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以太坊p2p网络模型

发布时间:2024-09-25 17:23:22

『壹』 以太坊源码(01):P2P网络及节点发现机制

本文深入探讨以太坊底层的P2P网络结构及其核心机制Kademlia网络,简称Kad。以太坊采用Kad实现分布式网络,此技术由美国纽约大学的研究人员于2002年提出,广泛应用于BitTorrent、BitComet、Emule等软件。

Kad网络中,节点间距离计算遵循异或运算原则。节点间通信基于UDP,主要通过PING-PONG握手确认节点在线。这种设计确保了网络中数据的高效传输。

在以太坊网络中,节点距离的计算方法如下:节点1与节点2间距离=节点1的节点ID与节点2的节点ID进行异或运算的结果。这使得Kad网络能够实现高效的数据查找与定位。

以太坊的Kad网络使用称为K桶的数据结构构建路由表,K桶内存储节点ID、距离、端点、IP等信息。网络中节点距离按照与目标节点的距离进行排序,共有256个K桶,每个K桶包含16个节点。该设计有助于提升网络查找性能与效率。

以太坊的Kad网络节点发现机制基于邻居节点。系统启动时随机生成本机节点ID,之后通过PING-PONG握手将公共节点信息加入K桶。系统每隔7200毫秒刷新K桶,确保网络信息的实时更新。

邻居节点发现流程包含以下几个关键步骤:随机生成目标节点ID,计算目标节点与本地节点的距离,查找距离目标节点更近的K桶节点,向这些节点发送FindNODE命令。接收到命令的节点同样执行类似过程,最终将找到的节点信息返回至本地节点,完成邻居节点的更新。

以太坊Kad网络的邻居节点网络拓扑具有动态特性,允许网络在不断变化中保持高效与稳定。这种机制确保了以太坊网络的高可用性与数据传输的可靠性。

相比传统Kad网络,以太坊Kad网络在实现与优化方面具有独特之处,为构建去中心化、高效、稳定的区块链网络提供了有力支持。

『贰』 全球公认的五大公链

NO.1、以太坊(ETH)
NO.2、小蚁(NEO)
NO.3、量子(QTUM)
NO.4、EOS
NO.5、夸克(QKI)。
拓展资料:
1、量子是致力于打造不同于比特币和以太坊的另外一种区块链系统,希望能通过价值传输协议,实现点对点价值转移,拓展区块链技术和应用的边界。看起来这绝对是一个高大上的定义。
2、量子的技术设计主要在于其兼容性,包括以太坊和比特币的兼容性和量子向下的兼容性,和量子的模块设计以及共识机制。量子采用了创新pow的共识机制,即Ipow。
3、EOS创始人是大名鼎鼎的BM。比特股,steem等都是此人一手创立,网络上流传最广的就是BM对话V神,BM犀利问话V神如何解决以太坊扩展性问题,可见其声名之大。不过EOS最有话题的地方在于其发行数量之多,并且众筹时间长达一年。
4、EOS作为叫板以太坊的公有链,最有技术特点的地方在于可以简化用户账号的生成与管理,并且能恢复账号,这在用户看来是提高了安全性,并且号称支持百万级tps的交易速度也让其赚足了公众的眼球,因为这在比特币和以太坊看来,是不能望其项背的速度。
5、小蚁是国内最早的区块链项目之一,其白皮书的定义是:基于区块链技术,将实体世界的资产和权益进行数字化,通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。小蚁可以被用于股权众筹、P2P网贷、数字资产管理、智能合约等领域。
6、比特币可以说只适合加密货币场景,而以太坊可以解释为区块链+智能合约。具备图灵完备性,支持智能合约。开创了一种可以实现各种商业与非商业环境下的复杂逻辑,隐藏了底层技术的复杂性而让应用开发者更多地专注在应用逻辑及商业逻辑上。
7、以太坊的不足之处在于其扩展性较差,和比特币一样遭受着每个交易都需要网络中的每个节点处理这一困境的折磨。2000tps的交易就可能导致以太坊链上存储快速增长而拥堵。随着应用接入更多,后期可能将更加拥堵。好在以太坊全节点只需存储状态而不是完整的区块链。
8、以太坊虽然交易越来越拥堵,但其在平台的价格已经节节攀升,一万大关也已经突破。未来即使以太坊拥堵问题无法解决,其投资价格也不会低。

