以太坊block回滾
1. 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。
2. 以太坊技術系列-以太坊共識機制
區塊鏈的特點之一是去中心化。也就是節點會分布在各個地方組成分布式系統。各個節點需要對1個問題達成一致,理想情況下,只需要同步狀態即可。
如上圖所示 B節點將a=1=> a=2的狀態同步給 ACDE四個節點,這時系統中狀態變為a=2, 但如果其中有惡意節點 AE 收到通知後把a=1=>a=3修改為錯誤的節點,這個時候大家的狀態就不一致了,此時需要共識機制使系統中得到1個唯一正確的狀態。
如上面說到分布式系統存在惡意節點導致系統中狀態不一致的情況有1個比較著名的虛擬問題-拜占庭將軍問題。
拜占庭將軍問題是指,N個將軍去攻打一座城堡,如果大於一定數量的將軍同時進攻則可以攻打成功,如果小於則進攻失敗。將軍中可能存在叛徒。
這個時候有2種情況
1.如果2個叛徒都在BCDE中,那麼共識演算法需要讓其餘2個將軍聽從A的正確決策進攻城堡。
2.如果A是1個叛徒,共識演算法需要讓BCDE中剩餘的3個忠誠將軍保持一致。
這個問題有很多種解法,大家有興趣可以自行查閱(推薦學習PBFT),我們重點來看看以太坊中目前正在使用的Nakamoto 共識和將要使用的 Casper Friendly Finality Gadget共識是如何解決拜占庭將軍問題的。
說到Nakamoto共識和Casper Friendly Finality Gadget共識可能大家不太熟悉,但他們的部分組成應該都比較熟悉-POW(工作量證明)和POS(權益證明)。
POW或POS稱之為Sybil抗性機制,為什麼需要Sybil抗性機制呢,剛剛我們說到拜占庭將軍問題,應該很容易看出惡意節點越多,達成正確共識的難度也就越大,Sybil攻擊就是指1個攻擊者可以偽裝出大量節點來進行攻擊,Sybil抗性是指抵禦這種攻擊能力。
POW通過讓礦工或驗證者投入算力,POS通過讓驗證者質押以太坊,如果攻擊者要偽裝多個節點攻擊則必將投入大量的算力或資產,會導致攻擊成本高於收益。在以太坊中保障的安全性是除非攻擊者拿到整個系統51%算力或資產否則不可能進攻成功。
在解決完Sybil攻擊後,通過選取系統中的最長鏈作為大家達成共識的鏈。
很多人平時為了簡化將pow和pos認為是共識機制,這不夠准確,但也說明了其重要作用,我們接下來分析pow和pos。
通過hash不可逆的特性,要求各個礦工不停地計算出某個值的hash符合某一特徵,比如前多少位是000000,由於這個過程只能依賴不停的試錯計算hash,所以是工作量證明。計算完成後其他節點驗證的值符合hash特徵非常容易驗證。驗證通過則成為成為合法區塊(不一定是共識區塊,需要在最長鏈中)。
以太坊中的挖礦演算法用到2個數據集,1個小數據集cache,1個大數據集DAG。這2個數據集會隨著區塊鏈中區塊增多慢慢變大,初始大小cache為16M DAG為1G。
我們先來看這2個數據集的生成過程
cache生成規則為有1個種子隨機數seed,cache中第1個元素對seed取hash,後面數組中每個元素都是前1個元素取hash獲得。
DAG生成規則為 找到cache中對應的元素後 根據元素中的值計算出下次要尋找的下標,循環256次後獲得cache中最終需要的元素值進行hash計算得到DAG中元素的值。
然後我們再看看礦工如何進行挖礦以及輕節點如何驗證
礦工挖礦的過程為,選擇Nonce值映射到DAG中的1個item,通過item中的值計算出下次要找的下標,循環64次,得到最終item,將item中的值hash計算得到結果,結果和target比較,符合條件
則證明挖到區塊,如果不符合則更換nonce繼續挖礦。礦工在挖礦過程中需要將1G的DAG讀取到內存中。
輕節點驗證過程和礦工挖礦過程基本一致,
將塊頭裡面的Nonce值映射到DAG中的1個item,然後通過cache數組計算出該item的值,通過item中的值計算出下次要找的下標,循環64次,得到最終item,將item中的值hash計算得到結果,結果和target比較,符合條件則驗證通過。輕節點在驗證過程中不需要將1G的DAG讀取到內存中。每次用到DAG的item值都使用cache進行計算。
以太坊為什麼需要這2個不同大小的數組進行輔助hash運算呢,直接進行hash運算會有什麼問題?
