以太坊虛擬機實現
⑴ 以太坊虛擬機(EVM)是什麼
以太坊是一個可編程的區塊鏈。與比特幣不同,以太坊並沒有給用戶提供一組預定義的操作(比如比特幣交易),而是允許用戶創建他們自己的操作,這些操作可以任意復雜。這樣,以太坊成為了多種不同類型去中心化區塊鏈的平台,包括但是不限於密碼學貨幣。
EVM為以太坊虛擬機。以太坊底層通過EVM模塊支持智能合約的執行和調用,調用時根據合約的地址獲取到代碼,生成具體的執行環境,然後將代碼載入到EVM虛擬機中運行。通常目前開發智能合約的高級語言為Solidity,在利用solidity實現智能合約邏輯後,通過編譯器編譯成元數據(位元組碼)最後發布到以坊上。
EVM架構概述
EVM本質上是一個堆棧機器,它最直接的的功能是執行智能合約,根據官方給出的設計原理,EVM的主要的設計目標為如下幾點:
簡單性
確定性
空間節省
為區塊鏈服務
安全性保證
便於優化
針對以上幾點通過對EVM源代碼的閱讀來了解其具體的設計思想和工程實用性。
EVM存儲系統機器位寬
EVM機器位寬為256位,即32個位元組,256位機器字寬不同於我們經常見到主流的64位的機器字寬,這就標明EVM設計上將考慮一套自己的關於操作,數據,邏輯控制的指令編碼。目前主流的處理器原生的支持的計算數據類型有:8bits整數,16bits整數,32bits整數,64bits整數。一般情況下寬位元組的計算將更加的快一些,因為它可能包含更多的指令被一次性載入到pc寄存器中,同時伴有內存訪問次數的減少。目前在X86的架構中8bits的計算並不是完全的支持(除法和乘法),但基本的數學運算大概在幾個時鍾周期內就能完成,也就是說主流的位元組寬度基本上處理器能夠原生的支持,那為什麼EVM要採用256位的字寬。主要從以下兩個方面考慮:
時間,智能合約是否能執行得更快
空間,這樣是否整體位元組碼的大小會有所減少
gas成本
時間上主要體現在執行的效率上,我們以兩個整型數相加來對比具體的操作時間消耗。32bits相加的X86
的匯編代碼
mov eax, dword [9876ABCD] //將地址9876ABCD中的32位數據放入eax數據寄存器
add eax, dword [1234DCBA] //將1234DCBA地址指向32位數和eax相加,結果保存在eax中
64bits相加的X86匯編代碼
mov rax, qword [123456789ABCDEF1] //將地址指向的64位數據放入64位寄存器
add rax, qword [1020304050607080] //計算相加的結果並將結果放入到64位寄存器中
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
⑵ 以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南
以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南
很多同學已經躍躍欲試投入到區塊鏈開發隊伍當中來,可是又感覺無從下手,本文將基於以太坊平台,以通俗的方式介紹以太坊開發中涉及的各晦澀的概念,輕松帶大家入門。
以太坊是什麼
以太坊(Ethereum)是一個建立在區塊鏈技術之上, 去中心化應用平台。它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。
對這句話不理解的同學,姑且可以理解為以太坊是區塊鏈里的Android,它是一個開發平台,讓我們就可以像基於Android Framework一樣基於區塊鏈技術寫應用。
在沒有以太坊之前,寫區塊鏈應用是這樣的:拷貝一份比特幣代碼,然後去改底層代碼如加密演算法,共識機制,網路協議等等(很多山寨幣就是這樣,改改就出來一個新幣)。
以太坊平台對底層區塊鏈技術進行了封裝,讓區塊鏈應用開發者可以直接基於以太坊平台進行開發,開發者只要專注於應用本身的開發,從而大大降低了難度。
目前圍繞以太坊已經形成了一個較為完善的開發生態圈:有社區的支持,有很多開發框架、工具可以選擇。
智能合約
什麼是智能合約
以太坊上的程序稱之為智能合約, 它是代碼和數據(狀態)的集合。
智能合約可以理解為在區塊鏈上可以自動執行的(由事件驅動的)、以代碼形式編寫的合同(特殊的交易)。
