據存儲目錄./testnet/data0
創建創世區塊配置文件./testnet/genesis.json
1.4.2 初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data0 init genesis.json
1.4.3 啟動私有節點
1.4.4 創建賬號
personal.newAccount()
1.4.5 查看賬號
eth.accounts
1.4.6 查看賬號余額
eth.getBalance(eth.accounts[0])
1.4.7 啟動&停止挖礦
啟動挖礦:
miner.start(1)
其中 start 的參數表示挖礦使用的線程數。第一次啟動挖礦會先生成挖礦所需的 DAG 文件,這個過程有點慢,等進度達到 100% 後,就會開始挖礦,此時屏幕會被挖礦信息刷屏。
停止挖礦,在 console 中輸入:
miner.stop()
挖到一個區塊會獎勵5個以太幣,挖礦所得的獎勵會進入礦工的賬戶,這個賬戶叫做 coinbase,默認情況下 coinbase 是本地賬戶中的第一個賬戶,可以通過 miner.setEtherbase() 將其他賬戶設置成 coinbase。
1.4.8 轉賬
目前,賬戶 0 已經挖到了 3 個塊的獎勵,賬戶 1 的余額還是0:
我們要從賬戶 0 向賬戶 1 轉賬,所以要先解鎖賬戶 0,才能發起交易:
發送交易,賬戶 0 -> 賬戶 1:
需要輸入密碼 123456
此時如果沒有挖礦,用 txpool.status 命令可以看到本地交易池中有一個待確認的交易,可以使用 eth.getBlock("pending", true).transactions 查看當前待確認交易。
使用 miner.start() 命令開始挖礦:
miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
新區塊挖出後,挖礦結束,查看賬戶 1 的余額,已經收到了賬戶 0 的以太幣:
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')
用同樣的genesis.json初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data1 init genesis.json
啟動私有節點一,修改 rpcport 和port
可以通過 admin.addPeer() 方法連接到其他節點,兩個節點要要指定相同的 chainID。
假設有兩個節點:節點一和節點二,chainID 都是 1024,通過下面的步驟就可以從節點二連接到節點一。
首先要知道節點一的 enode 信息,在節點一的 JavaScript console 中執行下面的命令查看 enode 信息:
admin.nodeInfo.enode
" enode://@[::]:30303 "
然後在節點二的 JavaScript console 中執行 admin.addPeer(),就可以連接到節點一:
addPeer() 的參數就是節點一的 enode 信息,注意要把 enode 中的 [::] 替換成節點一的 IP 地址。連接成功後,節點一就會開始同步節點二的區塊,同步完成後,任意一個節點開始挖礦,另一個節點會自動同步區塊,向任意一個節點發送交易,另一個節點也會收到該筆交易。
通過 admin.peers 可以查看連接到的其他節點信息,通過 net.peerCount 可以查看已連接到的節點數量。
除了上面的方法,也可以在啟動節點的時候指定 --bootnodes 選項連接到其他節點。 bootnode 是一個輕量級的引導節點,方便聯盟鏈的搭建 下一節講 通過 bootnode 自動找到節點
參考: https://cloud.tencent.com/developer/article/1332424
7. 以太坊是一個什麼樣的東西怎麼開發
以太坊是一種區塊鏈的實現。在以太坊網路中,眾多的節點彼此連接,構成了以太坊網路: 以太坊節點軟體提供兩個核心功能:數據存儲、合約代碼執行。在每個以太坊全節點中,都保存有完整的區塊鏈數據。以太坊不僅將交易數據保存在鏈上,編譯後 的合約代碼同樣也保存在鏈上。以太坊全節點中,同時還提供了一個虛擬機來執行合約代碼。以太坊虛擬機 以太坊區塊鏈不僅存儲數據和代碼,每個節點中還包含一個虛擬機(EVM:Ethereum Virtual Machine)來執行 合約代碼 —— 聽起來就像計算機操作系統。事實上,這一點是以太坊區別於比特幣(Bitcoin)的最核心的一點:虛擬機的存在使區塊鏈邁入了2.0 時代,也讓區塊鏈第一次成為應用開發者友好的平台。以上內容來自:以太坊DApp開發入門教程
8. metamask使用哪個以太坊節點
metamask使用rpcurl以太坊節點。根據查詢相關的公開信息,當用戶連接到自定義MetaMask網路時,MetaMask將與RPCURL中的以太坊節點通信,並使用它發送交易、從區塊鏈讀取數據以及與智能合約交互。
9. 走進以太坊網路
目錄
術語「以太坊節點」是指以某種方式與以太坊網路交互的程序。從簡單的手機錢包應用程序到存儲整個區塊鏈副本的計算機,任何設備均可扮演以太坊節點。
所有節點都以某種方式充當通信點,但以太坊網路中的節點分為多種類型。