如果只是進行重復計算會導致挖礦設備專業化,減少去中心化程度。因為我們日常使用的計算機內存和計算力是都需要的,如果挖礦只需要hash運算,挖礦設備則會設計地擁有超高算力,但對內存可以縮小到很小甚至沒有。所以我們選用1G的大內存增加對內存訪問的頻率,增加挖礦設備對內存訪問需求,從而更接近於我們日常使用的計算機。
我們看看在Nakamoto共識是如何解決拜占庭將軍問題的。首先看看區塊鏈中的拜占庭將軍問題是什麼?
區塊鏈中需要達成一致的是哪條鏈為主鏈,雖然採用了最長鏈原則,但由於分叉問題,還是會帶來拜占庭將軍問題。
本來以太坊pow目標是抵抗51%以下的攻擊,但如上圖如果惡意節點沿著自己挖出的區塊不斷挖礦,由於主鏈上有分叉存在,惡意節點不需要達到51%算力就可以超過主鏈進而成為新的主鏈,為此以太坊使用了ghost協議給上圖中的B1和C1也分配出塊獎勵,盡快合並到主鏈中,這樣主鏈長度(按照合並後的總長度算,長度只是抽象概念,以太坊中按照區塊權重累加)還是大於惡意節點自己挖礦的。
網路中的用戶通過質押一定數量的以太坊成為驗證者。每次系統從這些驗證者從隨機選擇出區塊創建者,其餘驗證者去驗證創建出的區塊是否合法。驗證者會獲得出塊獎勵,沒有被選中的區塊不進行驗證則會被扣除一定質押幣,如果進行錯誤驗證則會被扣除全部質押幣。
如上圖,權益證明在每隔一定區塊的地方設置一個檢查點,對前面的區塊進行驗證,2/3驗證者通過則驗證通過,驗證通過則該區塊所在鏈成為最長合法鏈(不能被回滾)。
我們簡化地只分析了權益證明本身,在以太坊中權益證明較為復雜的點在於和分片機制結合在一起時的運行流程,這部分會在後面單獨將分片機制的一篇文章中詳述。
本篇文章主要討論了共識機制是解決分布式系統中的拜占庭將軍問題,以及分析了以太坊中的共識機制一般包括最長鏈選擇和一種sybil抗性機制(pow或pos)。重點分析了pow和pos的流程以及設計思想。後續將開始重點討論智能合約的部分。
3. 以太經典和以太坊有什麼關系
以太經典(ETC)是以太坊(ETH)的原鏈,ETH是從ETC硬分叉出來的。分叉起源於一場意外的盜幣事件。The DAO計劃基於以太坊智能合約建立一個眾籌平台,於2016年5月正式發布,截止當年6月,募集資金超過1.6億美元。
此後,The DAO被黑客利用智能合約的漏洞,轉移了市值五千萬美元的以太幣,為了挽回投資者資產,以太坊社區投票決定將更改以太坊代碼, 並在以太坊第#1920000區塊進行硬分叉,回滾所有以太幣(包括被黑客佔有的),挽回損失。
但是,有一部分人認為以太坊這種做法違背了區塊鏈的去中心化和不可篡改精神,堅持在原鏈上挖礦,從而形成兩條鏈。一條為不承認回滾交易的原鏈-以太經典(ETC),一條為承認回滾交易的新鏈即以太坊(ETH),各自代表不同的社區共識以及價值觀,分叉時持有以太幣的人在分叉後會同時持有ETH和ETC。
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. 區塊鏈中的硬分叉,以太經典ETC是什麼意思
以太經典(ETC)簡史
以太經典始於一個不幸的事件。
2016年5月,去中心化自治組織(DAO)舉行了一次代幣銷售,目標是建立一個基於區塊鏈的風險投資,以資助Ethereum生態系統內未來的去中心化應用(DApps)。
基本上,DAO是一個去中心化方式運作的復雜的智能合約–當條件滿足時自動在多方之間執行任務的計算機代碼。
盡管其有著雄心勃勃的目標以及成功的代幣銷售,DAO的代碼卻有一個重大漏洞,使得攻擊者可以從去中心化組織中竊取ETH。
攻擊者在2016年6月利用這一漏洞,引發了臭名昭著的DAO黑客事件,惡意竊取了大約價值5000萬美元的ETH。
毋庸置疑,DAO黑客事件曾震驚了Ethereum社區,也使得ETH價格從20美元跌至13美元。
在DAO黑客事件發生後,Ethereum社區不得不從三個選項中選擇。
什麼都不做,努力承受攻擊帶來的後果;
啟動軟分叉,收回資金;
部署一個硬分叉來恢復丟失的ETH。