在比特幣腳本中,我們講到過比特幣的交易是可以編程的,但是比特幣腳本有很多的限制,能夠編寫的程序也有限,而以太坊則更加完備(在計算機科學術語中,稱它為是「圖靈完備的」),讓我們就像使用任何高級語言一樣來編寫幾乎可以做任何事情的程序(智能合約)。
智能合約非常適合對信任、安全和持久性要求較高的應用場景,比如:數字貨幣、數字資產、投票、保險、金融應用、預測市場、產權所有權管理、物聯網、點對點交易等等。
目前除數字貨幣之外,真正落地的應用還不多(就像移動平台剛開始出來一樣),相信1到3年內,各種殺手級會慢慢出現。
編程語言:Solidity
智能合約的默認的編程語言是Solidity,文件擴展名以.sol結尾。
Solidity是和JavaScript相似的語言,用它來開發合約並編譯成以太坊虛擬機位元組代碼。
還有長像Python的智能合約開發語言:Serpent,不過建議大家還是使用Solidity。
Browser-Solidity是一個瀏覽器的Solidity IDE, 大家可以點進去看看,以後我們更多文章介紹Solidity這個語言。
運行環境:EVM
EVM(Ethereum Virtual Machine)以太坊虛擬機是以太坊中智能合約的運行環境。
Solidity之於EVM,就像之於跟JVM的關系一樣,這樣大家就容易理解了。
以太坊虛擬機是一個隔離的環境,在EVM內部運行的代碼不能跟外部有聯系。
而EVM運行在以太坊節點上,當我們把合約部署到以太坊網路上之後,合約就可以在以太坊網路中運行了。
合約的編譯
以太坊虛擬機上運行的是合約的位元組碼形式,需要我們在部署之前先對合約進行編譯,可以選擇Browser-Solidity Web IDE或solc編譯器。
合約的部署
在以太坊上開發應用時,常常要使用到以太坊客戶端(錢包)。平時我們在開發中,一般不接觸到客戶端或錢包的概念,它是什麼呢?
以太坊客戶端(錢包)
以太坊客戶端,其實我們可以把它理解為一個開發者工具,它提供賬戶管理、挖礦、轉賬、智能合約的部署和執行等等功能。
EVM是由以太坊客戶端提供的。
Geth是典型的開發以太坊時使用的客戶端,基於Go語言開發。 Geth提供了一個互動式命令控制台,通過命令控制台中包含了以太坊的各種功能(API)。Geth的使用我們之後會有文章介紹,這里大家先有個概念。
Geth控制台和Chrome瀏覽器開發者工具里的面的控制台是類似,不過是跑在終端里。
相對於Geth,Mist則是圖形化操作界面的以太坊客戶端。
如何部署
智能合約的部署是指把合約位元組碼發布到區塊鏈上,並使用一個特定的地址來標示這個合約,這個地址稱為合約賬戶。
以太坊中有兩類賬戶:
· 外部賬戶
該類賬戶被私鑰控制(由人控制),沒有關聯任何代碼。
· 合約賬戶
該類賬戶被它們的合約代碼控制且有代碼與之關聯。
和比特幣使用UTXO的設計不一樣,以太坊使用更為簡單的賬戶概念。
兩類賬戶對於EVM來說是一樣的。
外部賬戶與合約賬戶的區別和關系是這樣的:一個外部賬戶可以通過創建和用自己的私鑰來對交易進行簽名,來發送消息給另一個外部賬戶或合約賬戶。
在兩個外部賬戶之間傳送消息是價值轉移的過程。但從外部賬戶到合約賬戶的消息會激活合約賬戶的代碼,允許它執行各種動作(比如轉移代幣,寫入內部存儲,挖出一個新代幣,執行一些運算,創建一個新的合約等等)。
只有當外部賬戶發出指令時,合同賬戶才會執行相應的操作。
合約部署就是將編譯好的合約位元組碼通過外部賬號發送交易的形式部署到以太坊區塊鏈上(由實際礦工出塊之後,才真正部署成功)。
運行
合約部署之後,當需要調用這個智能合約的方法時只需要向這個合約賬戶發送消息(交易)即可,通過消息觸發後智能合約的代碼就會在EVM中執行了。
Gas
和雲計算相似,佔用區塊鏈的資源(不管是簡單的轉賬交易,還是合約的部署和執行)同樣需要付出相應的費用(天下沒有免費的午餐對不對!)。
以太坊上用Gas機制來計費,Gas也可以認為是一個工作量單位,智能合約越復雜(計算步驟的數量和類型,佔用的內存等),用來完成運行就需要越多Gas。
任何特定的合約所需的運行合約的Gas數量是固定的,由合約的復雜度決定。
而Gas價格由運行合約的人在提交運行合約請求的時候規定,以確定他願意為這次交易願意付出的費用:Gas價格(用以太幣計價) * Gas數量。
