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以太坊设计与源码之美

发布时间:2023-01-14 20:57:06

以太坊C++源码解析(九)区块头

区块头定义位于libethcore\BlockHeader.h文件中,是一个非常简单的类,我们来看看它包含哪些重要数据:

⑵ 【深度知识】以太坊数据序列化RLP编码/解码原理

RLP(Recursive Length Prefix),中文翻译过来叫递归长度前缀编码,它是以太坊序列化所采用的编码方式。RLP主要用于以太坊中数据的网络传输和持久化存储。

对象序列化方法有很多种,常见的像JSON编码,但是JSON有个明显的缺点:编码结果比较大。例如有如下的结构:

变量s序列化的结果是{"name":"icattlecoder","sex":"male"},字符串长度35,实际有效数据是icattlecoder 和male,共计16个字节,我们可以看到JSON的序列化时引入了太多的冗余信息。假设以太坊采用JSON来序列化,那么本来50GB的区块链可能现在就要100GB,当然实际没这么简单。

所以,以太坊需要设计一种结果更小的编码方法。

RLP编码的定义只处理两类数据:一类是字符串(例如字节数组),一类是列表。字符串指的是一串二进制数据,列表是一个嵌套递归的结构,里面可以包含字符串和列表,例如["cat",["puppy","cow"],"horse",[[]],"pig",[""],"sheep"]就是一个复杂的列表。其他类型的数据需要转成以上的两类,转换的规则不是RLP编码定义的,可以根据自己的规则转换,例如struct可以转成列表,int可以转成二进制(属于字符串一类),以太坊中整数都以大端形式存储。

从RLP编码的名字可以看出它的特点:一个是递归,被编码的数据是递归的结构,编码算法也是递归进行处理的;二是长度前缀,也就是RLP编码都带有一个前缀,这个前缀是跟被编码数据的长度相关的,从下面的编码规则中可以看出这一点。

对于值在[0, 127]之间的单个字节,其编码是其本身。

例1:a的编码是97。

如果byte数组长度l <= 55,编码的结果是数组本身,再加上128+l作为前缀。

例2:空字符串编码是128,即128 = 128 + 0。

例3:abc编码结果是131 97 98 99,其中131=128+len("abc"),97 98 99依次是a b c。

如果数组长度大于55, 编码结果第一个是183加数组长度的编码的长度,然后是数组长度的本身的编码,最后是byte数组的编码。

请把上面的规则多读几篇,特别是数组长度的编码的长度。

例4:编码下面这段字符串:

The length of this sentence is more than 55 bytes, I know it because I pre-designed it
这段字符串共86个字节,而86的编码只需要一个字节,那就是它自己,因此,编码的结果如下:

184 86 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前三个字节的计算方式如下:

184 = 183 + 1,因为数组长度86编码后仅占用一个字节。
86即数组长度86
84是T的编码
例5:编码一个重复1024次"a"的字符串,其结果为:185 4 0 97 97 97 97 97 97 ...。
1024按 big endian编码为004 0,省略掉前面的零,长度为2,因此185 = 183 + 2。

规则1~3定义了byte数组的编码方案,下面介绍列表的编码规则。在此之前,我们先定义列表长度是指子列表编码后的长度之和。

如果列表长度小于55,编码结果第一位是192加列表长度的编码的长度,然后依次连接各子列表的编码。

注意规则4本身是递归定义的。
例6:["abc", "def"]的编码结果是200 131 97 98 99 131 100 101 102。
其中abc的编码为131 97 98 99,def的编码为131 100 101 102。两个子字符串的编码后总长度是8,因此编码结果第一位计算得出:192 + 8 = 200。

如果列表长度超过55,编码结果第一位是247加列表长度的编码长度,然后是列表长度本身的编码,最后依次连接各子列表的编码。

规则5本身也是递归定义的,和规则3相似。

例7:

["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
的编码结果是:

248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前两个字节的计算方式如下:

248 = 247 +1
88 = 86 + 2,在规则3的示例中,长度为86,而在此例中,由于有两个子字符串,每个子字符串本身的长度的编码各占1字节,因此总共占2字节。
第3个字节179依据规则2得出179 = 128 + 51
第55个字节163同样依据规则2得出163 = 128 + 35