軟分叉和硬分叉都是重大的網路升級。然而,軟分叉允許未升級的用戶和升級後的用戶相互交流,而硬分叉則不能向後兼容以前的版本。
由於開發人員意識到部署軟分叉會使網路受到分布式拒絕服務(DDoS)攻擊,Ethereum社區決定發起硬分叉,以恢復在DAO黑客攻擊中損失的資金。
雖然這一方案得到了大多數人的支持,但Ethereum社區中的一小部分人卻表示反對,他們認為 「代碼即律法」,區塊鏈網路應該是不可改變的。
由於雙方未能在解決方案上達成一致,最終導致了Ethereum區塊鏈的分裂。
那些試圖找回丟失的ETH的人選擇了硬分叉,開啟了我們今天所熟知的Ethereum(ETH)區塊鏈,而另一群人則留在了最初的Ethereum Classic(ETC)鏈上。
以太經典解決了那些問題?
以太經典(ETC)是一個允許開發者部署智能合約和DApps的區塊鏈平台。
雖然這個功能與Ethereum(ETH)的功能相同,但ETC區塊鏈有兩個主要區別。
首先,Ethereum Classic社區反對篡改分布式賬本,支持「區塊鏈網路不能也不該被修改」的觀點。
其次,雖然ETH總供應量沒有硬性上限,但以太經典採用恆定供應的貨幣政策,最多允許創建2.3億個ETC。
作為一個加分項,以太經典在去年啟動了Atlantis硬分叉,以增加與Ethereum的交互性,並通過zk-SNARKS提高交易的隱私保護程度。
以太經典ETC推薦的交易平台:火幣、OKEX、AAX等。
6. 比特幣現金會不會成為下一個以太坊經典
2017年8月1日一種基於比特幣原鏈的新型區塊鏈資產比特幣現金(BCC)橫空出世,一時間成為了大街小巷熱議的話題,市直一度突破70億美元,成為僅次於比特幣、以太坊的數字貨幣。
比特幣現金在這一過程中也盡力了過山車式的價格波動,這讓人們不禁想起了以太坊經典,把比特幣現金和以太坊經典作對比,那麼,比特幣現金是否會成為下一個比特幣經典呢?
他們的相似之處都是因為理念的不同,通過一次硬分叉的方式產生的一種新型區塊鏈資產,和主鏈分離之後走向了獨立的發展道路,也都經歷了價格過山車式的波動,都繼承了原鏈的衣缽,改變較少。但也存在諸多的不同之處:
1、產生的背景不同:
2016年6月全球最大以太坊項目TheDAO被盜360萬個以太坊,市直高達6000萬美元,這對當時剛剛起步的以太坊社區來說是致命。創始人Vitalik Buterin和社區大部分認為不能就這樣算了,社區通過網路投票的方式決定對以太坊交易進行回滾。而以太坊社區的一少部分人認為這違背了區塊鏈不可逆的原則,是對規則的破壞,繼續堅持發展以太坊原鏈,以太坊經典由此誕生,走向了獨立發展的道路。
比特幣現金是長達三年之久的比特幣擴容之爭的產物,一方面,一部分堅持大區塊的社區成員和開發者厭倦了無休止的爭論,社區共識方案紐約共識雖然取得了階段性的勝利,但未來依舊不明朗,大區塊的支持者希望走向獨立的發展道路;另一方面,大區塊的在社區支持率也是非常之高,BU擴容方案雖然經常出現BUG,但依舊獲得了全網40%的算力支持,比特幣現金脫胎於BU擴容方案,延續了中本聰設計比特幣的初衷,在技術上作出了一定的改變,是一種新型的技術嘗試。在這種大背景下,比特幣現金應運而生,適應了時代的發展潮流。
2、關注度和影響力不同
比特幣現金的前身是比特幣,是比特幣的阮生兄弟,而比特幣是全球數字貨幣的霸主。比特幣向現金和主鏈分離之後和比特幣走向了不同的發展道路。比特幣現金可以說是含住金鑰匙誕生的,一經問世就獲得了社區的廣泛關注,成為社區討論的焦點,新聞滿天飛,國內外的眾多的主流交易平台也多選擇支持。價格在經過短暫的調整之後逐漸回歸了理性,市直一度名列前三,至今仍排在第四。
以太經典的前身是以太坊,以太坊在今年才登上全球數字貨幣第二把交椅,在2016年的時候知名度和社區影響力都不是太高。分裂出來的以太坊經典更是被社區各種不看好,上線的平台少之又少,價格是一路狂跌。以太坊經典在社區的關注度和影響力一直不高,市直遲遲進不了前十,社區討論和媒體關注機會沒有,在經過幾輪的爆發之後市直也只是排到了第九。