『叁』 以太坊的核心价值在于

以太坊(Ethereum)是将比特币中的一些技术和概念运用于计算领域的一项创新。比特币被认为是一个系统,该系统维护了一个安全地记录了所有比特币账单的共享的账簿。以太坊利用了很多跟比特币类似的机制(比如区块链技术和 P2P 网络),来维护一个共享的计算平台,这个平台可以灵活且安全地运行用户想要的任何程序(当然也包括类似比特币的区块链程序)。
我在多元网!!!

『肆』 区块链到底能给我们带来什么

这个我就不是很懂了哎毕竟我还只是学生这方面的问题还没有深入了解过,如果你想知道可以上网查询一下吧多学习对自己有好处的。

『伍』 浠ュお鍧婂備綍澶勭悊缃戠粶涓鐨凞DoS鏀诲嚮


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『陆』 简述以太坊P2P网络之UDP

个人认为以太坊是区块链项目中带来技术重新认识和学习的不错的项目,特别是在P2P网络这一块。本文将介绍P2P网络中负责节点之间的通信连接和服务发现,本文的内容主要是对代码层级的理解,可能存在对其理解的错误,欢迎指点。包括以下两个方面:

种子节点初始化,节点发现

节点连接及相互通信

pending一种延迟处理逻辑,提供一个回调机制

当某一个操作发起异步请求时,就使用pending结构封装一个闭包,当收到异步回复后从pending列表取出这个闭包,执行回调,因此在这个回调里可以完成数据包校验等后处理,如findnode操作将更新k桶的操作暂存,再获取到异步回复后执行这个闭包完成k桶更新

提供多个回复接收功能,一个RPC请求可能会对应多个回复包,比如findnode对应多个neigbours回复包,此时可以提供多个pending进行逐个包校验

种子节点初始化及节点发现

这部分的逻辑的实现主要在p2p/discover/table.go中,在udp中newUDP方法调用newTable开始种子节点及节点的发现。

newTable:执行该函数会传入Bootnodes信息,配置信息在params/bootnodes.go中,为初始连接节点,服务启动后就从这些节点开始进行节点的发现和扩散。关键执行方法

tab.doRefresh:创建goroutine刷新所有节点(30分钟),并进行连接

tab.lookup:查找距离自己最近的节点

tab.closest:获取距离target最近的16个节点

tab.findnode:向最近的节点发起findnode请求,并增加处理neighborsPacket闭包的pending,具体实现为udp.go中的findnode,对于超过24小时没有接收到ping包的节点重新发送ping;对端节点接收到findnode请求后,查找附近的16个节点,并发送neighborsPacket

tab.setFallbackNodes:验证bootnodes信息,将节点信息赋值给tab.nursery

tab.seedRand:设置随机seed

tab.loadSeedNodes:将bootnodes加入路由表

tab.loop:创建goroutine发现节点并进行连接

--

findnode-neighbors 时序图

由于UDP有最大报文数限制,所以能够发送的邻近节点数目是有限的,需要拆包发送

节点连接及相互通信

P2P服务的启动位于p2p/server.go 中的Start()。

建立一个UDP连接服务discover.ListenUDP这个方法的关键实现是初始化三个通道,2个goroutine 。

三个通道

closing:关闭udp

gotreply:消息回复

addpending:pending消息处理

2个 goroutine

t.handlePacket:执行decodePacket对数据包进行解码,然后调用相应数据包的handle方法

t.addpending:接收并增加一个闭包

t.gotreply:接收回复遍历,执行callback通知errC通道

udp.loop():主要监听t.gotreply和t.addpending

udp.readLoop():读取UDP数据包,执行t.handlePacket进行数据包处理

网络传输四种数据包

数据包类型

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

数据包结构

ping-pong 时序图

总结

区块链技术是一个不错的技术,以太坊让我们重新理解了网络的应用。本文简单介绍了P2P网络的UDP协议这一块,实际上网络及节点的发现是有一整套算法,经典的有 Kademlia 网络,这里不做介绍。

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