Gas的目的是限制執行交易所需的工作量,同時為執行支付費用。當EVM執行交易時,Gas將按照特定規則被逐漸消耗,無論執行到什麼位置,一旦Gas被耗盡,將會觸發異常。當前調用幀所做的所有狀態修改都將被回滾, 如果執行結束還有Gas剩餘,這些Gas將被返還給發送賬戶。
如果沒有這個限制,就會有人寫出無法停止(如:死循環)的合約來阻塞網路。
因此實際上(把前面的內容串起來),我們需要一個有以太幣余額的外部賬戶,來發起一個交易(普通交易或部署、運行一個合約),運行時,礦工收取相應的工作量費用。
以太坊網路
有些著急的同學要問了,沒有以太幣,要怎麼進行智能合約的開發?可以選擇以下方式:
選擇以太坊官網測試網路Testnet
測試網路中,我們可以很容易獲得免費的以太幣,缺點是需要發很長時間初始化節點。
使用私有鏈
創建自己的以太幣私有測試網路,通常也稱為私有鏈,我們可以用它來作為一個測試環境來開發、調試和測試智能合約。
通過上面提到的Geth很容易就可以創建一個屬於自己的測試網路,以太幣想挖多少挖多少,也免去了同步正式網路的整個區塊鏈數據。
使用開發者網路(模式)
相比私有鏈,開發者網路(模式)下,會自動分配一個有大量余額的開發者賬戶給我們使用。
使用模擬環境
另一個創建測試網路的方法是使用testrpc,testrpc是在本地使用內存模擬的一個以太坊環境,對於開發調試來說,更方便快捷。而且testrpc可以在啟動時幫我們創建10個存有資金的測試賬戶。
進行合約開發時,可以在testrpc中測試通過後,再部署到Geth節點中去。
更新:testrpc 現在已經並入到Truffle 開發框架中,現在名字是Ganache CLI。
Dapp:去中心化的應用程序
以太坊社區把基於智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(DecentralizedApp)。如果我們把區塊鏈理解為一個不可篡改的資料庫,智能合約理解為和資料庫打交道的程序,那就很容易理解Dapp了,一個Dapp不單單有智能合約,比如還需要有一個友好的用戶界面和其他的東西。
Truffle
Truffle是Dapp開發框架,他可以幫我們處理掉大量無關緊要的小事情,讓我們可以迅速開始寫代碼-編譯-部署-測試-打包DApp這個流程。
總結
我們現在來總結一下,以太坊是平台,它讓我們方便的使用區塊鏈技術開發去中心化的應用,在這個應用中,使用Solidity來編寫和區塊鏈交互的智能合約,合約編寫好後之後,我們需要用以太坊客戶端用一個有餘額的賬戶去部署及運行合約(使用Truffle框架可以更好的幫助我們做這些事情了)。為了開發方便,我們可以用Geth或testrpc來搭建一個測試網路。
註:本文中為了方便大家理解,對一些概念做了類比,有些嚴格來不是准確,不過我也認為對於初學者,也沒有必要把每一個概念掌握的很細致和准確,學習是一個逐步深入的過程,很多時候我們會發現,過一段後,我們會對同一個東西有不一樣的理解。
⑶ 怎麼安裝EVM(以太坊虛擬機)
就按說明書上的要求接,先測量一下紅綠線是不是對應介面的L1;黃黑線是不是對應L2,如果是,則肯定是正確的接線。電話線雖然有正負極之分,但接線端上可以隨便接入,因此電話機內部有個整流定向電路。 即使將L1、L2線接錯,也不會燒壞設備,所以可以放心大膽的測試。
⑷ 以太坊是騙人的嗎怎麼做
不是騙人的,必須要懂行的人帶你入行,不然不熟的人帶你你就會走進資金盤,做以太坊可以有兩個方向,
第一:下載交易所軟體在上面交易,跟股票交易一樣的,可以買多,也可以做空,也可以量化,也可以開合約,也可以開杠桿,總之跟股票操作差不多,這種來錢快,虧欠也快。
第二種:就是去廠家買顯卡或者礦機回來連網通電就可以在電腦上挖礦,每天都有收益可以提現,這個很輕松沒有風險,只有回本周期,這行就屬於投資越大回本越快賺得越多。
希望可以幫到你
⑸ 以太坊是什麼以太坊與區塊鏈有什麼關系
以太坊是一個全新開放的區塊鏈平台,它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。就像比特幣一樣,以太坊不受任何人控制,也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目,由全球范圍內的很多人共同創建。
和比特幣協議有所不同的是,以太坊的設計十分靈活,極具適應性。在以太坊平台上創立新的應用十分簡便,任何人都可以安全地使用該平台上的應用。
