从0开始学以太坊

① 【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 )

② 【ETH钱包开发03】web3j转账ETH

在之前的文章中，讲解了创建、导出、导入钱包。
【ETH钱包开发01】创建、导出钱包
【ETH钱包开发02】导入钱包

本文主要讲解以太坊转账相关的一些知识。交易分为ETH转账和ERC-20 Token转账，本篇先讲一下ETH转账。

1、解锁账户发起交易。钱包keyStore文件保存在geth节点上，用户发起交易需要解锁账户，适用于中心化的交易所。

2、钱包文件离线签名发起交易。钱包keyStore文件保存在本地，用户使用密码+keystore的方式做离线交易签名来发起交易，适用于dapp，比如钱包。

本文主要讲一下第二种方式，也就是钱包离线签名转账的方式。

交易流程
1、通过keystore加载转账所需的凭证Credentials
2、创建一笔交易RawTransaction
3、使用Credentials对象对交易签名
4、发起交易

注意以下几点：

1、Credentials
这里，我是通过获取私钥的方式来加载 Credentials

还有另外一种方式，通过密码+钱包文件keystore方式来加载 Credentials

2、nonce

nonce是指发起交易的账户下的交易笔数，每一个账户nonce都是从0开始，当nonce为0的交易处理完之后，才会处理nonce为1的交易，并依次加1的交易才会被处理。

可以通过 eth_gettransactioncount 获取nonce

3、gasPrice和gasLimit
交易手续费由gasPrice 和gasLimit来决定，实际花费的交易手续费是 gasUsed * gasPrice 。所有这两个值你可以自定义，也可以使用系统参数获取当前两个值

关于 gas ，你可以参考我之前的一篇文章。
以太坊（ETH）GAS详解

gasPrice和gasLimit影响的是转账的速度，如果gas过低，矿工会最后才打包你的交易。在app中，通常给定一个默认值，并且允许用户自己选择手续费。

如果不需要自定义的话，还有一种方式来获取。获取以太坊网络最新一笔交易的 gasPrice ,转账的话， gasLimit 一般设置为21000就可以了。

Web3j还提供另外一种简单的方式来转账以太币,这种方式的好处是不需要管理nonce，不需要设置gasPrice和gasLimit，会自动获取最新一笔交易的gasPrice，gasLimit 为21000（转账一般设置成这个值就够用了）。

这个问题，我想是很多朋友所关心的吧。但是到目前为止，我还没有看到有讲解这方面的博客。

之前问过一些朋友，他们说可以通过区块号、区块哈希来判断，也可以通过Receipt日志来判断。但是经过我的一番尝试，只有 BlockHash 是可行的，在web3j中根据 blocknumber 和 transactionReceipt 都会报空指针异常。

原因大致是这样的：在发起一笔交易之后，会返回 txHash ，然后我们可以根据这个 txHash 去查询这笔交易相关的信息。但是刚发起交易的时候，由于手续费问题或者以太网络拥堵问题，会导致你的这笔交易还没有被矿工打包进区块，因此一开始是查不到的，通常需要几十秒甚至更长的时间才能获取到结果。我目前的解决方案是轮询的去刷 BlockHash ，一开始的时候 BlockHash 的值为0x00000000000，等到打包成功的时候就不再是0了。

这里我使用的是rxjava的方式去轮询刷的，5s刷新一次。

正常情况下，几十秒内就可以获取到区块信息了。

区块确认数=当前区块高度-交易被打包时的区块高度。

③ ​ 区块链入门必备108知识点

区块链入门必备108知识点

（欢迎同频者交流）

1、什么是区块链

把多笔交易的信息以及表明该区块的信息打包放在一起，经验证后的这个包就是区块。

每个区块里保存了上一个区块的 hash值，使区块之间产生关系，也就是说的链了。合起来就叫区块链。

2.什么是比特币

比特币概念是2009年 中本聪提出的，总量是2100万个。比特币链大约每10分钟产生一个区块，这个区块是矿工挖了10分钟挖出来的。作为给矿工奖励，一定数量的比特币会发给矿工们，但是这个一定数量是每四年减半一次。现在是12.5个。照这样下去2040年全部的比特币问世。

