以太坊的挖礦流程主要由miner包負責,它通過miner對象來管理操作,內部使用worker對象實現整體功能。miner決定礦工的啟動與停止,並能設置礦工地址以獲取獎勵。
worker.go文件中的worker對象負責挖礦的細節,其工作流程包含四個主要循環,通過多個channel完成任務調度、新任務提交、任務結果處理等。
新任務由newWorkLoop循環產生,此過程中,resubmitAdjustCh與resubmitIntervalCh兩個輔助信號用於調整計時器的頻率,resubmitAdjustCh根據歷史情況計算合理的間隔時間,而resubmitIntervalCh則允許外部實時修改間隔時間。
mainLoop循環則負責提交新任務並處理結果。TaskLoop提交任務,resultLoop則在新塊成功生成後執行相關操作。
啟動挖礦的參數設置定義在cmd/utils/flags.go文件中,提供了一系列選項,如開啟自動挖礦、設置並行PoW計算的協程數、配置挖礦通知、控制區塊驗證、設置Gas價格、確定Gas上限、指定挖礦獎勵賬戶、自定義區塊頭額外數據、設置重新挖礦間隔等。
可以採用多種方式啟動挖礦,例如通過控制台命令、RPC介面等。設置參數時,可參考官方文檔或相關指南進行調整。
分析代碼從miner.go的New函數開始,初始化canStart狀態以控制挖礦流程。若Downloader模塊正在同步或已完成,則啟動挖礦,否則停止。隨後進入mainLoop處理startCh,清除舊任務、提交新任務。
生成新任務通過newWorkCh完成,進入CommitNewWork函數,其中包含組裝header、初始化共識欄位、創建挖礦環境、添加叔塊等步驟。添加叔塊時進行校驗,確保區塊符合規定。若條件允許,任務會提交空塊、填充交易,並執行交易以生成最終塊。
交易執行成功後,塊數據被存入資料庫,並廣播至網路。若執行出錯,則回滾至上一個快照狀態。成功出塊後,新區塊被驗證、確認,並納入未確認區塊集中。若新區塊穩定,將正式插入鏈中。
整個挖礦流程相對簡單,主要由四個循環相互協作完成從挖礦啟動到新任務生成、任務提交、成功出塊的全過程。共識處理細節將在後續文章中詳細闡述。
B. 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。
C. Foundry的基本使用總結
本文列舉了 foundry 中常用的命令,方便後續查閱。使用 foundry 的工具主要涉及三大組件,分別對應不同的功能,接下來將詳細介紹每個組件的使用方法和應用場景。
在使用 foundry 之前,需要先安裝。可以通過訪問 foundry 的官方網址 getfoundry.sh 進行安裝。對於 mac 系統用戶,可以使用以下命令進行安裝:
foundry
foundry 工具包含三大組件,分別是 cast、anvil 和 forge。
**cast 使用**
cast 是用於執行以太坊 RPC 調用的命令行工具。它支持智能合約調用、發送交易和檢索鏈數據等操作。cast 與 web3 的交互十分便捷,即使是非代碼開發者也能輕松使用進行鏈上數據查詢。
使用示例:
cast rpc eth_blockNumber --rpc-url=$ETH_RPC_URL
cast 支持環境變數 ETH_RPC_URL,讀取時無需在命令中體現,只需設置該變數即可。
**cast 查詢功能**
- **區塊高度**:使用 `cast rpc eth_blockNumber` 查詢。
- **區塊信息**:使用 `cast block` 查詢。
- **交易信息**:使用 `cast tx` 查詢。
- **交易回執查詢**:使用 `cast receipt` 查詢。
**使用 jq 進行數據處理**
`jq` 是一個靈活的輕量級命令行 JSON 處理器,用於處理 JSON 輸入並生成 JSON 輸出。可應用於處理 cast 查詢結果。
**交易模擬**
`cast run` 命令可用於模擬交易,以進行測試或研究特定交易場景。
**錢包相關功能**
`cast wallet new` 可創建新錢包,通過 `cast wallet sign` 進行簽名操作。此外,`cast resolve-name` 和 `cast lookup-address` 功能用於 ENS 查詢。
**合約相關功能**
在使用查看源代碼功能前,需設置 `ETHERSCAN_API_KEY` 環境變數。`cast etherscan-source` 可用於查看合約源代碼,通過 `-d` 參數保存結果。調用合約函數則使用 `cast call`。
查詢合約存儲位置的 `cast index` 命令可根據類型、鍵和槽位編號計算存儲位置。
**anvil 使用**
`anvil` 提供了模擬從主網 fork 的功能,通過 `casat —fork-url=$ETH_RPC_URL` 實現。常用命令參數包括 `—accounts`、`—balance` 和 `—fork-block-number`。