以太坊是可編程的區塊鏈。它並不是給用戶一系列預先設定好的操作(例如比特幣交易),而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。這樣一來,它就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台,包括加密貨幣在內但並不僅限於此。
以太坊狹義上是指一系列定義去中心化應用平台的協議,它的核心是以太坊虛擬機(「EVM」),可以執行任意復雜演算法的編碼。在計算機科學術語中,以太坊是「圖靈完備的」。開發者能夠使用現有的JavaScript和Python等語言為模型的其他友好的編程語言,創建出在以太坊模擬機上運行的應用。
和其他區塊鏈一樣,以太坊也有一個點對點網路協議。以太坊區塊鏈資料庫由眾多連接到網路的節點來維護和更新。每個網路節點都運行著以太坊模擬機並執行相同的指令。因此,人們有時形象地稱以太坊為「世界電腦」。
這個貫穿整個以太坊網路的大規模並行運算並不是為了使運算更高效。實際上,這個過程使得在以太坊上的運算比在傳統「電腦」上更慢更昂貴。然而,每個以太坊節點都運行著以太坊虛擬機是為了保持整個區塊鏈的一致性。去中心化的一致使以太坊有極高的故障容錯性,保證零停機,而且可以使存儲在區塊鏈上的數據保持永遠不變且抗審查。
以太坊平台本身沒有特點,沒有價值性。和編程語言相似,它由企業家和開發者決定其用途。不過很明顯,某些應用類型較之其他更能從以太坊的功能中獲益。以太坊尤其適合那些在點與點之間自動進行直接交互或者跨網路促進小組協調活動的應用。
例如,協調點對點市場的應用,或是復雜財務合同的自動化。比特幣使個體能夠不藉助金融機構、銀行或政府等其他中介來進行貨幣交換。以太坊的影響可能更為深遠。
理論上,任何復雜的金融活動或交易都能在以太坊上用編碼自動且可靠地進行。除金融類應用外,任何對信任、安全和持久性要求較高的應用場景——比如資產注冊、投票、管理和物聯網——都會大規模地受到以太坊平台影響。
⑹ 以太坊虛擬機是以太坊開發框架嗎
以太坊是一種區塊鏈的實現。在以太坊網路中,眾多的節點彼此連接,構成了以太坊網路:
以太坊節點軟體提供兩個核心功能:數據存儲、合約代碼執行。
在每個以太坊全節點中,都保存有完整的區塊鏈數據。以太坊不僅將交易數據保存在鏈上,編譯後 的合約代碼同樣也保存在鏈上。
以太坊全節點中,同時還提供了一個虛擬機來執行合約代碼。
以太坊虛擬機
以太坊區塊鏈不僅存儲數據和代碼,每個節點中還包含一個虛擬機(EVM:Ethereum Virtual Machine)來執行 合約代碼 —— 聽起來就像計算機操作系統。
事實上,這一點是以太坊區別於比特幣(Bitcoin)的最核心的一點:虛擬機的存在使區塊鏈邁入了2.0 時代,也讓區塊鏈第一次成為應用開發者友好的平台。
以上內容來自:以太坊DApp開發入門教程
⑺ 什麼是以太坊(Ethereum)imToken支持符合ERC20代幣
以太坊(Ethereum)是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台。通過其專用加密貨幣以太幣(Ether,又稱「以太幣」)提供去中心化的虛擬機(稱為「以太虛擬機」Ethereum
Virtual
Machine)來處理點對點合約。以太坊的概念首次在2013至2014年間由程序員Vitalik
Buterin受比特幣啟發後提出,大意為「下一代加密貨幣與去中心化應用平台」,在2014年通過ICO眾籌得以開始發展。
以太坊不僅是一個資料庫,它還允許你在區塊鏈的可信環境中運行程序。以太坊在區塊鏈上搭建了一個名為
EVM(Ethereum
Virtual
Machine,以太坊虛擬機)的虛擬機。EVM
允許在區塊鏈上驗證和執行代碼,為代碼在每個人的機器上以相同方式運行提供保障。這些代碼包含在智能合約中。除了追蹤賬戶余額,以太坊使用相同方法將
EVM
的狀態保存在區塊鏈上。所有節點處理智能合約,來驗證合約本身及其輸出的完整性。
⑻ centos7虛擬機能使用ethtooleth0嗎
可以。centos7中啟用eth0網路設備的方法:1、打開centos7終端;2、在centos7終端命令行中輸入「ifup eth0」命令啟用eth0網路設備即可。