3.什么是 以太坊

以太坊与比特币最大的区别是有了智能合约。使得开发者在上边可以开发，运行各种应用。

4.分布式账本

它是一种在网络成员之间共享，复制和同步的数据库。直白说，在区块链上的所有用户都有记账功能，而且内容一致，这样保证了数据不可篡改性。

5.什么是准匿名性

相信大家都有钱包，发送交易都用的钱包地址(一串字符串)这就是准匿名。

6．什么是开放透明性/可追溯

区块链存储了从 历史 到现在的所有数据，任何人都可以查看，而且还可以查看到 历史 上的任何数据。

7.什么是不可篡改

历史 数据和当前交易的数据不可篡改。数据被存在链上的区块上，有一个hash值，如果修改该区块信息，那么它的 hash值也变了，它后边的所有区块的hash值也必须修改，使成为新的链。同时主链还在进行交易产生区块。修改后链也必须一直和主链同步产生区块，保证链的长度一样。代价太大了，只为修改一条数据。

8.什么是抗ddos攻击

ddos:黑客通过控制许多人的电脑或者手机，让他们同时访问一个网站，由于服务器的宽带是有限的，大量流量的涌入可能会使得网站可能无法正常工作，从而遭受损失。但区块链是分布式的，不存在一个中心服务器，一个节点出现故障，其他节点不受影响。理论上是超过51%的节点遭受攻击，会出现问题。

9.主链的定义

以比特币为例，某个时间点一个区块让2个矿工同时挖出来，然后接下来最先产生6个区块的链就是主链

10．单链/多链

单链指的是一条链上处理所有事物的数据结构。多链结构，其核心本质是公有链+N个子链构成。只有一条，子链理论上可以有无数条，每一个子链都可以运行一个或多个DAPP系统

11.公有链/联盟链/私有链

公有链:每个人都可以参与到区块链

联盟链:只允许联盟成员参与记账和查询

私有链:写入和查看的权限只掌握在一个组织手里。

12.共识层数据层等

区块链整体结构有六个:数据层，网络层，共识层，激励层，合约层，应用层。数据层:记录数据的一层，属于底层技术; 网络层:构建区块链网络的一种架构，它决定了用户与用户之间通过何种方式组织起来。共识层:提供了一套规则，让大家接收和存储的信息达成一致。激励层:设计激励政策，鼓励用户参与到区块链生态中;合约层:一般指“智能合约”，它是一套可以自动执行，根据自己需求编写的合约体系。应用层:区块链上的应用程序，与手机的app类似前分布式存储研发中心

13.时间戳

时间戳是指从1970年1月1日0时0分0秒0...到现在的当前时间的总秒数，或者总纳秒数等等很大的数字。每个区块生成时都有一个时间戳，表明生成区块的时间。

14．区块/区块头/区块体

区块是区块链的基本单元，区块头和区块体是区块链的组成部分。区块头里面包含的信息有上一个区块的hash，本区块的hash，时间戳等等。区块体就是区块里的详细数据。

15.Merkle树

Merkle树，也叫二叉树，是存储数据的一种数据结构，最底层是所有区块包含的原始数据，上一层是每个区块的hash值，这一层的hash两两组合产生新的hash值，形成新的一层，然后一层层往上，-直到产生一个hash值。这样的结构可以用于快速比较大量的数据，不需要下载全部的数据就可以快速的查找你想要的最底层的 历史 数据。

16什么是扩容

比特币的一个区块大小大约是1M左右，可以保存4000笔交易记录。扩容就是想把区块变大，能保存更多的数据。

17.什么是链

每个区块都会保存上一个区块的 hash，使区块之间产生关系，这个关系就是链。通过这个链把区块交易记录以及状态变化等的数据存储起来。

18．区块高度

这个不是距离上说的高度，它指是该区块与所在链上第一个区块之间相差的区块总个数。这个高度说明了就是第几个区块，只是标识作用。

19.分叉

同一时间内产生了两个区块(区块里的交易信息是一样的，只是区块的hash值不一样)，之后在这两个区块上分叉出来两条链，这两条链接下来谁先生成6个区块，谁就是主链，另外的一条链丢弃。

20． 幽灵协议

算力高的矿池很容易比算力低的矿机产生区块速度快，导致区块链上大部分区块由这些算力高的矿池产生的。而算力低的矿机产生的区块因为慢，没有存储到链上，这些区块将会作废。

幽灵协议使得本来应该作废的区块，也可以短暂的留在链上，而且也可以作为

工作量证明的一部分。这样一来，小算力

的矿工，对主链的贡献比重就增大了，大型矿池就无法独家垄断对新区块的确认。

21.孤块

之前说过分叉，孤块就是同一时间产生的区块，有一个形成了链，另一个后边没有形成链。那么这个没形成链的块就叫

孤块。

22.叔块

上边说的孤块，通过幽灵协议，使它成为工作量证明的一部分，那它就不会被丢弃，会保存在主链上。这个区块就是下

23重放攻击

就是黑客把已经发送给服务器的消息，重新又发了一遍，有时候这样可以骗取服务器的多次响应。

24．有向无环图

也叫数据集合DAG(有向非循环图)，DAG是一种理想的多链数据结构。现在说的区块链大都是单链，也就是一个区块连一个区块，DAG是多个区块相连。好处是可以同时生成好几个区块，于是网络可以同时处理大量交易，吞吐量肯定就上升了。但是缺点很多，目前属于研究阶段。

