以太坊新型共識演算法
以太坊是什麼:
以太坊是一項基於比特幣中技術和概念運用到計算機的創新。以太坊本身仿製了很多比特幣的技術,以此來維護計算機平台。區塊鏈技術就是其中之一。
以太坊平台可以安全的運行用戶想要的任何程序。
以太坊和其餘競爭幣比的優勢
以太坊出現之前,已經有一些數字貨幣模仿比特幣出現了。但是,這些項目本身有一定的缺點,僅僅可以同時支持一種或幾種特定應用。(更好的數字貨幣交易平台盡在「幣匯」)
然而以太坊之所以能超越以往這些項目的局限性,是因為以太坊的核心思想。
以太坊要實現的是一個內置了編程語言的區塊鏈協議,由於支持了編程語言,那麼理論上任何區塊鏈應用都可以用這門語言進行定義,進而作為一種應用,運行於以太坊的區塊鏈協議之上。
以太坊的設計十分靈活,極具適應性。
以太坊目標集區塊鏈技術之長,為了把區塊鏈優點,如去中心化、開放和安全等特點都加入到近乎所有的計算領域。
以太坊的區塊鏈應用
以太坊有很多區塊鏈應用,如黃金和股票的數字化應用、金融衍生品應用、DNS 和數字認證等等。
以太坊被很多創業公司實現出的區塊鏈應用就已經達到100多種。
以太坊也被一些金融機構、銀行財團(比如 R3),以及類似三星、Deloitte、RWE 和 IBM 這類的大公司所密切關注,由此也催生出了一批諸如簡化和自動化金融交易、商戶忠誠指數追蹤、旨在實現電子交易去中心化的禮品卡等等區塊鏈應用。
以太坊與區塊鏈的關系:
以太坊是可編程的區塊鏈。
以太坊是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,以太坊是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。
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」。
2. 學習區塊鏈開發是學習go語言、hyper ledger fabric比較好、還是以太坊智能合約比較好或者公鏈開發
Go全棧+區塊鏈課程:
一共22周,分為5個階段,
第一階段4周 go語言基礎與網路並發 ,學完入門go語言,
第二階段 4周 go語言實戰web開發,爬蟲開發,密碼學,共識演算法,實現輕量級公鏈,學完可以開發golang的網站,爬蟲,實現輕量級區塊鏈
第三階段 4周 以太坊源碼分析與智能合約Dapp開發,學完掌握以太坊核心與開發智能合約,以及區塊鏈,
第四階段 4周 超級賬本,比特幣 EOS,源碼分析與智能合約實戰,學完以後掌握超級賬本開發,山寨比特幣,分叉EOS,以及智能合約Dapp開發
第五階段 6周 項目實戰 ,實戰5個企業級項目,學完可以擁有1年區塊鏈項目經驗
從語言本身特點來看,Go 是一種非常高效的語言,高度支持並發性,Go 語言的本身,它更注重的是分布式系統,並發處理相對還是不錯的,比如廣告和搜索,那種高並發的伺服器。
Go語言優點:
性能優秀,可直接編譯成機器碼,不依賴其他庫,Go 極其地快。其性能與 Java 或 C++相似。
語言層面支持並發,這個就是Go最大的特色,天生的支持並發,Go就是基因裡面支持的並發,可以充分的利用多核,很容易的使用並發。
內置runtime,支持垃圾回收,這屬於動態語言的特性之一吧,雖然目前來說GC不算完美,但是足以應付我們所能遇到的大多數情況,特別是Go1.1之後的GC。
簡單易學,Go語言的作者都有C的基因,那麼Go自然而然就有了C的基因,那麼Go關鍵字是25個,但是表達能力很強大,幾乎支持大多數你在其他語言見過的特性:繼承、重載、對象等。
豐富的標准庫,Go目前已經內置了大量的庫,特別是網路庫非常強大,我最愛的也是這部分。
內置強大的工具,Go語言裡面內置了很多工具鏈,最好的應該是gofmt工具,自動化格式化代碼,能夠讓團隊review變得如此的簡單,代碼格式一模一樣,想不一樣都很困難。
跨平台編譯,快速編譯,相較於 Java 和 C++呆滯的編譯速度,Go 的快速編譯時間是一個主要的效率優勢