例8:最后我们再来看个稍复杂点的例子以加深理解递归长度前缀,

["abc",["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]]
编码结果是:

248 94 131 97 98 99 248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
列表第一项字符串abc根据规则2,编码结果为131 97 98 99,长度为4。
列表第二项也是一个列表项:

["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
根据规则5,结果为

248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
长度为90,因此,整个列表的编码结果第二位是90 + 4 = 94, 占用1个字节,第一位247 + 1 = 248

以上5条就是RPL的全部编码规则。

各语言在具体实现RLP编码时,首先需要将对像映射成byte数组或列表两种形式。以go语言编码struct为例,会将其映射为列表,例如Student这个对象处理成列表["icattlecoder","male"]

如果编码map类型,可以采用以下列表形式:

[["",""],["",""],["",""]]

解码时,首先根据编码结果第一个字节f的大小,执行以下的规则判断:

1.如果f∈ [0,128),那么它是一个字节本身。

2.如果f∈[128,184),那么它是一个长度不超过55的byte数组,数组的长度为 l=f-128

3.如果f∈[184,192),那么它是一个长度超过55的数组,长度本身的编码长度ll=f-183,然后从第二个字节开始读取长度为ll的bytes,按照BigEndian编码成整数l,l即为数组的长度。

4.如果f∈(192,247],那么它是一个编码后总长度不超过55的列表,列表长度为l=f-192。递归使用规则1~4进行解码。

5.如果f∈(247,256],那么它是编码后长度大于55的列表,其长度本身的编码长度ll=f-247,然后从第二个字节读取长度为ll的bytes,按BigEndian编码成整数l,l即为子列表长度。然后递归根据解码规则进行解码。

以上解释了什么叫递归长度前缀编码,这个名字本身很好的解释了编码规则。

(1) 以太坊源码学习—RLP编码( https://segmentfault.com/a/1190000011763339 )
(2)简单分析RLP编码原理
( https://blog.csdn.net/itchosen/article/details/78183991 )

⑶ 以太坊解读——Recursive Length Prefix协议图解(上)

在以太坊中,采用了一种名为Recursive Length Prefix(RLP)的方法对交易、账号、合约等基础的数据结构进行序列化处理,从而实现对链上数据的网络传输和持久化存储。RLP作为最为底层的编码方法,其重要性是不言而喻。因此,网上介绍RLP的文章也不少,但是由于RLP是二进制编码,又涉及到嵌套结构,造成编码过程的可读性较差,在学习中过程中,也一直没有找到完整的、易于理解的说明,总是绕在各种规则之中,且不能"自拔",着实有点无奈。所以,在本文中,采用图形化的解释和举例的方法,帮助大家理解RLP嵌套等特点、编解码过程等。

和其他的序列化协议不同,RLP只支持两种数据类型:
1)byte数组,可以是二进制数组,当然也可以是字符串;
2)byte数组的数组,也就是列表。并支持列表内的嵌套。
对于其他的数据类型,RLP都不支持,需要用户自己先转化为数组和列表的类型。

从RLP的命名中就可以看出两个关键字:一个是递归Recursive和前缀Prefix。首先,关于递归,也就是嵌套结构,结构上非常接近“树”,在Ethereum WiKi中,更是直接地采用树的items来进行命名,叶子节点(leaf tress)来存储“byte数组”,嵌套的节点就是一个树的分叉(branching trees)。

比如,需要是对如下对象进行RLP的编码,该对象中包含一个字符数组的列表、一个单个字符的字符数组、一个空字符数组。

< <[cat],[dog]>, [0xbf], [] >

将该对象展开为树的结构,就如下图。其中[0xbf]和[]属于字符数组。<[cat], [dog]>属于列表,可以嵌套展开,再根据各个节点,进行编码。然后,对于不同长度的数组和列表,编码的方法略有不同,这个也就是Length Prefix相关的内容,和“编码过程”相关的内容,在第二节进行详细地说明。

关于为什么以太坊需要单独设计一种序列化协议,目前还没有找到官方的描述。但与其他序列化方法相比,RLP协议具有一些直接的优点,比如:

1)在以太坊中,最小货币单位为1 Wei,并且1 ETH = 10^18 Wei,所以在编码中,需要考虑对很大的整数类型的序列化,在RLP中采用去除前导零(leading zero)的大端big-endian方式,可以有效处理大整数;

