① 區塊鏈如何驗證新的區塊(區塊鏈如何驗證交易)
區塊鏈技術背景:比特幣誕生之後,發現該技術很先進,才發現了區塊鏈技術。比特幣和區塊鏈技術同時被發現。
1.1比特幣誕生的目的:
①貨幣交易就有記錄,即賬本;
②中心化機構記賬弊端——可篡改;易超發
比特幣解決第一個問題:防篡改——hash函數
1.2hash函數(加密方式)
①作用:將任意長度的字元串,轉換成固定長度(sha256)的輸出。輸出也被稱為hash值。
②特點:很難找到兩個不同的x和y,使得h(x)=h(y)。
③應用:md5文件加密
1.3區塊鏈
①定義
區塊:將總賬本拆分成區塊存儲
區塊鏈:在每個區塊上,增加區塊頭。其中記錄父區塊的hash值。通過每個區塊存儲父區塊的hash值,將所有的區塊按照順序連接起來,形成區塊鏈。
②區塊鏈如何防止交易記錄被篡改
形成區塊鏈後,篡改任一交易,會導致該交易區塊hash值和其子區塊中不同,發現篡改。
即使繼續篡改子區塊頭中hash值,會導致子區塊hash值和孫區塊中不同,發現篡改。
1.4區塊鏈本質
①比特幣和區塊鏈本質:一個人人可見的大賬本,只記錄交易。
②核心技術:通過密碼學hash函數+數據結構,保證賬本記錄不可篡改。
③核心功能:創造信任。法幣依靠政府公信力,比特幣依靠技術。
1.5如何交易
①進行交易,需要有賬號和密碼,對應公鑰和私鑰
私鑰:一串256位的二進制數字,獲取不需要申請,甚至不需要電腦,自己拋硬幣256次就生成了私鑰
地址由私鑰轉化而成。地址不能反推私鑰。
地址即身份,代表了在比特幣世界的ID。
一個地址產生之後,只有進入區塊鏈賬本,才能被大家知道。
②數字簽名技術
簽名函數sign(張三的私鑰,轉賬信息:張三轉10元給李四)=本次轉賬簽名
驗證韓式verify(張三的地址,轉賬信息:張三轉10元給李四,本次轉賬簽名)=True
張三通過簽名函數sign(),使用自己的私鑰對本次交易進行簽名。
任何人可以通過驗證韓式vertify(),來驗證此次簽名是否有由持有張三私鑰的張三本人發出。是返回true,反之為false。
sign()和verify()由密碼學保證不被破解。·
③完成交易
張三將轉賬信息和簽名在全網供內部。在賬戶有餘額的前提下,驗證簽名是true後,即會記錄到區塊鏈賬本中。一旦記錄,張三的賬戶減少10元,李四增加10元。
支持一對一,一對多,多對已,多對多的交易方式。
比特幣世界中,私鑰就是一切!!!
1.6中心化記賬
①中心化記賬優點:
a.不管哪個中心記賬,都不用太擔心
b.中心化記賬,效率高
②中心化記賬缺點:
a拒絕服務攻擊
b厭倦後停止服務
c中心機構易被攻擊。比如破壞伺服器、網路,監守自盜、法律終止、政府幹預等
歷史上所有有中心化機構的機密貨幣嘗試都失敗了。
比特幣解決第二個問題:如何去中心化
1.7去中心化記賬
①去中心化:人人都可以記賬。每個人都可以保留完整的賬本。
任何人都可以下載開源程序,參與P2P網路,監聽全世界發送的交易,成為記賬節點,參與記賬。
②去中心化記賬流程
某人發起一筆交易後,向全網廣播。
每個記賬節點,持續監聽、持續全網交易。收到一筆新交易,驗證准確性後,將其放入交易池並繼續向其它節點傳播。
因為網路傳播,同一時間不同記賬節點的交一次不一定相同。
