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以太坊節點集群

發布時間: 2025-03-08 09:50:37

1. 比特幣以太坊與IPFS挖礦的區別

比特幣和以太坊是pow算力挖礦。ipfs是存儲即挖礦,新型模式。

2. 以太坊的使命是成為一台分布式世界級計算機

以太坊的使命是成為一台分布式世界級計算機,取代傳統的伺服器集群。我們可以把它看作是一種可以在全世界使用的計算設備,它不能停止和關閉。這篇文章是以太坊路線圖的初學者指南,解釋了它在技術上是如何工作的

如果以太坊是一台計算機,這些更新中的每一個都可以被視為操作系統(OS)升級,類似於谷歌的安卓系統升級或蘋果的IOS系列,以太坊將分四個階段

在這四個階段發布其版本,以太坊將增加新功能,提高平台的用戶友好性和系統安全性,並提高以太坊的可擴展性

第一階段,frontier(2015年7月):以太坊發布了第一個版本,允許開發者挖掘以太坊,並基於以太坊

第二階段開發DAPP和工具軟體,宅基地(2016年3月):發布了第一個版本的生產環境,優化和改進了許多協議,為後續升級奠定了基礎,並加速了交易速度 第三階段,大都會(2017年10月):第三階段分為兩個版本,命名為拜占庭(2017年10月)和君士坦丁堡(時間待定,預計2018年),這將使以太坊更輕、更快、更安全

第四階段,寧靜(時間待定):此版本將使用期待已久的持有證明(POS),它將使用Casper consensus演算法

所有這些更新將幫助以太坊實現更大的規模,這也意味著更快的事務速度和更低的成本。正如我們所看到的,以太坊團隊在事務擴展方面做得非常好

metropolis的目標是實現更輕、更快和更安全的以太坊版本,這也將為智能合約開發商提供更大的靈活性

大都市將分為兩個核心版本:拜占庭和君士坦丁堡。第一次拜占庭硬分叉發生在10月,第二次君士坦丁堡硬分叉尚未確定日期,但預計將在2018年

每個階段包括一系列以太坊改進建議(EIP)。拜占庭共有九個EIP,用於提高網路的隱私性、可擴展性和安全性。這些更新將使以太坊區塊更快,交易成本更低

以下是對Metropolis的一些主要更新:

隱私-實現

匿名交易(zk SNARK)更易於開發人員編譯

程序更可預測

汽油費提高錢包安全性

帳戶抽象提高挖掘難點

隱私

在metropolis版本中,開發人員將獲得一個新的隱私工具-有效地驗證ZK snarks在鏈上的能力。ZK snarks是「非互動式零知識證明」

簡言之,零知識證明是一種能夠證明陳述真實性的證據,並且不會披露超過證明所需的信息

這是一個簡單的例子。我需要向約翰證明我知道手機的密碼。為了證明這一點,我所需要做的就是解鎖手機,而不是泄露我輸入的密碼

零知識證明是,當驗證人(I)說服驗證人(John)時,他們可以證明自己擁有一定的知識,而不必暴露真實的知識內容。在本例中,我可以在手機中輸入密碼並顯示手機已解鎖,而不顯示我輸入的任何密碼

那麼這將如何影響以太坊的開發?某些連接變數可以是私有的。我們與用戶一起存儲這些信息,而不是將這些秘密信息存儲在區塊鏈中。發送方、接收方、金額和數據等信息可以隱藏在交易中

除了zksnarks(用於zcash)之外,以太坊還將使用環簽名(用於monero的隱私方案)。以太坊將利用這兩個優勢。

#數字貨幣# #比特幣[超話]# #歐易OKEx#

3. 浠涔堟槸gpu鏈嶅姟鍣錛

GPU鏈嶅姟鍣ㄦ槸涓縐嶆惌杞戒簡鍥懼艦澶勭悊鍗曞厓錛圙PU錛夌殑涓撶敤鏈嶅姟鍣錛屽畠鑳藉熸彁渚涢珮鎬ц兘鐨勮$畻鏈嶅姟錛屽挨鍏墮傜敤浜庤嗛戠紪瑙g爜銆佹繁搴﹀︿範鍜岀戝﹁$畻絳夐渶瑕佸ぇ閲忓苟琛屽勭悊鑳藉姏鐨勫満鏅銆傚叾鐗圭偣鍜屼綔鐢ㄥ寘鎷錛

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4. 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

5. Python3 使用Web3.py查詢以太坊賬戶余額

from web3 import Web3

def QuerryBalanceETH(accounts):

    w3 = Web3(Web3.HTTPProvider('https://mainnet. infura .io/v3/ {此處設置自己託管賬戶ID} '))

    #accounts = w3.eth.accounts

    balance = w3.eth.getBalance(accounts,'latest')#latest表示使用區塊鏈中最後一個塊的狀態,也就是最後的余額

    print('balance@latest => {0}'.format(balance))

    return balance

1、什麼是Infura?