2)使用了灵活的长度前缀来表示数据的实际长度,并且使用递归的方式能编码相当大的数据;

3)为了实现在链上节点的“共识Consensus”,防止出现数据的不一致,以太坊中并不支持浮点数类型,所以一般的序列化协议也不适用。

编码的过程就是将嵌套结构(nested sequence)的树形结构,添加长度前缀(Length Prefix)后,转化为顺序结构(flat sequence)的过程。添加长度前缀的目的,就是在反序列化时,可以根据长度前缀(Length Prefix),将(flat sequence)重构出树的结构(nested sequence)。

关于前缀的生成规则,《Ethereum Yellow Paper》[2]给出了非常形式化的数学符号描述,漂亮是非常漂亮,可惜不是人类的语言,非常难于理解和表达。网上大部分文章的写法也是引用了Yellow Paper中的5个文字形式上的描述,把原文和翻译一并给出如下:

将上面这个“长度”Length Prefix的编码规则,通过“决策树”可以图形化的表达如下图。

首先,根据编码的类型,进行分类,分为“字节数组”和“列表”两类;第二,根据不同的长度,编码的长度前缀不同。若待编码对象的长度小于56,就是把长度和“前缀字符”进行求和,占用一个字节。反之,待编码对象的长度大于56,其前缀需要多个字节,第一个字节,求出“长度”所占的字节数,再加上“前缀字符”,比如:长度为56,占用1字节。然后对“长度”进行编码,其实也是一个嵌套的过程。

还是以上文中的例子,该编码对象,已经完成了“树的构建”,然后根据“长度前缀”的原则,对树的各个项目进行长度前缀的计算。

< <[cat],[dog]>, [0xbf], [] >

-对于<[cat],[dog]>属于嵌套数组,需要对内部各项非常进行长度编码的计算
  `对于[cat],属于字符数组,且长度为3,其对应的长度为0x80+3 = 0x83
  `对于[dog],属于字符数组,且长度为3,其对应的长度为0x80+3 = 0x83
  `<[cat],[dog]>整体上,其长度前缀为0xc0 + 2(新增的两个子项的长度所占用的字节)+6(待编码字符的长度)=0xC8
- 对于[0xbf], 属于字符数组,且长度为1,其对应的长度为0x80+1 = 0x81
- 对于[dog],属于字符数组,且长度为3,其对应的长度为0x80+3 = 0x83
- 对于[],属于字符数组,且长度为0,其对应的长度为0x80+0=0x80
总体上,增加的“长度编码”的字节数为6,加上原来的长度为10,所以整个对象的长度前缀为0xC0+16d=0xD0。所以最后的编码结果为:
D0 C8 83636174 83646F67 81B7 83646F67 80

解码过程将在 《以太坊解读——Recursive Length Prefix协议图解(下)》 一文中,给出图形化的解读说明。

⑷ 以太坊源码分析(一 简介)

以太坊作为目前区块链技术2.0的代表作品,无论是它独创的智能合约以及它本身交易的速度都优于bitcoin,通过看它的白皮书以及一些文章也略微了解了它的一些原理,但是总体还是对它的实现半知半解。
因此就想分析下它的实现源码,再结合白皮书也许可以深入的理解它的实现。

每个包的作用大致为:

以上为个人初步理解,如有不当之处望指正

注:资料查询主要位置 wiki eip

⑸ 以太坊是什么

随着区块链技术的创新,一个新的平台诞生了,它就是以太坊。以太坊不像比特币那样只是一种加密货币,它还存在其它特征,使其成为了一个巨大的分布式计算机。


那么,到底什么是以太坊?


具体来说,以太坊(Ethereum)是一个可编程、可视化、更易用的区块链,它允许任何人编写智能合约和发行代币。就像比特币一样,以太坊是去中心化的,由全网共同记账,账本公开透明且不可窜改。


与比特币不同的是,以太坊是可编程的区块链,它提供了一套图灵完备的脚本语言,因此,开发人员可以直接用C语言等高级语言编程,转换成汇编语言,大大降低了区块链应用的开发难度。


为了更易理解,打个比方,以太坊就像是区块链里的Android,它是一个开发平台,让我们可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。它上面提供各种模块让用户来搭建应用,如果将搭建应用比作造房子,那么以太坊就提供了墙面、屋顶、地板等模块,用户只需像搭积木一样把房子搭起来,因此在以太坊上建立应用的成本和速度都大大改善。


事实上,在没有以太坊之前,写区块链应用是这样的:拷贝一份比特币代码,然后去改底层代码如加密算法,共识机制,网络协议等等(很多山寨币就是这样,改改就出来一个新币)。


至于以太坊如何运作?