每隔10分鍾,從所有記賬節點當中,按照某種方式抽取1名,將其交易池作為下一個區塊,並向全網廣播。
其它節點根據最新的區塊中的交易,刪除自己交易池中已經被記錄的交易,繼續記賬,等待下一次被選中。
③去中心化記賬特點
每隔10分鍾產生一個區塊,但不是所有在這10分鍾之內的交易都能記錄。
獲得記賬權的記賬節點,將得到50個比特幣的獎勵。每21萬個區塊(約4年)後,獎勵減半。總量約2100萬枚,預計2040年開采完。
記錄一個區塊的獎勵,也是比特幣唯一的發行方式。
④如何分配記賬權:POW(proofofwork)方式
記賬幾點通過計算一下數學題,來爭奪記賬權。
找到某隨即數,使得一下不等式成立:
除了從0開始遍歷隨機數碰運氣之外,沒有其它解法,解題的過程,又叫做挖礦。
誰先解對,誰就得到記賬權。
某記賬節點率先找到解,即向全網公布。其他節點驗證無誤之後,在新區塊之後重新開始新一輪的計算。這個方式被稱為POW。
⑤難度調整
每個區塊產生的時間並不是正好10分鍾
隨著比特幣發展,全網算力不算提升。
為了應對算力的變化,每隔2016個區塊(大約2周),會加大或者減少難度,使得每個區塊產生的平均時間是10分鍾。
#歐易OKEx##比特幣[超話]##數字貨幣#
區塊鏈中的每個區塊中記錄要經歷哪些驗證環節?區塊驗證包括兩個環節,即提議區塊(由提議者建議)和證明區塊(由證明者完結)。
再進一步解釋一下吧。每個區塊的驗證者都是從一個很大的驗證者調集中挑選出來的,一切驗證者都需求在信標鏈中進行掛號才幹成為驗證者。驗證者是經過隨機數發生器進行隨機挑選的,該隨機數發生器便是RANDAO+VDF,而那些被選中的驗證者們將組成一個委員會(committee)。
細說區塊鏈共識機制之POA
POA全稱是proofofactivity。他不是一種獨立的共識演算法,而是POW和POS混合的演算法,目前有唯鏈,歐鏈等採用了POA共識機制。
POA的演算法大致流程是這樣的,每個活躍節點不斷的進行哈希計算,尋找哈希值小於特定值的區塊頭,區塊頭中包括前區塊哈希值,本地節點的地址,區塊序號以及nonce值。當節點找到滿足條件的區塊頭後,就會向全網廣播這個區塊頭,所有的活躍節點收到廣播進行驗證。若驗證通過,則以廣播中的區塊頭作為數據源,導出N個隨機的股權所有者,所有的活躍節點判斷自己是否是哪個幸運的股權人。如果自己是前面N-1個幸運股權人中的一個,也一度用私鑰對上述的區塊頭進行簽名。並且將這個簽名在全網廣播。如果自己是第N個幸運股權持有者,則用這個區塊頭來構建一個新的區塊,區塊中包含了自己選出的盡可能多的交易,前N-1個幸運股權人的簽名還有自己對完整區塊鏈的哈希值的簽名。然後將這個簽名後的完整節點在全網廣播。所有的活躍節點在收到完整節點之後進行驗證。驗證通過則認為該節點是一個合法的新區塊。將其加入區塊鏈當中去。
倘若這個區塊屬於最長鏈,則以他為前區塊,轉回到最初的步驟,否則就做丟棄處理。不難發現,POA演算法要求N個幸運者全部在線,任意一個幸運股權人不在線都將導致該區塊丟棄。
這也是活躍證明的由來,POA演算法會周期性的統計被丟棄的區塊數量。並且按照這個來調整N的數值。如果丟棄的區塊數量比較多,那麼就減少N,否則就增大N.