專業一點講,Infura是一種IaaS(Infrastructure as a Service)產品,目的是為了降低訪問以太坊數據的門檻。

通俗一點講,Infura就是一個可以讓你的dApp快速接入以太坊的平台,不需要本地運行以太坊節點。

從程序員的角度講,Infura就是一個Web3 Provider,背後是負載均衡的API節點集群。使用它的好處就是,你永遠不必擔心連接的節點失效的問題,Infura會管理好這一切。

除此之外,Infura還可以很方便地接入IPFS,這是另外一個話題,這里就不討論了。

最後,也是非常重要的一點:Infura目前是免費的。

2、如何使用Infura?

使用Infura首先需要注冊一個賬戶,訪問官網 https://infura.io ,點擊注冊並提供一個郵箱,會收到一封郵件,點擊郵件中的鏈接激活就可以了,然後你就會看到下面的界面:

點擊右上角的黑色按鈕,創建新項目,就可以生成你專屬的Project ID了(左邊的紅框)。

參考文章: https://blog.csdn.net/TurkeyCock/article/details/85103434

6. 以太坊怎麼挖礦

與所有區塊鏈技術一樣,以太坊使用基於激勵的安全模型。任何聲稱是網路中的礦工的節點都可以嘗試創建並驗證區塊。世界各地的許多礦工同時創建和驗證區塊。以下是關於以太坊挖礦的詳細說明。
一、以太坊采礦的基本原則
1. 與所有區塊鏈技術一樣,以太坊使用基於激勵的安全模型。任何聲稱是網路中的礦工的節點都可以嘗試創建並驗證區塊。世界各地的許多礦工同時創建和驗證區塊。每個礦工通過向區塊鏈發送塊來提供數學機制的「證據」。此測試類似於保證:如果此測試存在,則此塊必須有效。
二、以太坊和比特幣的區別
1. 相同點:比特幣和以太坊都是成功的區塊鏈技術應用。人們通過比特幣認識區塊鏈技術。通過以太坊,人們意識到區塊鏈可以是獨立的。所有這些都基於區塊鏈,其中交易是公開記錄的,貨幣和資產交易更方便和讓步,並且消除了繁瑣的中間人。
2. 差異:比特幣是一種分散的點對點數字支付系統,類似於全球清算銀行。而且這家銀行不是一個集中式組織的成員,它沒有CEO,它沒有管理員,只有代碼的基本原則和共識。從同行轉移價值,沒有其他第三方或信託機構。比特幣總量為2100W。對於每生成21W的塊做老,塊生成的比特幣數量減少一半,每10分鍾生成一個塊。一般而言,它是一種通貨緊縮的電子貨幣。
三、智能合約和協議
1. 智能合約首先是合同,它以代碼的形式規定交易執行的雙方,並規定了執行合同的某些激活條件。一旦這些條件被激活,商定的交易就會自動執行,通常是一些交易。這些交易將由礦工挖掘出來,並最終合並到公共鏈中,這是不可否認的,不可逆轉。
2. 以太坊中的智能合約基本上是互聯網上的開源。任何用戶都可以看到相關介面的定義和激活時間。如果沒有統一的標准,許多智能合約將使每個人都難以理解,這份智能合約究竟做了什麼?此時,ERC20協議已啟動。
3. 開發人員可以通過查看其他智能合約然後調用自己的合同輕鬆了解相關界面的角色。標准化是非常有益的,這意味著這些資產可以在不同的平台和項目中使用,否則它們只能在特定情況下使用。
四、為什麼以太坊可以用來發送硬幣
因為智能合同的存在的,合同可以被用來安排貨幣集資最後存入帳戶的用戶,並且因為0x7D0使用相同的標准ERC20如直接交換0x7D0和FAD支持以太坊生態系統這將更容易。
五、以太坊交易限制
1. 對於每筆交易,交易的發起人必須設定交易的Gas限價和Gas價格。不同的操作將產生不同的Gas,Gas成本當礦工完成後,礦工將停止運行並且用過的Gas將被獎勵給礦工。
2. 如果某些氣體仍然存在,如果用戶聲明限制值太磨物低或者中間的帳號Eth不足以支付Gas消耗,它將返回到交易的發起人或智能合約的創建者,由於Gas不足,協議將被取消,用於計算的Gas將不會退回賬戶。
六、網路計算能力
網路計算能力為以太坊全網路中所有當前挖礦機器的總計算能力,當前挖礦集群是根據該值計算的當前塊的難度。
七、以太坊提取難度
塊的難度用於提高塊驗證區的一致性。Genesis塊的難度是131,072,並且有一個特殊的公式用於計算之後每個塊的難度。如果檢查塊比前一個塊更快,則以太坊協議將增加塊的難度。通過調整塊的難度,您可以調整驗證區塊所需的時間,即突發速度。檢查時間的自我調整以繼續以恆定速率生成新快。
八、單張卡的計算能力與挖礦收入之間的關系
單張卡的計算能力越大,可以進行的檢查越多,獲得公式結果的概率越大,情況越大,如果使用礦機組,所提供的股份數量越大,挖礦業的收入就越大。

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