与其它区块链一样,以太坊需要几千人在自己的计算机上运行一个软件,为该网络提供动力。网络中的每个节点(计算机)运行一个叫做以太坊虚拟机(EVM)的软件。如果将以太坊虚拟机想象成一个操作系统,它能理解并执行通过以太坊特定编程语言编写的软件,由以太坊虚拟机执行的软件/应用程序被称为“智能合约”。


不过,在这台计算机上操作并不是免费的,需要支付该网络自带的加密货币,叫做以太币(Ether)。以太币与比特币大致相同,除了一点,即以太币可以为在以太坊上执行智能合约而付费。


回到以太坊的发展史,以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员Vitalik Buterin受比特币启发后提出,大意为“下一代加密货币与去中心化应用平台”,在2014年通过ICO众筹开始得以发展。



截至2018年2月,以太币是市值第二高的加密货币,仅次于比特币。

对于许多程序工程师和投资人而言,2015年7月30号这一天是一个大日子,经过18个月的酝酿期后,以太坊区块链平台终于正式诞生了,当天在位于布鲁克林的办公室上午11:45左右,当以太坊区块链产生第一个创世区块,随即有很多狂热的矿工在后头想要赢得第一个区块,也就是以太坊专属电子货币,以太币的所有权。当时整个办公室掌声雷动,那一天天气很糟糕,纽约一带下了大雷雨,每个人的智能手机不时传来嘈杂的洪水警告讯号。

根据该公司网站资料的说明,以太坊是一个去中心化的应用平台,以智能合约为例,设计师可以完全排除死机被监控,被诈骗或者是被第三方横加干预的可能,跟比特币一样,以太坊利用以太币吸引参加者,建立验证交易平台的网络架构,维持网络架构的运作,并且以共识决定哪些是真正发生过存在的事件,但是以太坊和比特币也有所不同,以太坊提供一些功能强大的工具,让投入开发的人创造出去,具有去中心化的软件服务,使用范围可以从线上 游戏 横跨到股票交易。

以太坊的构想源自于2013年,当时才19岁的俄裔加拿大人为例,维塔利克布特林,他当时跟比特币的核心开发者争论,区块链网络架构需要有更稳固的手稿语言才能发展其他的应用软件,不过他的想法没有被采纳,促成了他打定主意要开发一套符合自己理念的区块链网络架构共识,这家公司可以说是他跨出的第一步,在以太坊区块链上推出了应用软件,如果我们把时间往回倒转几年,就会发现一个很有趣的对照。

有位大师托瓦兹推出Linux作业系统的举动,正如布特林推出以太坊一样如出一辙。共识系统公司的联合创始人约瑟夫鲁宾谈到区块链以太坊的兴起时表示,我愈发觉得走上街头去贴海报诉求是很浪费时间的一件事,倒不如一起合作,在这个失衡的 社会 的经济体制带来要比较实际得改变。

跟许多创业者一样,鲁宾提出的愿望也很有企图心,他不只想要创立一家了不起的公司,也想借机克服这个世界上难解的问题。这个公司的应用程序会对十多个其他领域的产业带来震撼力十足的效果,他们的计划包括分布式的三重记账会计体系,针对原本广受好评,但是后来却因为集中管控儿而遭受争议的reddit论坛推出分布式的新版本,自动执行的文件格式进行管理,系统现在叫智能合约,涵盖商务 体育 和 娱乐 领域的预测市场、公开竞标的能源市场、足以和苹果电脑分庭抗礼的一整套可以供大规模协作集体创造,实现无管理阶层公司之共同管理机制的商务工具。

以太坊Ethereum由V神(Vitalik Buterin)在2014年创办,它是一个区块链底层系统,类似于互联网的操作系统,基于它开发的DAPP(去中心化应用)类似于基于互联网操作系统开发的软件APP。