與比特幣不同,以太坊找不到任何程序作為參考實施方案。在比特幣生態系統中, 比特幣核心 是主要節點軟體,以太坊黃皮書則提出了一系列獨立(但兼容)的程序。目前最流行的是Geth和Parity。
若要以允許獨立驗證區塊鏈數據的方式連接以太坊網路,則應使用之前提到的軟體運行全節點。
該軟體將從其他節點下載區塊,並驗證其所含交易的正確性。軟體還將運行調用的所有智能合約,確保接收的信息與其他節點相同。如果一切按計劃運行,我們可以認為所有節點設備均存儲相同的區塊鏈副本。
全節點對於以太坊的運行至關重要。如果沒有遍布全球的眾多節點,網路將喪失其抗審查性與去中心化特性。
通過運行全節點,您可以直接為網路的 健康 和安全發展貢獻一份力量。然而,全節點通常需要使用獨立的機器完成運行和維護。對於無法(或單純不願)運行全節點的用戶,輕節點是更好的選擇。
顧名思義,輕節點均為輕量級設備,可顯著降低資源和空間佔用率。手機或筆記本電腦等攜帶型設備均可作為輕節點。然而,降低開銷也要付出代價:輕節點無法完全實現自給自足。它們無法與整條區塊鏈同步,需要全節點提供相關信息。
輕節點備受商戶、服務供應商和用戶的青睞。在不必使用全節點並且運行成本過高的情況下,它們廣泛應用於支收付款。
挖礦節點既可以是全節點客戶端,也可以是輕節點客戶端。「挖礦節點」這個術語的使用方式與比特幣生態系統不同,但依然應用於識別參與者。
如需參與以太坊挖礦,必須使用一些附加硬體。最常見的做法是構建 礦機 。用戶通過礦機將多個GPU(圖形處理器)連接起來,高速計算哈希數據。
礦工可以選擇兩種挖礦方案:單獨挖礦或加入礦池。 單獨挖礦 表示礦工獨自創建區塊。如果成功,則獨享挖礦獎勵。如果加入 礦池 ,眾多礦工的哈希算力會結合起來。出塊速度得以提升,但挖礦獎勵將由眾多礦工共享。
區塊鏈最重要的特性之一就是「開放訪問」。這表明任何人均可運行以太坊節點,並通過驗證交易和區塊強化網路。
與比特幣相似,許多企業都提供即插即用的以太坊節點。如果只想啟動並運行單一節點,這種設備無疑是最佳選擇,缺點是必須為便捷性額外付費。
如前文所述,以太坊中存在眾多不同類型的節點軟體實施方案,例如Geth和Parity。若要運行個人節點,必須掌握所選實施方案的安裝流程。
除非運行名為 歸檔節點 的特殊節點,否則消費級筆記本電腦足以支持以太坊全節點正常運行。不過,最好不要使用日常工作設備,因為節點會嚴重拖慢運行速度。
運行個人節點時,建議設備始終在線。倘若節點離線,再次聯網時可能耗費大量的時間進行同步。因此,最好選擇造價低廉並且易於維護的設備。您甚至可以通過Raspberry Pi運行輕節點。
隨著網路即將過渡到權益證明機制,以太坊挖礦不再是最安全的長期投資方式。過渡成功後,以太坊礦工只能將挖礦設備轉入其他網路或直接變賣。
鑒於過渡尚未完成,參與以太坊挖礦仍需使用特殊硬體(例如GPU或ASIC)。若要獲得可觀收益,則必須定製礦機並尋找電價低廉的礦場。此外,還需創建以太坊錢包並配置相應的挖礦軟體。這一切都會耗費大量的時間和資金。在參與挖礦前,請認真考量自己能否應對各種挑戰。(國內嚴禁挖礦,切勿以身試法)
ProgPow代表 程序化工作量證明 。這是以太坊挖礦演算法Ethash的擴展方案,旨在提升GPU的競爭力,使其超過ASIC。
在比特幣和以太坊社區,抗ASIC多年來一直是飽受爭議的話題。在比特幣網路中,ASIC已經成為主要的挖礦力量。
在以太坊中,ASIC並不是主流,相當一部分礦工仍然使用GPU。然而,隨著越來越多的公司將以太坊ASIC礦機引入市場,這種情況很快就會改變。然而,ASIC到底存在什麼問題呢?
一方面,ASIC明顯削弱網路的去中心化。如果GPU礦工無法盈利,不得不停止挖礦,哈希率最終就會集中在少數礦工手中。此外,ASIC晶元的開發成本相當昂貴,坐擁開發能力與資源的公司屈指可數。這種現狀有可能導致以太坊挖礦產業集中在少數公司手中,形成一定程度的行業壟斷。
自2018年以來,ProgPow的集成一直飽受爭議。有些人認為,它有益於以太坊生態系統的 健康 發展。另一些人則持反對態度,認為它可能導致硬分叉。隨著權益證明機制的到來,ProgPoW能否應用於網路仍然有待觀察。
以太坊與比特幣是一樣,均為開源平台。所有人都可以參與協議開發,或基於協議構建應用程序。事實上,以太坊也是區塊鏈領域目前最大的開發者社區。
Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ,以及Ethereum.org推出的 開發者資源 等都是新晉開發者理想的入門之選。
智能合約的概念於20世紀90年代首次提出。其在區塊鏈中的應用帶來了一系列全新挑戰。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已經成為開發以太坊智能合約的主要編程語言,其語法與Java、JavaScript以及C++類似。
從本質上講,使用Solidity語言,開發者可以編寫在分解後可由以太坊虛擬機(EVM)解析的指令。您可以通過Solidity GitHub詳細了解其工作原理。
其實,Solidity語言並非以太坊開發者的唯一選擇。Vyper也是一種熱門的開發語言,其語法更接近Python。
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。
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https://b.pingan.com.cn/paim/iknow/index.html