**forge-智能合約開發框架**
`forge init` 命令初始化項目,`forge build` 編譯代碼,`forge test` 進行自動化測試。日誌列印可通過 `emit log` 或 `console2.log` 實現,確保在使用 `forge test` 時使用 `—vvv` 參數以顯示列印內容。
`cheatcode` 功能允許在測試合約中通過 `vm` 修改虛擬機狀態,如 `vm.warp` 修改時間戳、`vm.startPrank` 和 `vm.stopPrank` 修改發件人、`vm.deal` 修改余額等。
`forge snapshot` 功能允許在每個測試用例的 gas 使用上創建快照,有助於優化 gas 費用。
**代碼示例**
### 修改 ERC20 代幣余額
在進行 ERC20 代幣余額修改時,可以使用 `vm.deal` 函數。如果在測試環境中未部署 ERC20 合約,可通過 fork-url 直接使用主網的 ERC20 合約。
### fork-url 在代碼中的實現
在代碼中實現 fork-url 可以通過 `vm.envAddress` 函數讀取 vm 中的環境變數地址,進而實現針對不同測試網路的靈活測試用例編寫。
本文詳細介紹了 foundry 的基本使用方法,旨在為開發者提供便捷的工具鏈,提高智能合約開發和測試的效率。通過上述指南,開發者能夠更加熟練地掌握 foundry 的核心功能,為區塊鏈項目開發提供有力支持。
D. 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
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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。
E. etherscan.io是如何獲取區塊鏈詳細數據的
etherscan.io 等區塊鏈瀏覽器獲取區塊鏈數據的主要方式是通過搭建全節點,調用全節點的 RPC 方法獲取所需信息。web3.eth 也採用相似策略。為了獲取特定數據,開發者可通過解析全節點源代碼或資料庫,但此類操作技術難度較高,要求深入了解區塊鏈原理與數據存儲結構。
以太坊全節點主要有兩種版本:Geth 和 Parity。Parity 擁有更強大的功能,但資源佔用更大。
獲取合約地址的交易數據時,需注意合約調用產生的結果通常不上鏈,故 Geth 全節點無法獲取內部交易信息。而 Parity 提供了 trace 介面,能夠通過以太坊虛擬機(EVM)回放,獲取內部交易詳情。etherscan.io 則通過 trace 介面獲取此類數據。
ERC20 合約交易數據可通過 Parity 全節點調用 eth_getFilterLogs 方法篩選並獲取,此介面詳細說明可見於相關文檔。
另外,谷歌 BigQuery 提供了全面的鏈上數據查詢服務,包括比特幣、分叉鏈、以太坊、以太經典等。但服務費用按每次搜索的數據量計費,每 TB 5 美元,成本不菲。BigQuery 並且開源了數據解析代碼,用戶可根據自身需求搭建自用資料庫。
在區塊鏈數據獲取方面,etherscan.io 通過搭建全節點或調用高階介面實現了數據的有效獲取。同時,BigQuery 等工具提供了便捷的數據查詢途徑,盡管存在費用問題,但其提供的鏈上數據覆蓋廣泛,為研究與分析提供了寶貴資源。
F. 以太坊如何使用web3.js或者rpc介面獲取交易數據交易時間與確認數
對於主網交易記錄的查詢,許多開發者會選擇使用Etherscan,然而在面對自建私鏈時,這一選項不再適用。那麼如何獲取私鏈上的交易數據呢?一種常見的方法是監聽鏈上的日誌,然後將這些日誌存入資料庫,通過資料庫進行查詢。例如,你可以編寫如下代碼:
首先定義一個地址,比如:var addr = "";
接著使用web3庫的eth.filter方法來監聽特定地址上的交易,這一步操作的代碼如下:var filter = web3.eth.filter({fromBlock: 0, toBlock: 'latest', address: addr});
監聽完成後,使用filter.get方法獲取所有交易,遍歷這些交易,通過web3.eth.getTransaction方法獲取具體的交易信息。例如:transactions.forEach(function(tx){ var txInfo = web3.eth.getTransaction(tx.transactionHash); // 將交易信息存入資料庫 })
在這里,web3.eth.filter()用於監聽鏈上的交易日誌,web3.eth.getTransaction()則用於提取特定交易的詳細信息。一旦獲取到交易信息,就可以將其存儲到資料庫中,為後續查詢提供支持。
除了上述方法外,還有其他方式可以實現這一目標,比如使用RPC介面。RPC介面提供了更多功能,包括查詢賬戶余額、調用智能合約等,而不僅僅是監聽交易。例如,你可以使用web3.eth.sendTransaction方法來發送交易,或使用web3.eth.getBalance方法來獲取賬戶余額。
總之,無論是監聽日誌還是使用RPC介面,都是獲取私鏈交易數據的有效方法。選擇哪種方式取決於你的具體需求和場景。當然,如果你想進一步深入學習以太坊技術,我推薦你參考一些實戰教程,例如:以太坊教程。