Go語言缺點:
軟體包管理:Go 語言的軟體包管理絕對不是完美的。默認情況下,它沒有辦法制定特定版本的依賴庫,也無法創建可復寫的 builds。相比之下 Python、Node 和 Ruby 都有更好的軟體包管理系統。然而通過正確的工具,Go 語言的軟體包管理也可以表現得不錯。
缺少開發框架:Go 語言沒有一個主要的框架,如 Ruby 的 Rails 框架、Python 的 Django 框架或 PHP 的 Laravel。這是 Go 語言社區激烈討論的問題,因為許多人認為我們不應該從使用框架開始。在很多案例情況中確實如此,但如果只是希望構建一個簡單的 CRUD API,那麼使用 Django/DJRF、Rails Laravel 或 Phoenix 將簡單地多。
異常錯誤處理:Go 語言通過函數和預期的調用代碼簡單地返回錯誤(或返回調用堆棧)而幫助開發者處理編譯報錯。雖然這種方法是有效的,但很容易丟失錯誤發生的范圍,因此我們也很難向用戶提供有意義的錯誤信息。錯誤包(errors package)可以允許我們添加返回錯誤的上下文和堆棧追蹤而解決該問題。
另一個問題是我們可能會忘記處理報錯。諸如 errcheck 和 megacheck 等靜態分析工具可以避免出現這些失誤。雖然這些解決方案十分有效,但可能並不是那麼正確的方法。
3. 區塊鏈幾大共識機制及優缺點
首先,沒有一種共識機制是完美無缺的,各共識機制都有其優缺點,有些共識機制是為解決一些特定的問題而生。
1.pow( Proof of Work)工作量證明
一句話介紹:乾的越多,收的越多。
依賴機器進行數學運算來獲取記賬權,資源消耗相比其他共識機制高、可監管性弱,同時每次達成共識需要全網共同參與運算,性能效率比較低,容錯性方面允許全網50%節點出錯。
優點:
1)演算法簡單,容易實現;
2)節點間無需交換額外的信息即可達成共識;
3)破壞系統需要投入極大的成本;
缺點:
1)浪費能源;
2)區塊的確認時間難以縮短;
3)新的區塊鏈必須找到一種不同的散列演算法,否則就會面臨比特幣的算力攻擊;
4)容易產生分叉,需要等待多個確認;
5)永遠沒有最終性,需要檢查點機制來彌補最終性;
2.POS Proof of Stake,權益證明
一句話介紹:持有越多,獲得越多。
主要思想是節點記賬權的獲得難度與節點持有的權益成反比,相對於PoW,一定程度減少了數學運算帶來的資源消耗,性能也得到了相應的提升,但依然是基於哈希運算競爭獲取記賬權的方式,可監管性弱。該共識機制容錯性和PoW相同。它是Pow的一種升級共識機制,根據每個節點所佔代幣的比例和時間,等比例的降低挖礦難度,從而加快找隨機數的速度
優點:在一定程度上縮短了共識達成的時間;不再需要大量消耗能源挖礦。
缺點:還是需要挖礦,本質上沒有解決商業應用的痛點;所有的確認都只是一個概率上的表達,而不是一個確定性的事情,理論上有可能存在其他攻擊影響。例如,以太坊的DAO攻擊事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出現,事實上證明了此次硬分叉的失敗。
DPOS與POS原理相同,只是選了一些「人大代表」。
BitShares社區首先提出了DPoS機制。
與PoS的主要區別在於節點選舉若干代理人,由代理人驗證和記賬。其合規監管、性能、資源消耗和容錯性與PoS相似。類似於董事會投票,持幣者投出一定數量的節點,代理他們進行驗證和記賬。
DPoS的工作原理為:
去中心化表示每個股東按其持股比例擁有影響力,51%股東投票的結果將是不可逆且有約束力的。其挑戰是通過及時而高效的方法達到51%批准。為達到這個目標,每個股東可以將其投票權授予一名代表。獲票數最多的前100位代表按既定時間表輪流產生區塊。每名代表分配到一個時間段來生產區塊。所有的代表將收到等同於一個平均水平的區塊所含交易費的10%作為報酬。如果一個平均水平的區塊含有100股作為交易費,一名代表將獲得1股作為報酬。