它的出现主要是弥补比特币的不足,比特币只能实现点对点的电子现金交易系统,但是区块链技术在其他场景的应用却无法实现。如果每用于一个场景,就搭建一个底层基础系统,再进行开发,太耗时间和精力,成本也很高。为此,以太坊就建了一个底层系统供开发者使用,开发者只需要在其基础上开发自己的DAPP应用就可以了。去年5月数据显示,全球就已有200多个以太坊应用。

此外,以太坊也是区块链比较优秀的公链之一。不过,它的交易速度太慢令众多开发者诟病,以太坊开发者正在不断尝试研发分片技术对此现象进行改变。

以太坊的本质是一个可编程可视化而且操作简单的区块链,允许任何人编写智能合约和发行代币(这也是为什么市面上各类空气币、传销币如此之多的一个原因之一)。和比特币一样,以太坊也是去中心化的,全网共同记录以太坊的所有情况,而且公开透明不可篡改。


那你想问,以太坊和比特币的不同之处在哪?通俗地讲,你可以把以太坊理解成为能够编程的区块链,它提供了一套图灵完备的脚本语言,后续的开发人员可以直接在这个基础上进行c语言等语言编程,之后转变成汇编语言,由此降低了区块链的应用的开发难度。就好像安卓系统上,准备好了api和接口,用户直接开发app就可以这样的逻辑。从以太坊诞生之初到现在,以太坊上已经诞生了几百个应用,俄罗斯政府甚至也与以太坊基金会合作。

希望我的回答能够帮助你!

在基础层面上,以太坊是基于区块链技术的软件平台。该平台允许构建和部署分散式应用程序。以太坊里的“以太”是什么?对Ethereum感兴趣的人们经常会问“以太是什么?”

了解以太是非常重要的,因为它是以太坊功能的基础。就像所有机器使用某种燃料一样,区块链也是如此。以太坊使用以太网,这是一种独特的代码,可用作支付运行应用程序或程序的方式。就像老虎机需要硬币(或者现在的预付卡)来运行硬币一样,客户必须使用乙醚作为付款才能在以太坊运行他们所要求的操作。

大家其他人的答案真的都是太麻烦了

讲得太复杂了

以太坊


简单来说就是这么一个结论:


以太坊等于 BTC+智能合约+合同自由+通缩资产+使用价值


这个结论其实不难理解的

官方定义更加诡诈:

开源的有智能合约功能的公共区块链平台。通过其专用加密货币以太币(Ether,又称“以太币”)提供去中心化的虚拟机



以太坊简单来说就是这么一个结论:


以太坊等于 BTC+智能合约+合同自由+通缩资产+使用价值

我给大家简单地来说说吧


首先先来看下面这个视频:也就是以太坊创始人V神的视频 特别好的解释

以太坊简单来说就是这么一个结论:


以太坊等于 BTC+智能合约+合同自由+通缩资产+使用价值

官方定义更加诡诈:

以太坊是一个可编程,可视化的区块链平台。其操作功能非常多,计算汇总各类数据等等。

以太坊是区块链技术的一个质的飞跃!就好比http是互联网底层支撑技术而以太坊就是可以基于以太坊智能合约做各种生态dapp

以太坊是什么?

以太坊是互联网新时代的基础:

内建货币与支付。

用户拥有个人数据主权,且不会被各类应用监听或窃取数据。

人人都有权使用开放金融系统。

基于中立且开源的基础架构,不受任何组织或个人控制。

以太坊的创建

以太坊主网于 2015 年上线,是世界领先的可编程区块链。

和其它区块链一样,以太坊也拥有原生加密货币,叫作 Ether (ETH)。 ETH 是一种数字货币, 和比特币有许多相同的功能。 它是一种纯数字货币,可以即时发送给世界上任何地方的任何人。 ETH 的供应不受任何政府或组织控制,它是去中心化且具稀缺性的。 全世界的人们都在使用 ETH 进行支付,或将其作为价值存储和抵押品。