25.什么是挖矿

挖矿过程就是对以上这六个字段进行一系列的转换、连接和哈希运算，并随着不断一个一个试要寻找的随机数，最后成功找到一个随机数满足条件:经过哈希运算后的值，比预设难度值的 哈希值小，那么，就挖矿成功了，节点可以向邻近节点进行广播该区块，邻近节点收到该区块对以上六个字段进行同样的运算，验证合规，再向其它结点转播，其它结点也用同样的算法进行验证，如果全网有51%的结点都验证成功，这个区块就算真正地“挖矿”成功了，每个结点都把这个区块加在上一个区块的后面，并把区块中与自己记录相同的列表删除，再次复生上述过程。另外要说的是，不管挖矿成不成功每个节点都预先把奖励的比特币50个、所有交易的手续费(总输入-总输出)记在交易列表的第一项了(这是“挖矿”最根本的目的，也是保证区块链能长期稳定运行的根本原因)，输出地址就是本结点的地址，但如果挖矿不成功，这笔交易就作废了，没有任何奖励。而且这笔叫作“生产交易”的交易不参与“挖矿”计算。

26.矿机/矿场

矿机就是各种配置的计算机，算力是他们的最大差距。矿机集中在一个地的地方就是矿场

27.矿池

就是矿工们联合起来一起组成一个团队，这个团队下的计算机群就是矿池。挖矿奖励，是根据自己的算力贡献度分发。

28.挖矿难度和算力

挖矿难度是为了保证产生区块的间隔时间稳定在某个时间短内，如比特币10分钟出

块1个。算力就是矿机的配置。

29.验证

当区块链里的验证是对交易合法性的一种确认，交易消息在节点之间传播时每个节点都会验证一次这笔交易是否合法。比如验证交易的语法是否正确，交易的金额是否大于0，输入的交易金额是否合理，等等。验证通过后打包，交给矿工挖矿。

30.交易广播

就是该节点给其他节点通过网络发送信息。

31.矿工费

区块链要像永动机一样不停的工作，需要矿工一直维护着这个系统。所以要给矿工们好处费，才能持久。

32.交易确认

当交易发生时，记录该笔交易的区块将进行第一次确认，并在该区块之后的链上的每一个区块进行再次确认:当确认数达到6个及以上时，通常认为这笔交易比较安全并难以篡改。

33.双重交易

就是我有10块钱，我用这10块钱买了一包烟，然后瞬间操作用这还没到付的10块钱又买了杯咖啡。所以验证交易的时候，要确认这10块钱是否已花费。

34.UTXO未花费的交易输出

它是一个包含交易数据和执行代码的数据结构，可以理解为存在但尚未消费的数字货币。

35.每秒交易数量TPS

也就是吞吐量，tps指系统每秒能处理的交易数量。

36.钱包

与支付宝类似，用来存储数字货币的，用区块链技术更加安全。

37.冷钱包/热钱包

冷钱包就是离线钱包，原理是储存在本地，运用二维码通信让私钥永不触网。热钱包就是在线钱包，原理是将私钥加密后存储在服务器上，当需要使用时再从服务器上下载下来，并在浏览器端进行解密。

38.软件钱包/ 硬件钱包

软件钱包是一种计算机程序。一般而言，软件钱包是与区块链交互的程序，可以让用户接收、存储和发送数字货币，可以存储多个密钥。硬件钱包是专门处理数字货币的智能设备。

39.空投

项目方把数字货币发送给各个用户钱包地址。

40.映射

映射跟区块链货币的发行相关，是链与链之间的映射。比如有一些区块链公司，前期没有完成链的开发，它就依托于以太坊发行自己的货币，前期货币的发行、交易等都在以太坊上进行操作。随着公司的发展，公司自己的链开发完成了公司想要把之前在以太坊上的信息全部对应到自己的链上，这个过程就是映射。