網路延遲有可能使某些代表沒能及時廣播他們的區塊,而這將導致區塊鏈分叉。然而,這不太可能發生,因為製造區塊的代表可以與製造前後區塊的代表建立直接連接。建立這種與你之後的代表(也許也包括其後的那名代表)的直接連接是為了確保你能得到報酬。
該模式可以每30秒產生一個新區塊,並且在正常的網路條件下區塊鏈分叉的可能性極其小,即使發生也可以在幾分鍾內得到解決。
成為代表:
成為一名代表,你必須在網路上注冊你的公鑰,然後分配到一個32位的特有標識符。然後該標識符會被每筆交易數據的「頭部」引用。
授權選票:
每個錢包有一個參數設置窗口,在該窗口裡用戶可以選擇一個或更多的代表,並將其分級。一經設定,用戶所做的每筆交易將把選票從「輸入代表」轉移至「輸出代表」。一般情況下,用戶不會創建特別以投票為目的的交易,因為那將耗費他們一筆交易費。但在緊急情況下,某些用戶可能覺得通過支付費用這一更積極的方式來改變他們的投票是值得的。
保持代表誠實:
每個錢包將顯示一個狀態指示器,讓用戶知道他們的代表表現如何。如果他們錯過了太多的區塊,那麼系統將會推薦用戶去換一個新的代表。如果任何代表被發現簽發了一個無效的區塊,那麼所有標准錢包將在每個錢包進行更多交易前要求選出一個新代表。
抵抗攻擊:
在抵抗攻擊上,因為前100名代表所獲得的權力權是相同的,每名代表都有一份相等的投票權。因此,無法通過獲得超過1%的選票而將權力集中到一個單一代表上。因為只有100名代表,可以想像一個攻擊者對每名輪到生產區塊的代表依次進行拒絕服務攻擊。幸運的是,由於事實上每名代表的標識是其公鑰而非IP地址,這種特定攻擊的威脅很容易被減輕。這將使確定DDOS攻擊目標更為困難。而代表之間的潛在直接連接,將使妨礙他們生產區塊變得更為困難。
優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證。
缺點:整個共識機制還是依賴於代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,實用拜占庭容錯
介紹:在保證活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容錯性。
在分布式計算上,不同的計算機透過訊息交換,嘗試達成共識;但有時候,系統上協調計算機(Coordinator / Commander)或成員計算機 (Member /Lieutanent)可能因系統錯誤並交換錯的訊息,導致影響最終的系統一致性。
拜占庭將軍問題就根據錯誤計算機的數量,尋找可能的解決辦法,這無法找到一個絕對的答案,但只可以用來驗證一個機制的有效程度。
而拜占庭問題的可能解決方法為:
在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決。其中,N為計算機總數,F為有問題計算機總數。信息在計算機間互相交換後,各計算機列出所有得到的信息,以大多數的結果作為解決辦法。
1)系統運轉可以脫離幣的存在,pbft演算法共識各節點由業務的參與方或者監管方組成,安全性與穩定性由業務相關方保證。
2)共識的時延大約在2~5秒鍾,基本達到商用實時處理的要求。
3)共識效率高,可滿足高頻交易量的需求。
缺點:
1)當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;
2)當有1/3或以上記賬人聯合作惡,且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時,惡意記賬人可以使系統出現分叉,但是會留下密碼學證據
下面說兩個國產的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授權拜占庭容錯演算法
介紹:小蟻採用的dBFT機制,是由權益來選出記賬人,然後記賬人之間通過拜占庭容錯演算法來達成共識。
此演算法在PBFT基礎上進行了以下改進:
將C/S架構的請求響應模式,改進為適合P2P網路的對等節點模式;
將靜態的共識參與節點改進為可動態進入、退出的動態共識參與節點;
為共識參與節點的產生設計了一套基於持有權益比例的投票機制,通過投票決定共識參與節點(記賬節點);
在區塊鏈中引入數字證書,解決了投票中對記賬節點真實身份的認證問題。
優點:
1)專業化的記賬人;
2)可以容忍任何類型的錯誤;
3)記賬由多人協同完成,每一個區塊都有最終性,不會分叉;
4)演算法的可靠性有嚴格的數學證明;
缺點:
1)當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;
2)當有1/3或以上記賬人聯合作惡,且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時,惡意記賬人可以使系統出現分叉,但是會留下密碼學證據;
以上總結來說,dBFT機制最核心的一點,就是最大限度地確保系統的最終性,使區塊鏈能夠適用於真正的金融應用場景。
5.POOL驗證池
基於傳統的分布式一致性技術,加上數據驗證機制。
優點:不需要代幣也可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎上,實現秒級共識驗證。
缺點:去中心化程度不如bictoin;更適合多方參與的多中心商業模式。
4. 以太坊架構是怎麼樣的
以太坊最上層的是DApp。它通過Web3.js和智能合約層進行交換。所有的智能合約都運行在EVM(以太坊虛擬機)上,並會用到RPC的調用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心內容,包括:blockChain, 共識演算法,挖礦以及網路層。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客戶端里,目前最流行的以太坊客戶端就是Geth(Go-Ethereum)
5. 區塊鏈的共識機制是什麼優缺點有哪些
區塊鏈的共識機制有很多,說一個影響力最大的比特幣背後的pow共識機制,好處是安全 不可篡改 全球流通 缺點是速度太慢了 一秒鍾只能處理7筆交易
6. 以太坊區塊鏈ETH目前存在哪些問題
以太坊區塊鏈目前暴露出三大問題,長時間以來其創始人Vitalik Buterin一直無力解讀。第一是以太坊區塊鏈整體很低的性能和TPS;第二是資源不隔離,CryptoKitties虛擬貓咪的事件,一度占據了整個以太坊 20% 的流量,直接造成以太坊網路用戶無法展開及時的交易,就是資源不隔離最大的痛點;第三個問題在於以太坊治理結構的體現,區塊鏈作為去中心化的分布式賬本,以太坊過去以來,創始人團隊主導了其網路發展,過於中心化的治理模式,讓目前的以太坊出現了ETH、ETC、ETF等分叉,以太坊社區目前進入四分五裂的治理狀態。而以太坊網路目前出現的各種弊病,在「aelf」創始人與CEO馬昊伯看來,這是無法接受的。於是,「aelf」定位,就是為對標以太坊的下一代去中心化底層計算平台,重點解決目前以太坊存在的性能不足、資源不隔離、治理結構三方面的問題而誕生的。
7. 區塊鏈共識機制
PoW:工作量證明 (Proof of Work,簡稱 PoW ) ,簡單的解釋就是一份證明,用來確認你做過一定量的工作。因為監測工作的整個過程通常是極為低效的,而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量,則是一種非常高效的方式。比如現實生活中的畢業證、駕駛證等等,都是通過檢驗結果的方式所取得的證明。這就是說,你獲得多少幣,取決於你對挖礦貢獻的有效工作。簡單的理解,你電腦性能越好,你獲得的收益就會越多,這就是根據你的工作量來執行幣的分配。大部分的數字貨幣,比如比特幣、萊特幣等等,都是基於 PoW 模式的虛擬貨幣(算力越高、挖礦時間越長,你獲得的幣就越多)。