但与其它区块链不同的是,以太坊可以做更多的工作。 以太坊是可编程的,开发者可以用它来构建不同于以往的应用程序。

以太坊的作用

这些去中心化的应用程序(或称“dapps”)基于加密货币与区块链技术, 因而值得信任,也就是说 dapps 一旦被“上传”到以太坊,它们将始终按照编好的程序运行。 这些应用程序可以控制数字资产,以便创造新的金融应用; 同时还是去中心化的,这意味着没有任何单一实体或个人可以控制它们。

目前,全世界有成千上万名开发者正在以太坊上构建应用程序、发明新的应用程序,其中有许多现在已经可以使用:

1.加密货币钱包:让你可以使用 ETH 或其他数字资产进行低成本的即时支付

2.金融应用程序:让你可以借贷、投资数字资产

3.去中心化市场:让你可以交易数字资产,甚至就现实世界事件的“预测”进行交易

4. 游戏 :你可以拥有 游戏 内的资产,甚至可以由此获得现实收益以及更多。

以太坊社区

以太坊社区是世界上最大最活跃的区块链社区。它包括核心协议开发者、加密经济研究员、密码朋克、挖矿组织、ETH 持有者、应用开发者、普通用户、无政府主义者、财富 500 强公司。

没有公司或中心化的组织能够控制以太坊。 一直以来,以太坊由多元化的全球性社区贡献者来协同进行维护和改善,社区成员耕耘于以太坊的方方面面,从核心协议到应用程序。

以太坊拥堵的元凶找到了,竟然是它!

⑹ 可不可以通俗点解释一下以太坊

以太坊其实并不是某种货币,是一种去中心化的智能协议。可以将其理解为一个硕大的全球通用的账本。这种智能协议的逻辑,在执行上并不需要特定的服务器支撑他的日常运行,取而代之的是各个散落的用户间自动执行者在进入之前给定的协议条款。这算是一种去中心化演化而来的应用。
与比特币作对比后我们可以发现,以太坊建立一种新式的加密技术,对于其的程序开发难度与比特币相比要更为简单。这一突破对于应用区块链技术的开发者来说,大大的减轻了开发成本,和开发时间。以太坊的出现再一次的重申了拆分中心化的必要性,以及将去中心化分布式应用的可行性与优势,给现有的经济市场,金融界一个发展的全新方向和抛给社会一个全新的创业理念与机遇。

⑺ 以太坊源码分析--p2p节点发现

节点发现功能主要涉及 Server Table udp 这几个数据结构,它们有独自的事件响应循环,节点发现功能便是它们互相协作完成的。其中,每个以太坊客户端启动后都会在本地运行一个 Server ,并将网络拓扑中相邻的节点视为 Node ,而 Table Node 的容器, udp 则是负责维持底层的连接。下面重点描述它们中重要的字段和事件循环处理的关键部分。

PrivateKey - 本节点的私钥,用于与其他节点建立时的握手协商
Protocols - 支持的所有上层协议
StaticNodes - 预设的静态 Peer ,节点启动时会首先去向它们发起连接,建立邻居关系
newTransport - 下层传输层实现,定义握手过程中的数据加密解密方式,默认的传输层实现是用 newRLPX() 创建的 rlpx ,这不是本文的重点
ntab - 典型实现是 Table ,所有 peer Node 的形式存放在 Table
ourHandshake - 与其他节点建立连接时的握手信息,包含本地节点的版本号以及支持的上层协议
addpeer - 连接握手完成后,连接过程通过这个通道通知 Server

Server 的监听循环,启动底层监听socket,当收到连接请求时,Accept后调用 setupConn() 开始连接建立过程

Server的主要事件处理和功能实现循环

Node 唯一表示网络上的一个节点

IP - IP地址
UDP/TCP - 连接使用的UDP/TCP端口号
ID - 以太坊网络中唯一标识一个节点,本质上是一个椭圆曲线公钥(PublicKey),与 Server 的 PrivateKey 对应。一个节点的IP地址不一定是固定的,但ID是唯一的。
sha - 用于节点间的距离计算