綜上所述,無論是關注度和社區影響力,還是產生的歷史背景,比特幣現金和以太坊經典都是不可同日而語,比特幣現金未來的發展將會更加美好,如果比特幣社區依舊是內訌不斷,不思進取,拒絕改變,比特幣現金是有機會撼動比特幣霸主地位,取而代之的。
7. 在以太坊中什麼是Optimistic Rollup(樂觀匯總)
Rollups(匯總)是指將發生在Layer 2的大批交易壓縮,並將快照打包返回主鏈進行記錄和更新的技術路徑;數據在主鏈上儲存,將賬戶間的交互過程轉移到鏈下,避開擁堵的同時具備主鏈的安全性。
Rollups(匯總)方案的關鍵在於,如何確保提交給主鏈的是正確的結果,這也是Optimistic Rollup(樂觀匯總)和下述ZK-Rollup(零知識匯總)最大的區別。
Optimistic Rollup(樂觀匯總)採用的是欺詐性證明(Fraud Proof),它趨於相信操作者提交的數據都是真實的(樂觀假設,大家都是好人)。
但保險起見,需要操作者質押一定資產作為保證金,且在上鏈前留出兩周的挑戰期,任何人都可以在此期間挑戰其真實性並發布欺詐證明,一旦挑戰成功,質押金將會被沒收,挑戰者會獲得獎勵,且回滾交易細節。以此,從概率角度防止作惡行為。
一些擴展解決方案是針對特定應用的,例如,支付通道。其他的方案比如Optimistic Rollup(樂觀匯總),可以用於任何任意合約的執行。
優點:
l兼容性強,開發遷移難度小,更容易落地
l安全性:犧牲了等待時間來換取較好的安全性
l上鏈效率高:將多筆交易打包操作,節約時間和gas fee
缺點:
l驗證效率低:較長的等待期,任何交易在等待期不會被確認,也無法從主鏈提取資金
l擴容程度不及ZK-Rollup(零知識匯總):交易壓縮率相對較低
代表項目:
lFuel:Optimistic Rollup(樂觀匯總)概念提出者所在團隊研發
lSynthetix(合成器):DeFi巨頭的Layer2擴容選擇
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。
8. 以太國際空間誰知道怎麼玩。EIS幣怎麼交易
現在我們大家都很關注關於以太坊方面的問題,那麼關於以太幣怎麼交易?我想我們大家應該會很想了解一些內容,那麼下面就讓我們小編在這里就來為大家好好的介紹一下很多內容關於以太幣怎麼交易?以太坊的交易最直觀解釋:從外部賬戶發送到區塊鏈上的另一個賬戶的消息和簽名的數據包。
包含如下內容:
發送者的簽名
接收的地址
轉移的數字貨幣數量等內容
以太坊上的交易都是需要支付費用,和比特幣以比特幣來支付一定的交易費用不同,以太坊上固定了這個環節,那麼這個間接理解是以太坊的一種安全防範錯誤,防止了大量的無意義的交易,保證一定的安全性,特別是智能合約的創建、執行、調用都需要消耗費用,那麼也保證了整個系統的穩定性,防止了一些鏈上無意義的惡意行為。
交易手續費
以太坊的核心是EVM,以太坊虛擬機,那麼在EVM中執行的位元組碼都是要支付費用。也就是經常看到的Gas、Gas limit、Gas Price這幾個概念。
Gas:字面理解就是汽油,以太坊和日常的汽車一樣需要Gas才能運行。Gas是一筆交易過程中計算消耗的基本單位。有一個列表可以直觀看到在以太坊中操作的Gas消耗量:
操作Gas消耗具體內容
step1執行周期的默認費用。
stop0終止操作是免費的。
suicide0智能合約賬戶的內部數據存儲空間,當合約賬戶調用suicide()方法時,該值將被置為null。
sha320加解密
sload20在固定的存儲器中去獲取
sstore100輸入到固定的存儲器中
balance20賬戶余額
create100創建合約
call20初始化一個只讀調用
memory1擴充內存額外支付的費用
txdata5交易過程中數據或者編碼的每一個位元組的消耗
transaction500交易費用
contract creation53000homestead中目前從21000調整到53000