POA演算法的區塊丟失是一種算力損失。POA演算法中。區塊中的交易費由區塊的發布者與n個幸運股權人共享。
POA演算法最重要的是它可以防止非厲害攻擊者。所謂的非厲害攻擊是指具有強大的演算法,但是僅僅持有少量的股權的攻擊者。POA演算法中POS部分使得非厲害者得到構建區塊機會是非常少的。應該我們無法有效的進行攻擊。
POA演算法中,幸運股權人依靠資本獲利,這個想當持有股篇而獲得股息,這種機制會估計持股人長期持續這個股權有利於數字資產的保值以及減少波動。
POAstay大眾的pow部分,通過哈希演算法難度控制了新區塊頭生成的速度。起到穩定網路,避免分叉的作用。
然而上述優點的獲得也是有代價的,pow部分帶來的電力的損耗。而pos部分導致新區塊頭以及比較大的概率丟失,形成了算力的浪費。
如何區分區塊鏈中每個區塊的有效性在《圖說區塊鏈》一書中,有這么一段:
我們以比特幣為例,中本聰在《比特幣白皮書》第五小節中是這樣說的,執行比特幣網路的步驟如下:
新的交易向全網進行廣播;
每一個節點都將收到的交易訊息納入一個區塊中;
每個節點都嘗試在自己的區塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明;
當一個節點找到了一個工作量證明,它就像全網進行廣播;
當包含在該區塊中的所有交易都是有效的且之前未存在過的,其他節點才認同該區塊的有效性;
其他節點表示是他們接受該區塊,而接受的方法則是跟隨在該區塊的末尾,製造型的區塊以延長該鏈條,並將該區塊的隨機散列值視為新區塊的隨機散列值。
其中第5點「且之前未存在過的」,這個不明白。其他節點是如何驗證該區塊中的所有交易是之前未存在過的呢?難道要逐一提取該區塊中的每筆交易,然後在整個區塊鏈中逐一比對鏈中的所有交易嗎?如果是這樣的話,豈不是很費時間?
區塊鏈入門必備108知識點作者:空林
61.套牢
預期幣價上漲,不料買入後幣價卻下跌;或預期幣價下跌,不料賣出後,幣價卻上漲
62.解套
買入比特幣後幣價下跌造成暫時的賬面損失,但之後幣價回升,扭虧為盈
63.踏空
因看淡後市賣出比特幣後,幣價卻一路上漲,未能及時買入,因此未能賺得利潤
64.超買
幣價持續上升到一定高度,買方力量基本用盡,幣價即將下跌
65.超賣
幣價持續下跌到一定低點,賣方力量基本用盡,幣價即將回升
66.誘多
幣價盤整已久,下跌可能性較大,空頭大多已賣出比特幣,突然空方將幣價拉高,誘使多方以為幣價將會上漲,紛紛買入,結果空方打壓幣價,使多方套牢
67.誘空
多頭買入比特幣後,故意打壓幣價,使空頭以為幣價將會下跌,紛紛拋出,結果誤入多頭的陷阱
68.什麼是NFT
NFT全稱「Non-FungibleTokens」即非同質化代幣,簡單來說,即區塊鏈上一種無法分割的版權證明,主要作用數字資產確權,轉移,與數字貨幣區別在於,它獨一無二,不可分割,本質上,是一種獨特的數字資產。
69.什麼是元宇宙
元宇宙是一個虛擬時空間的集合,由一系列的增強現實(AR),虛擬現實(VR)和互聯網(Internet)所組成,其中數字貨幣承載著這個世界中價值轉移的功能。
70.什麼是DeFi
DeFi,全稱為DecentralizedFinance,即「去中心化金融」或者「分布式金融」。「去中心化金融」,與傳統中心化金融相對,指建立在開放的去中心化網路中的各類金融領域的應用,目標是建立一個多層面的金融系統,以區塊鏈技術和密碼貨幣為基礎,重新創造並完善已有的金融體系
71.誰是中本聰?
72.比特幣和Q幣不一樣
比特幣是一種去中心化的數字資產,沒有發行主體。Q幣是由騰訊公司發行的電子貨幣,類似於電子積分,其實不是貨幣。Q幣需要有中心化的發行機構,Q幣因為騰訊公司的信用背書,才能被認可和使用。使用范圍也局限在騰訊的游戲和服務中,Q幣的價值完全基於人們對騰訊公司的信任。
比特幣不通過中心化機構發行,但卻能夠得到全球的廣泛認可,是因為比特幣可以自證其信,比特幣的發行和流通由全網礦工共同記賬,不需要中心機構也能確保任何人都無法竄改賬本。
73.礦機是什麼?
以比特幣為例,比特幣礦機就是通過運行大量計算爭奪記賬權從而獲得新生比特幣獎勵的專業設備,一般由挖礦晶元、散熱片和風扇組成,只執行單一的計算程序,耗電量較大。挖礦實際是礦工之間比拼算力,擁有較多算力的礦工挖到比特幣的概率更大。隨著全網算力上漲,用傳統的設備(CPU、GPU)挖到比特的難度越來越大,人們開發出專門用來挖礦的晶元。晶元是礦機最核心的零件。晶元運轉的過程會產生大量的熱,為了散熱降溫,比特幣礦機一般配有散熱片和風扇。用戶在電腦上下載比特幣挖礦軟體,用該軟體分配好每台礦機的任務,就可以開始挖礦了。每種幣的演算法不同,所需要的礦機也各不相同。
74.量化交易是什麼?