Table 主要用来管理与本节点与其他节点的连接的建立更新删除

bucket - 所有 peer 按与本节点的距离远近放在不同的桶(bucket)中,详见之后的 节点维护
refreshReq - 更新 Table 请求通道

Table 的主要事件循环,主要负责控制 refresh revalidate 过程。
refresh.C - 定时(30s)启动Peer刷新过程的定时器
refreshReq - 接收其他线程投递到 Table 的 刷新Peer连接 的通知,当收到该通知时启动更新,详见之后的 更新邻居关系
revalidate.C - 定时重新检查以连接节点的有效性的定时器,详见之后的 探活检测

udp 负责节点间通信的底层消息控制,是 Table 运行的 Kademlia 协议的底层组件

conn - 底层监听端口的连接
addpending - udp 用来接收 pending 的channel。使用场景为:当我们向其他节点发送数据包后(packet)后可能会期待收到它的回复,pending用来记录一次这种还没有到来的回复。举个例子,当我们发送ping包时,总是期待对方回复pong包。这时就可以将构造一个pending结构,其中包含期待接收的pong包的信息以及对应的callback函数,将这个pengding投递到udp的这个channel。 udp 在收到匹配的pong后,执行预设的callback。
gotreply - udp 用来接收其他节点回复的通道,配合上面的addpending,收到回复后,遍历已有的pending链表,看是否有匹配的pending。
Table - 和 Server 中的ntab是同一个 Table

udp 的处理循环,负责控制消息的向上递交和收发控制

udp 的底层接受数据包循环,负责接收其他节点的 packet

以太坊使用 Kademlia 分布式路由存储协议来进行网络拓扑维护,了解该协议建议先阅读 易懂分布式 。更权威的资料可以查看 wiki 。总的来说该协议:

源码中由 Table 结构保存所有 bucket bucket 结构如下

节点可以在 entries replacements 互相转化,一个 entries 节点如果 Validate 失败,那么它会被原本将一个原本在 replacements 数组的节点替换。

有效性检测就是利用 ping 消息进行探活操作。 Table.loop() 启动了一个定时器(0~10s),定期随机选择一个bucket,向其 entries 中末尾的节点发送 ping 消息,如果对方回应了 pong ,则探活成功。

Table.loop() 会定期(定时器超时)或不定期(收到refreshReq)地进行更新邻居关系(发现新邻居),两者都调用 doRefresh() 方法,该方法对在网络上查找离自身和三个随机节点最近的若干个节点。

Table 的 lookup() 方法用来实现节点查找目标节点,它的实现就是 Kademlia 协议,通过节点间的接力,一步一步接近目标。

当一个节点启动后,它会首先向配置的静态节点发起连接,发起连接的过程称为 Dial ,源码中通过创建 dialTask 跟踪这个过程

dialTask表示一次向其他节点主动发起连接的任务

在 Server 启动时,会调用 newDialState() 根据预配置的 StaticNodes 初始化一批 dialTask , 并在 Server.run() 方法中,启动这些这些任务。

Dial 过程需要知道目标节点( dest )的IP地址,如果不知道的话,就要先使用 recolve() 解析出目标的IP地址,怎么解析?就是先要用借助 Kademlia 协议在网络中查找目标节点。

当得到目标节点的IP后,下一步便是建立连接,这是通过 dialTask.dial() 建立连接

连接建立的握手过程分为两个阶段,在在 SetupConn() 中实现
第一阶段为 ECDH密钥建立 :

第二阶段为协议握手,互相交换支持的上层协议

如果两次握手都通过,dialTask将向 Server 的 addpeer 通道发送 peer 的信息

⑻ 以太坊是骗人的吗怎么做

不是骗人的,必须要懂行的人带你入行,不然不熟的人带你你就会走进资金盘,做以太坊可以有两个方向,
第一:下载交易所软件在上面交易,跟股票交易一样的,可以买多,也可以做空,也可以量化,也可以开合约,也可以开杠杆,总之跟股票操作差不多,这种来钱快,亏欠也快。
第二种:就是去厂家买显卡或者矿机回来连网通电就可以在电脑上挖矿,每天都有收益可以提现,这个很轻松没有风险,只有回本周期,这行就属于投资越大回本越快赚得越多。
希望可以帮到你

⑼ 以太坊架构是怎么样的

以太坊最上层的是DApp。它通过Web3.js和智能合约层进行交换。所有的智能合约都运行在EVM(以太坊虚拟机)上,并会用到RPC的调用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容,包括:blockChain, 共识算法,挖矿以及网络层。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客户端里,目前最流行的以太坊客户端就是Geth(Go-Ethereum)

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