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以太坊p2p網路模型

發布時間:2024-09-25 17:23:22

『壹』 以太坊源碼(01):P2P網路及節點發現機制

本文深入探討以太坊底層的P2P網路結構及其核心機制Kademlia網路,簡稱Kad。以太坊採用Kad實現分布式網路,此技術由美國紐約大學的研究人員於2002年提出,廣泛應用於BitTorrent、BitComet、Emule等軟體。

Kad網路中,節點間距離計算遵循異或運算原則。節點間通信基於UDP,主要通過PING-PONG握手確認節點在線。這種設計確保了網路中數據的高效傳輸。

在以太坊網路中,節點距離的計算方法如下:節點1與節點2間距離=節點1的節點ID與節點2的節點ID進行異或運算的結果。這使得Kad網路能夠實現高效的數據查找與定位。

以太坊的Kad網路使用稱為K桶的數據結構構建路由表,K桶內存儲節點ID、距離、端點、IP等信息。網路中節點距離按照與目標節點的距離進行排序,共有256個K桶,每個K桶包含16個節點。該設計有助於提升網路查找性能與效率。

以太坊的Kad網路節點發現機制基於鄰居節點。系統啟動時隨機生成本機節點ID,之後通過PING-PONG握手將公共節點信息加入K桶。系統每隔7200毫秒刷新K桶,確保網路信息的實時更新。

鄰居節點發現流程包含以下幾個關鍵步驟:隨機生成目標節點ID,計算目標節點與本地節點的距離,查找距離目標節點更近的K桶節點,向這些節點發送FindNODE命令。接收到命令的節點同樣執行類似過程,最終將找到的節點信息返回至本地節點,完成鄰居節點的更新。

以太坊Kad網路的鄰居節點網路拓撲具有動態特性,允許網路在不斷變化中保持高效與穩定。這種機制確保了以太坊網路的高可用性與數據傳輸的可靠性。

相比傳統Kad網路,以太坊Kad網路在實現與優化方面具有獨特之處,為構建去中心化、高效、穩定的區塊鏈網路提供了有力支持。

『貳』 全球公認的五大公鏈

NO.1、以太坊(ETH)
NO.2、小蟻(NEO)
NO.3、量子(QTUM)
NO.4、EOS
NO.5、誇克(QKI)。
拓展資料:
1、量子是致力於打造不同於比特幣和以太坊的另外一種區塊鏈系統,希望能通過價值傳輸協議,實現點對點價值轉移,拓展區塊鏈技術和應用的邊界。看起來這絕對是一個高大上的定義。
2、量子的技術設計主要在於其兼容性,包括以太坊和比特幣的兼容性和量子向下的兼容性,和量子的模塊設計以及共識機制。量子採用了創新pow的共識機制,即Ipow。
3、EOS創始人是大名鼎鼎的BM。比特股,steem等都是此人一手創立,網路上流傳最廣的就是BM對話V神,BM犀利問話V神如何解決以太坊擴展性問題,可見其聲名之大。不過EOS最有話題的地方在於其發行數量之多,並且眾籌時間長達一年。
4、EOS作為叫板以太坊的公有鏈,最有技術特點的地方在於可以簡化用戶賬號的生成與管理,並且能恢復賬號,這在用戶看來是提高了安全性,並且號稱支持百萬級tps的交易速度也讓其賺足了公眾的眼球,因為這在比特幣和以太坊看來,是不能望其項背的速度。
5、小蟻是國內最早的區塊鏈項目之一,其白皮書的定義是:基於區塊鏈技術,將實體世界的資產和權益進行數字化,通過點對點網路進行登記發行、轉讓交易、清算交割等金融業務的去中心化網路協議。小蟻可以被用於股權眾籌、P2P網貸、數字資產管理、智能合約等領域。
6、比特幣可以說只適合加密貨幣場景,而以太坊可以解釋為區塊鏈+智能合約。具備圖靈完備性,支持智能合約。開創了一種可以實現各種商業與非商業環境下的復雜邏輯,隱藏了底層技術的復雜性而讓應用開發者更多地專注在應用邏輯及商業邏輯上。
7、以太坊的不足之處在於其擴展性較差,和比特幣一樣遭受著每個交易都需要網路中的每個節點處理這一困境的折磨。2000tps的交易就可能導致以太坊鏈上存儲快速增長而擁堵。隨著應用接入更多,後期可能將更加擁堵。好在以太坊全節點只需存儲狀態而不是完整的區塊鏈。
8、以太坊雖然交易越來越擁堵,但其在平台的價格已經節節攀升,一萬大關也已經突破。未來即使以太坊擁堵問題無法解決,其投資價格也不會低。