PoS:PoS 是一種在公鏈中的共識演算法,可作為 PoW 演算法的一種替換。PoW是保證比特幣、當前以太坊和許多其它區塊鏈安全的一種機制,但是 PoW 演算法在挖礦過程中因破壞環境和浪費電力而受到指責。PoS 試圖通過以一種不同的機製取代挖礦的概念,從而解決這些問題。
PoS 機制可以被描述成一種虛擬挖礦。PoS 主要依賴於區塊鏈自身里的代幣。在PoW 中,一個用戶可能拿 1000 美元來買計算機,加入網路來挖礦產生新區塊,從而得到獎勵。而在 PoS 中,用戶可以拿 1000 美元購買等價值的代幣,把這些代幣當作押金放入 PoS 機制中,這樣用戶就有機會產生新塊而得到獎勵。在 PoW 中,如果用戶花費 2000 美元購買硬體設備,當然會獲得兩倍算力來挖礦,從而獲得兩倍獎勵。同樣,在 PoS 機制中投入兩倍的代幣作為押金,就有兩倍大的機會獲得產生新區塊的權利。
8. 以太坊升級是什麼意思
以太坊君士坦丁堡(Constantinople)分叉即將開始,很多人都對本次分叉感到好奇,不確定是否需要提前做好准備。
簡單來說:如果你只是ETH的持有者,本次升級你不需要做任何准備。
9. 最近發現一個創新共識演算法的公鏈項目:GAIAWORLD區塊鏈,怎麼看待現有的區塊鏈公鏈項目
總的來說,區塊鏈公鏈現在競爭激烈,因為公鏈項目是區塊鏈生態的根基,公鏈是系統龐大、極其復雜、難度極高的超級工程。目前整體市場的局面就跟當初的電腦系統問世初期類似,最開始是 LINUX操作系統和UNIX(尤尼斯)的此消彼長,最終卻是WINDOWS稱霸,伴隨蘋果的OS到長期並存的狀態。
目前公鏈呼聲最高的無外乎是以太坊和EOS,但是EOS最近爆出史詩級漏洞後,市值大跌,被多家媒體唱衰。往往一開始最看好的不一定能贏到最後,最近因為他們創新的共識演算法,提出了頗有創新性的CPOS,關注了一個新公鏈項目。
名字叫GAIAWORLD公鏈,他們的CPOS共識演算法是他們最核心的技術。具體技術細節可以去官網看看白皮書,總之就是tps速度快達到了新高度,比以太坊快,能夠支撐大型項目的布局。
同時他們創新了兩項其他技術,平行鏈技術能夠供其他開發者更容易的發布側鏈,然後是神盾協議,大致是一種特定的智能合約協議。
現在空氣項目那麼多,確實不太好分辨各種項目的好壞,但是我覺得有技術站台才是有未來的。
望採納
10. 以太坊能量幣是傳銷嗎
以太坊能量幣不是傳銷。
以太坊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。
2013年,19歲的Vitalik Buterin在一本主題為「以太坊白皮書:下一代智能連接與去中心化應用平台」的書中首次提到了以太幣的構想。隨後在2014年,以太幣的演算法及協議正式落地,並募集了1.5億美元,系統本身於2015年7月30日最終完成。
作為區塊鏈2.0代表,主流幣種以太幣被視作加密數字貨幣市場風向標。不過,最近一周來,以太幣價格持續下跌。2018年08月14日,以太幣暴跌20%,最低觸到257美元,創今年來歷史新低。相較於今年最高點1295美元,以太幣價格縮水逾八成。受其影響,2018年08月15日數字貨幣市場排名前十的主流幣種無一倖免,全線下跌,多個單日跌幅超10%。
(10)以太坊新型共識演算法擴展閱讀
以太坊差不多在2013年開始規劃,到2015年項目開始落地。在此之前,市場上有不少模仿比特幣的數字貨幣,他們在比特幣代碼的基礎上,做的各種修改。這樣要開發一個新的區塊鏈應用,要重新部署一個新鏈,再在這個鏈上開發應用,開發的難度非常大,單單使用一個POW的共識機制,就是個巨大的維護工作量。這就好比要在手機上開發一個APP,要把安卓系統一起開發出來。
以太坊出來以後,就相當於區塊鏈的底層操作系統,在以太坊上,可以很方便的開發各種DAPP,不用考慮底層的開發,而且還可以共享以太坊的算力和存儲。這對程序員來說,瞬間降低了區塊鏈的開發門檻,以太坊的出現,對區塊鏈應用的開發普及起到了非常大的作用。這也是以太坊被稱為區塊鏈2.0的原因。