量化交易,有時候也稱自動化交易,是指以先進的數學模型替代人為的主觀判斷,極大地減少了投資者情緒波動的影響,避免在市場極度狂熱或悲觀的情況下做出非理性的投資決策。量化交易有很多種,包括跨平台搬磚、趨勢交易、對沖等。跨平台搬磚是指,當不同目標平台價差達到一定金額,在價高的平台賣出,在價低的平台買入。
75.區塊鏈資產場外交易
場外交易也叫OTC交易。用戶需要自己尋找交易對手,不通過撮合成交,成交價格由交易雙方協商確定,交易雙方可以藉助當面協商或者電話通訊等方式充分溝通。
76.時間戳是什麼?
區塊鏈通過時間戳保證每個區塊依次順序相連。時間戳使區塊鏈上每一筆數據都具有時間標記。簡單來說,時間戳證明了區塊鏈上什麼時候發生了什麼事情,且任何人無法篡改。
77.區塊鏈分叉是什麼?
在中心化系統中升級軟體十分簡單,在應用商店點擊「升級」即可。但是在區塊鏈等去中心化系統中,「升級」並不是那麼簡單,甚至可能一言不合造成區塊鏈分叉。簡單說,分叉是指區塊鏈在進行「升級」時發生了意見分歧,從而導致區塊鏈分叉。因為沒有中心化機構,比特幣等數字資產每次代碼升級都需要獲得比特幣社區的一致認可,如果比特幣社區無法達成一致,區塊鏈很可能形成分叉。
78.軟分叉和硬分叉
硬分叉,是指當比特幣代碼發生改變後,舊節點拒絕接受由新節點創造的區塊。不符合原規則的區塊將被忽略,礦工會按照原規則,在他們最後驗證的區塊之後創建新的區塊。軟分叉是指舊的節點並不會意識到比特幣代碼發生改變,並繼續接受由新節點創造的區塊。礦工們可能會在他們完全沒有理解,或者驗證過的區塊上進行工作。軟分叉和硬分叉都"向後兼容",這樣才能保證新節點可以從頭驗證區塊鏈。向後兼容是指新軟體接受由舊軟體所產生的數據或者代碼,比如說Windows10可以運行WindowsXP的應用。而軟分叉還可以"向前兼容"。
79.區塊鏈項目分類和應用
從目前主流的區塊鏈項目來看,區塊鏈項目主要為四類:第一類:幣類;第二類:平台類;第三類:應用類;第四類:資產代幣化。
80.對標美元的USDT
USDT是Tether公司推出的對標美元(USD)的代幣TetherUSD。1USDT=1美元,用戶可以隨時使用USDT與USD進行1:1兌換。Tether公司執行1:1准備金保證制度,即每個USDT代幣,都會有1美元的准備金保障,對USDT價格的恆定形成支撐。某個數字資產單價是多少USDT,也就相當於是它的單價是多少美元(USD)。
81.山寨幣和競爭幣
山寨幣是指以比特幣代碼為模板,對其底層技術區塊鏈進行了一些修改的區塊鏈資產,其中有技術性創新或改進的又稱為競爭幣。因為比特幣代碼開源,導致比特幣的抄襲成本很低,甚至只需復制比特幣的代碼,修改一些參數,便可以生成一條全新的區塊鏈。
82.三大交易所
幣安
Okex
火幣
83.行情軟體
Mytoken
非小號
CMC
84.資訊網站
巴比特
金色財經
幣世界快訊
85.區塊鏈瀏覽器
BTC
ETH
BCH
LTC
ETC
86.錢包
Imtoken
比特派
87.去中心化交易所
uniswap
88.NFT交易所
Opensea
SuperRare
89.梯子
自備,購買靠譜梯子
90.平台幣
平台發行的數字貨幣,用於抵扣手續費,交易等
91.牛市、熊市
牛市:上漲行情
熊市:下跌行情
92.區塊鏈1.0
基於分布式賬本的貨幣交易體系,代表為比特幣
93.區塊鏈2.0
以太坊(智能合約)為代表的合同區塊鏈技術為2.0
94.區塊鏈3.0
智能化物聯網時代,超出金融領域,為各種行業提供去中心化解決方案
95.智能合約
智能合約,SmartContract,是一種旨在以信息化方式傳播、驗證或執行合同的計算機協議,簡單說,提前定好電子合約,一旦雙方確認,合同自動執行。
96.什麼是通證?