『叄』 以太坊的核心價值在於

以太坊(Ethereum)是將比特幣中的一些技術和概念運用於計算領域的一項創新。比特幣被認為是一個系統,該系統維護了一個安全地記錄了所有比特幣賬單的共享的賬簿。以太坊利用了很多跟比特幣類似的機制(比如區塊鏈技術和 P2P 網路),來維護一個共享的計算平台,這個平台可以靈活且安全地運行用戶想要的任何程序(當然也包括類似比特幣的區塊鏈程序)。
我在多元網!!!

『肆』 區塊鏈到底能給我們帶來什麼

這個我就不是很懂了哎畢竟我還只是學生這方面的問題還沒有深入了解過,如果你想知道可以上網查詢一下吧多學習對自己有好處的。

『伍』 浠ュお鍧婂備綍澶勭悊緗戠粶涓鐨凞DoS鏀誨嚮


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『陸』 簡述以太坊P2P網路之UDP

個人認為以太坊是區塊鏈項目中帶來技術重新認識和學習的不錯的項目,特別是在P2P網路這一塊。本文將介紹P2P網路中負責節點之間的通信連接和服務發現,本文的內容主要是對代碼層級的理解,可能存在對其理解的錯誤,歡迎指點。包括以下兩個方面:

種子節點初始化,節點發現

節點連接及相互通信

pending一種延遲處理邏輯,提供一個回調機制

當某一個操作發起非同步請求時,就使用pending結構封裝一個閉包,當收到非同步回復後從pending列表取出這個閉包,執行回調,因此在這個回調里可以完成數據包校驗等後處理,如findnode操作將更新k桶的操作暫存,再獲取到非同步回復後執行這個閉包完成k桶更新

提供多個回復接收功能,一個RPC請求可能會對應多個回復包,比如findnode對應多個neigbours回復包,此時可以提供多個pending進行逐個包校驗

種子節點初始化及節點發現

這部分的邏輯的實現主要在p2p/discover/table.go中,在udp中newUDP方法調用newTable開始種子節點及節點的發現。

newTable:執行該函數會傳入Bootnodes信息,配置信息在params/bootnodes.go中,為初始連接節點,服務啟動後就從這些節點開始進行節點的發現和擴散。關鍵執行方法

tab.doRefresh:創建goroutine刷新所有節點(30分鍾),並進行連接

tab.lookup:查找距離自己最近的節點

tab.closest:獲取距離target最近的16個節點

tab.findnode:向最近的節點發起findnode請求,並增加處理neighborsPacket閉包的pending,具體實現為udp.go中的findnode,對於超過24小時沒有接收到ping包的節點重新發送ping;對端節點接收到findnode請求後,查找附近的16個節點,並發送neighborsPacket

tab.setFallbackNodes:驗證bootnodes信息,將節點信息賦值給tab.nursery

tab.seedRand:設置隨機seed

tab.loadSeedNodes:將bootnodes加入路由表

tab.loop:創建goroutine發現節點並進行連接

--

findnode-neighbors 時序圖

由於UDP有最大報文數限制,所以能夠發送的鄰近節點數目是有限的,需要拆包發送

節點連接及相互通信

P2P服務的啟動位於p2p/server.go 中的Start()。

建立一個UDP連接服務discover.ListenUDP這個方法的關鍵實現是初始化三個通道,2個goroutine 。

三個通道

closing:關閉udp

gotreply:消息回復

addpending:pending消息處理

2個 goroutine

t.handlePacket:執行decodePacket對數據包進行解碼,然後調用相應數據包的handle方法

t.addpending:接收並增加一個閉包

t.gotreply:接收回復遍歷,執行callback通知errC通道

udp.loop():主要監聽t.gotreply和t.addpending

udp.readLoop():讀取UDP數據包,執行t.handlePacket進行數據包處理

網路傳輸四種數據包

數據包類型

const(pingPacket=iota+1//zerois'reserved')

數據包結構

ping-pong 時序圖

總結

區塊鏈技術是一個不錯的技術,以太坊讓我們重新理解了網路的應用。本文簡單介紹了P2P網路的UDP協議這一塊,實際上網路及節點的發現是有一整套演算法,經典的有 Kademlia 網路,這里不做介紹。

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