所以有些公司或者個人覺得區塊鏈技術去中介化,不需要中心伺服器,這種開發模式是比較便宜的,但是事實上區塊鏈的開發不比之前的那些傳統軟體開發來的便宜。
Gas Price:字面理解汽油價格,這個就像你去加油站,95#汽油今天是什麼價格。一個Gas Price就是單價,那麼你的交易費用=Gas*Gas Price,然後以以太幣來ether來支出。當然你覺得我不想支付費用,你可以設置Gas Price為0,但是選擇權在礦工手中,礦工有權選擇收納交易和收取費用,那麼最簡單的想想很難讓一個礦工去接收一個價格很低的交易吧。另外提一句,以太坊默認的Gas Price是1wei。
Gas Limit:字面理解就是Gas的限制,限制是必要的,沒有限制就沒有約束。這個Gas Limit是有兩個意思的。首先針對單個交易,那麼這個表示交易的發起者他願意支付最多是多少Gas,這個交易發起者在發起交易的時候需要設置好。還有一個是針對區塊的Gas Limit,一個單獨的區塊也有Gas的限制。
假設幾個場景來說明Gas的使用:
用戶設置Gas Limit,那麼在交易過程中,如果你的實際消耗的Gas used
用戶設置Gas Limit,那麼交易過程中,如果你的實際消耗的Gas used > Gas Limit,那麼礦工肯定發現你的Gas不足,這個交易就無法執行完成,這個之後會回滾到執行之前的狀態,這個時候礦工會收取Gas Price*Gas Limit。
區塊的Gas Limit,區塊中有一個Gas上限,收納的交易會出現不同的用戶指定的Gas Limit。那麼礦工就會根據區塊限制的Gas Limit來選擇,「合理」選擇打包交易。
具體交易
以太坊上交易可以是簡單的以太幣的轉移,同時也可以是智能合約的代碼消息。列個表格看下交易的具體內容:
代碼內容
from交易發起者的地址、不能為空,源頭都沒有不合理。
to交易接收者的地址(這個可以為空,空的時候就表示是一個合約的創建)
value轉移的以太幣數量
data數據欄位。這個欄位存在的時候表示的是,交易是一個創建或者是一個調用智能合約的交易
Gas Limit字面理解就是Gas的限制,限制是必要的,沒有限制就沒有約束。這個Gas Limit是有兩個意思的。首先針對單個交易,那麼這個表示交易的發起者他願意支付最多是多少Gas,這個交易發起者在發起交易的時候需要設置好。還有一個是針對區塊的Gas Limit,一個單獨的區塊也有Gas的限制。
Gas Price一個Gas Price就是單價,那麼你的交易費用=Gas*Gas Price,然後以以太幣來ether來支出。以太坊默認的Gas Price是1wei。
nonce用於區別用戶發出交易的標識。
hash交易ID,是由上述的信息生成的一個hash值
r、s、v交易簽名的三部分,交易發起者的私鑰對hash簽名生成。
交易分三種類型
轉賬:簡單明了的以太坊上的以太幣的轉移,就和比特幣類似,A向B轉移一定數量的以太幣。這種交易包含:交易發起者、接收者、value的數量,其餘類似Gas Limit、hash、nonce都會默認生成。所以你會看到一段代碼:
web3.eth.sendTransaction({ from: "交易發起者地址", to:「交易接收者地址」, value: 數量});
智能合約創建:創建智能合約就是把智能合約部署到區塊鏈上,那麼這個時候to是一個空的欄位。data欄位則是初始化合約的代碼。所以看到代碼:
web3.eth.sendTransaction({ from: "交易發起者地址", data: "contract binary code"});
智能合約執行:合約創建部署在區塊鏈上,那麼執行就是會加上to欄位到要智能合約執行的地址,然後data欄位來指定調用的方法和參數的傳遞,所以看到代碼:
web3.eth.sendTransaction({ from: "交易發起者地址", to:「合約執行者地址」, data:「調用的方法和參數的傳遞」});
以上大致就是交易的類型。
交易的確認