通證經濟就是以Token為唯一參考標準的經濟體系,也就是說相當於通行證,你擁有Token,就擁有權益,就擁有發言權。
大數據是生產資料,AI是新的生產力,區塊鏈是新的生產關系。大數據指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的數據集合,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。簡單理解為,大數據就是長期積累的海量數據,短期無法獲取。區塊鏈可以作為大數據的獲取方式,但無法取代大數據。大數據只是作為在區塊鏈運行的介質,沒有絕對的技術性能,所以兩者不能混淆。(生產關系簡單理解就是勞動交換和消費關系,核心在於生產力,生產力核心在於生產工具)
ICO,InitialCoinOffering,首次公開代幣發行,就是區塊鏈數字貨幣行業中的眾籌。是2017最為熱門的話題和投資趨勢,國家9.4出台監管方案。說到ICO,人們會想到IPO,兩者有著本質不同。
99.數字貨幣五個特徵
第一個特徵:去中心化
第二個特徵:有開源代碼
第三個特徵:有獨立的電子錢包
第四個特徵:恆量發行的
第五個特徵:可以全球流通
100.什麼叫去中心化?
沒有發行方,不屬於任何機構或國家,由互聯網網路專家設計、開發並存放於互聯網上,公開發行的幣種。
100.什麼叫衡量(稀缺性)?
發行總量一旦設定,永久固定,不能更改,不能隨意超發,可接受全球互聯網監督。因挖掘和開釆難度雖時間數量變化,時間越長,開采難度越大,所開釆的幣就越少,因此具有稀缺性。
101.什麼叫開源代碼?
用字母數字組成的存放在互聯網上,任何人都可以查出其設計的源代碼,所有人都可以參與,可以挖掘,全球公開化。
102.什麼叫匿名交易?專有錢包私密?
每個人都可以在網上注冊下載錢包,無需實名認證,完全由加密數字代碼組成,全球即時點對點發送、交易,無需藉助銀行和任何機構,非本人授權任何人都無法追蹤、查詢。
合約交易是指買賣雙方對約定未來某個時間按指定價格接收一定數量的某種資產的協議進行交易。合約交易的買賣對象是由交易所統一制定的標准化合約,交易所規定了其商品種類,交易時間,數量等標准化信息。合約代表了買賣雙方所擁有的權利和義務。
105.數字貨幣產業鏈
晶元廠家礦機廠商礦機代理挖礦出礦到交易所散戶炒幣
106.空林是誰?
空林:數字貨幣價值投資者
投資風格:穩健
107.空林投資策略
長短結合,價投為主,不碰合約,不玩短線
合理布局,科學操作,穩健保守,掙周期錢
108.空林?
歡迎幣友,共謀發展
② POA 共識
探索POA共識機制:權威、效率與挑戰</
POA,全稱為Proof-of-authority,源自於區塊鏈世界,由以太坊大神Gavin Wood提出,其核心理念在於通過權威節點的集中管理,確保網路的高效運作與一致性。
基本運作原理</
POA的核心在於建立一個中央權威,節點間通過分布式記賬,每筆交易均被發送至選定的驗證人(Validator)。驗證人驗證交易後,所有節點同步其更新,確保所有賬本數據的一致性。例如,當小明同時向小紅和小蘭發送幣,POA通過時間戳和排序機制,確保最先驗證的交易有效,避免雙花問題。
中心化與去中心化</
然而,POA的中心化問題不可忽視,驗證人作為網路的核心,容易成為攻擊目標。為了抵消這一風險,POA通過選舉過程的去中心化、多重簽名機制以及普通節點的賬本驗證來增強網路的透明度和安全性。盡管如此,POA的准入門檻相對較高,這與POW的無准入門檻形成了鮮明對比。
與POW和POS的比較</
相較於POW的挖礦模式,POA在性能上更勝一籌,但去中心化程度較低。與POS相似,兩者都不需挖礦,但POA的驗證基於身份或信用,而非代幣抵押。POA和POS在場景和機制上各有側重,POA適用於需要效率和權威性的地方,而POS則傾向於對代幣持有者進行更深度的參與和抵押。
總結</