和比特幣一樣,以太坊的交易需要後續區塊確認後,節點同步後、才能確認。簡單理解就是多挖出一些區塊來,通過驗證後這一筆交易才算確認,以太坊時常會出現擁堵的情況,所以有時候需要等待確認。
轉賬、合約交易流轉
首先交易發起者A發起一筆轉賬交易,那麼發送的格式如下:
代碼具體內容
from交易發起者的地址
to交易接收者的地址
value轉移的以太幣數量
GasGas的量
Gas PriceGas的單價
data發送給接收者的消息
nonce交易編號
節點驗證:以太坊網路中會有節點收到A發送出來的消息,那麼會去檢查這個消息格式時候有效,然後計算Gas Limit。這個時候回去驗證A的以太坊余額,如果余額不足,那麼就返回錯誤,不予處理。一旦A發送的消息通過了節點的驗證,那麼節點就會把這個交易放到交易存儲池中。並廣播到區塊鏈網路。
礦工驗證:那麼寫入區塊鏈必須要礦工打包,礦工在接收到A發出的交易,會和其他交易一塊打包,普通轉賬交易打包即可,那麼合約調用的交易則需要在礦工本地的EVM上去執行調用的合約代碼,代碼執行過程中檢查Gas的消耗。一旦Gas消耗完了,那麼就回滾,如果Gas足夠那麼返回多餘的Gas。並廣播到區塊鏈網路。
其餘節點:重復節點驗證步驟,然後合約也會在本地EVM上執行驗證。通過驗證後同步區塊鏈。
首先還是發起者A發起一個創建智能合約的交易請求。格式如下:
代碼具體內容
from交易發起者的地址
to0
value轉移的以太幣數量
GasGas的量
Gas PriceGas的單價
data合約代碼
nonce交易編號
節點驗證:
以太坊網路中會有節點收到A發送出來的消息,檢查交易是否有效,格式是否正確,驗證交易簽名。計算Gas,確定下發起者的地址,然後查詢A賬戶以太幣的余額。如果余額不足,那麼就返回錯誤,不予處理。一旦A發送的消息通過了節點的驗證,那麼節點就會把這個交易放到交易存儲池中。並廣播到區塊鏈網路。
礦工驗證:
礦工將交易打包,那麼會根據交易費用和合約代碼,來創建合約賬戶,在賬戶的空間中部署合約。這里說下合約地址(智能合約賬戶的地址是有發起者的地址和交易的隨機數作為輸入,然後通過加密演算法生成)。交易確認後會把智能合約的地址返回給A。且廣播到區塊鏈網路。
其餘節點:
重復節點驗證步驟,驗證區塊,在節點的內存池中更新A的智能合約交易,同步區塊鏈,且智能合約部署在自己本地的區塊鏈中。
9. 以太坊經典ETC是什麼
由於以太坊的去中心化,Vitalik Buterin回滾交易記錄的決定必須至少獲得51%用戶的通過。結果以太坊分成了兩派,一派是以太坊經典(Etherum Classic),他們堅持區塊鏈不容更改的初衷,留下來繼續維護原有的以太坊。另一派則是以太坊(Etherum),由Vitalik Buterin團隊維護。這就是「以太坊硬分叉」帶來以太坊經典的來歷。貢獻者:比特網bitewang
10. 以太坊如何使用web3.js或者rpc介面獲取交易數據交易時間與確認數
如果要查詢主網上的交易記錄,可以使用etherscan。但是,如果是你自己搭建的私鏈,應該如何查詢交易記錄呢?
答案是你需要自己監聽鏈上的日誌,存到資料庫里,然後在這個資料庫中查詢。例如:
varaddr=""
varfilter=web3.eth.filter({fromBlock:0,toBlock:'latest',address:addr});
filter.get(function(err,transactions){
transactions.forEach(function(tx){
vartxInfo=web3.eth.getTransaction(tx.transactionHash);
//這時可以將交易信息txInfo存入資料庫
});
});
web3.eth.filter()用來監聽鏈上的日誌,web3.eth.getTransaction()用來提取指定交易的信息,一旦獲得交易信息,就可以存入資料庫供查詢用了。
推薦一個實戰入門,你可以看看:以太坊教程