POA共識機制以其獨特的優勢和挑戰,為區塊鏈世界提供了另一種解決方案。它通過權威節點提升效率,防止雙花,但同時需警惕中心化風險。在選擇共識機制時,開發者和用戶必須權衡POA的去中心化程度和性能之間的平衡,以適應不同的應用場景。
③ 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
④ 以太坊測試網路testNet匯總
在以太坊的交易過程中需要使用到以太幣,我們想要獲得以太坊主網上的代幣,只能通過GPU礦機挖礦或者交易所購買。然而在測試環境中獲取eth就容易多了。你可以在 私有鏈 中自己挖礦,或者公共測試鏈( testnet )中直接獲得。下面就和大家講講常用的幾種以太坊測試網路。
測試網路(簡稱testnet) 用於模擬乙太網主網的行為。擁有幾乎和以太坊等效的功能。因此可以在Testnets上開發和測試自己的智能合約,測試發幣等等,作為上鏈前的評估環境。當主網(簡稱mainnet)即將包含對以太坊協議的任何重大改變時,其測試主要在這些測試網路上完成。注意:這些網路上的代幣只能在測試環境(開發環境)中使用。
Ethereum以太坊有許多專用測試網路,他們由各種客戶端支持,最常用的3種分別是Ropsten、Kovan、Rinkeby。
以上3個是不需要在本地搭建任何服務就可以直接使用的。
對於開發中的測試環境,建議你使用 Rinkeby 或 KoVan 測試鏈。這是因為他們使用的工作量證明 POA 共識機制,確保交易和塊能夠一致並及時的創建。 Ropsten 測試鏈,雖然最接近公有鏈( Mainnet ),但是因為它使用的工作量證明是POW共識機制,過去已受到垃圾攻擊,對以太坊開發人員來說往往有更多的問題。
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⑤ 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。
⑥ ETH測試網的那些事:新手被交智商稅 竟有人買測試幣
隨著一年多的加密的出現牛市,大量的新參與者被添加到塊,潮流鏈同時有很多的機會,但也使圓出現大量新的低水平計劃,這是奇怪,最近有人在網上銷售ethereum測試貨幣,而且真的有很多小白餌,買了很多。進入了解後,很多新手主要不知道區塊鏈,同時相關科普也很少,所以一些信息造成了錯誤的認識,所以我們開展了小白科普,主要介紹了以太坊測試網。
顧名思義,測試網路是正式產品或程序推出前的功能和性能測試過程。不同的公鏈都有自己的測試網路,如比特幣、萊特幣、以太坊等。測試網路一般分為專用測試網和公用測試網。專用測試網路是由我們的區域網或本地機器構建的測試環境。公開測試網路是指所有人都可以訪問的測試網路環境。一般來說,在以太坊Metamask錢包中我們可以看到以太坊公共測試網路主要分為以下幾種類型:
Ropsten:一個POW的區塊鏈,非常類似於目前以太坊主網
Kovan:一個POA的區塊鏈
Rinkeby:一個POA的區塊鏈
Goerli:一個POS的區塊鏈,對標ETH2.0
不同的測試網路除了在區塊模型和共識機制方面有所不同,在軟體客戶端支持的類型和垃圾處理交易機制也有所不同,其他的都是支持使用EVM的虛擬機入口,即如果不是以太通道和底層功能測試或DApp某些性能參數,對於生態項目方面,其他一切都是相同的。
在牛市之前,大多數以太坊DApp開發者實際上使用的是Ropsten測試網路。因為Ropsten測試網路使用POW挖掘,這與我們看到的主要網路挖掘是一樣的,需要特定的圖形卡和其他設備。這部分測試網路的最大特點是網路計算能力低,所以採集成本很低。此外,有了以太坊基金會的資助,公眾其實很容易通過公開渠道免費獲得相應的測試幣。開采方式和其他測試,所以測試的成本,更便宜,無論如何獲得成本,當然,在行業測試網路沒有多少商業價值,同時測試硬幣就沒有價值,是可以免費得到的,人們可以通過測試網路水龍頭免費網站。
進入以太坊2.0時代後,主網的主要流程是信標鏈正式上線,節點對ETH質押進行驗證,節點軟體運行,再將POW鏈轉化為POS鏈。智能合同部署在最初的戰俘網路仍然有效,但采礦方法發生了變化,這個過程使得有必要用不同的機制運行多個測試網路功能上線之前,為了確保正式啟動可以盡可能順利進行。
在主網上,目前進展是以太坊信標鏈上線,POW鏈繼續運行,其他分片鏈尚未運行。目前主流的2.0客戶端測試網路是由Prysmatic Labs發起的Goerli測試網路,該網路自2019年開始運行。用於以太坊2.0的測試網路tapoz自2021年以來一直在運行。其他開放測試碎片鏈仍然沒有公開運行。在以太坊2.0合並後,Goerli測試網現在被稱為以太坊2.0測試網。
由於它是以太坊2.0測試網路,作為區塊鏈技術未來幾年發展的重點,Goerli測試網路實際上相當受歡迎。首先,需要參與測試網路驗證節點的塊生成和運行,所以必須需要32個高爾里測試網路測試幣。Prysmatic Labs之前在其官網提供了32枚Goerli測試幣給有意參與驗證測試節點的運營商領取,完全符合測試節點的要求。
驗證人在獲得32枚測試幣後,需要像當前主網路一樣,將高爾里測試幣調用合同在高爾里測試網路上進行質押,以獲得測試節點運行的資格。然後在伺服器上運行測試網路客戶端軟體,完成後續的測試網路參與過程。測試網路驗證器在完成測試網路驗證節點的建立後,可以嘗試在測試網路驗證器上部署各種智能合約或進行其他測試。
主網路上相應的過程是POW主網路過渡到POS過程,我們稍後將看到。換句話說,如果一個項目想在未來幾年內部署在以太坊上,最接近的測試網路就是Goerli測試網路。當然,由於EVM虛擬機用於合同部署,很多項目仍然會選擇Rinkeby測試網路進行測試。Rinkeby測試網路採用POA共識機制(權威認證),使用驗證器統一賬本狀態。這有效地防止了雙重支出。正因為如此,Rinkeby測試網實際上為開發人員提供了良好的測試網路體驗,也吸引了很多開發人員。
高爾利測試網目前運行的是POS模式,每天也有大量的測試幣產生。然而,由於目前的短缺,一些測試幣水龍頭提供給公眾的測試幣相對較少。從上面可以看出,高爾利測試幣的主要目的是為32個測試幣部署相應的2.0驗證者測試節點。當然,測試節點不會產生實際收入。
此外,高爾里測試幣的主要用戶是DApp生態項目方。隨著以太坊計劃進入2.0階段,一些項目將在Goerli的網路上部署他們的測試dapp,所以實際上在Goerli的測試網路上部署的智能合約並不多。自牛市以來,高爾利測試網也迎來了較為活躍的時期,這部分是由於DApp項目的測試網活動吸引了大量羊毛派對。
簡而言之,在項目正式啟動主網路,DApp開發團隊通常部署在公共測試網路合同,然後讓它公開,以便用戶和一些DApp賞金獵人可以測試,以發現一些錯誤,沒有發現在內部測試,確保項目的安全。
生態項目測試活動一般都有相應的獎金,一些方面的項目在同一時間為了訪問流的應用程序進行壓力測試DApp,公開發表了一些測試活動,比如關注官方 社會 賬戶,然後體驗測試網路,當項目建立正式提供將得到項目刪除令牌。
幾乎零成本,因為這種測試活動,並獲得寶貴的令牌,它吸引了許多普通用戶,同時,使用大量的占「拔毛」,並將使用測試網路將有一個測試的前提eth氣體時,也正因為如此,許多試幣在牛市接受龍頭的情況下大多是乾的(試幣是帶出來的,拿不到試幣),所以存在交易試幣的情況。
對於大多數的貨幣圈很長一段時間對於投資者來說,自然知道測試硬幣都是沒有價值的,所以購買測試硬幣主要是一些黑心商人用小白和新手在以太和以太方方2.0 - 2.0測試這部分細節不了解,加上一些文章測試網路表達不清楚,給新手造成一些誤解。測試貨幣的目的始終是為了測試網路。主要網路啟動後,測試網路仍然存在和發揮測試的作用在隨後的關鍵功能,而不是虛假陳述」測試網路和主要網路合並,並測試貨幣成為主要網路貨幣」說,這些黑色的商人。