41.仓位

指投资人实有投资和实际投资资金的比例

42.全仓

全部资金买入比特币

43．减仓

把部分比特币卖出，但不全部卖出

44．重仓

资金和比特币相比，比特币份额占多

45．轻仓

资金和比特币相比，资金份额占多

46.空仓

把手里所持比特币全部卖出，全部转为资金

47.止盈

获得一定收益后，将所持比特币卖出以保住盈利

48.止损

亏损到一定程度后，将所持比特币卖出以防止亏损进一步扩大

49.牛市

价格持续上升，前景乐观

50.熊市

价格持续下跌，前景黯淡

51.多头（做多）

买方，认为币价未来会上涨，买入币，待币价上涨后，高价卖出获利了结

52.空头（做空）

卖方，认为币价未来会下跌，将手中持有的币（或向交易平台借币）卖出，待币价下跌后，低价买入获利了结

53.建仓

买入比特币等虚拟货币

54.补仓

分批买入比特币等虚拟货币，如：先买入1BTC，之后再买入1BTC

55.全仓

将所有资金一次性全部买入某一种虚拟币

56.反弹

币价下跌时，因下跌过快而价格回升调整

57.盘整（横盘）

价格波动幅度较小，币价稳定

58.阴跌

币价缓慢下滑

59.跳水（瀑布）

币价快速下跌，幅度很大

60.割肉

买入比特币后，币价下跌，为避免亏损扩大而赔本卖出比特币。或借币做空后，币价上涨，赔本买入比特币

61.套牢

预期币价上涨，不料买入后币价却下跌；或预期币价下跌，不料卖出后，币价却上涨

62.解套

买入比特币后币价下跌造成暂时的账面损失，但之后币价回升，扭亏为盈

63.踏空

因看淡后市卖出比特币后，币价却一路上涨，未能及时买入，因此未能赚得利润

64.超买

币价持续上升到一定高度，买方力量基本用尽，币价即将下跌

65.超卖

币价持续下跌到一定低点，卖方力量基本用尽，币价即将回升

66.诱多

币价盘整已久，下跌可能性较大，空头大多已卖出比特币，突然空方将币价拉高，诱使多方以为币价将会上涨，纷纷买入，结果空方打压币价，使多方套牢

67.诱空

多头买入比特币后，故意打压币价，使空头以为币价将会下跌，纷纷抛出，结果误入多头的陷阱

68.什么是NFT

NFT全称“Non-Fungible Tokens” 即非同质化代币，简单来说，即区块链上一种无法分割的版权证明，主要作用数字资产确权，转移，与数字货币区别在于，它独一无二，不可分割，本质上，是一种独特的数字资产。

69.什么是元宇宙

元宇宙是一个虚拟时空间的集合， 由一系列的增强现实（AR）， 虚拟现实（VR） 和互联网（Internet）所组成，其中数字货币承载着这个世界中价值转移的功能。

70.什么是DeFi

DeFi，全称为Decentralized Finance，即“去中心化金融”或者“分布式金融”。“去中心化金融”，与传统中心化金融相对，指建立在开放的去中心化网络中的各类金融领域的应用，目标是建立一个多层面的金融系统，以区块链技术和密码货币为基础，重新创造并完善已有的金融体系

71.谁是中本聪？

72.比特币和Q币不一样

比特币是一种去中心化的数字资产，没有发行主体。Q币是由腾讯公司发行的电子货币，类似于电子积分，其实不是货币。Q币需要有中心化的发行机构，Q币因为腾讯公司的信用背书，才能被认可和使用。使用范围也局限在腾讯的 游戏 和服务中，Q币的价值完全基于人们对腾讯公司的信任。

比特币不通过中心化机构发行，但却能够得到全球的广泛认可，是因为比特币可以自证其信，比特币的发行和流通由全网矿工共同记账，不需要中心机构也能确保任何人都无法窜改账本。

73.矿机是什么？

以比特币为例，比特币矿机就是通过运行大量计算争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备，一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成，只执行单一的计算程序，耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力，拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。随着全网算力上涨，用传统的设备（CPU、GPU）挖到比特的难度越来越大，人们开发出专门用来挖矿的芯片。芯片是矿机最核心的零件。芯片运转的过程会产生大量的热，为了散热降温，比特币矿机一般配有散热片和风扇。用户在电脑上下载比特币挖矿软件，用该软件分配好每台矿机的任务，就可以开始挖矿了。每种币的算法不同，所需要的矿机也各不相同。

74.量化交易是什么？

量化交易，有时候也称自动化交易，是指以先进的数学模型替代人为的主观判断，极大地减少了投资者情绪波动的影响，避免在市场极度狂热或悲观的情况下做出非理性的投资决策。量化交易有很多种，包括跨平台搬砖、趋势交易、对冲等。跨平台搬砖是指，当不同目标平台价差达到一定金额，在价高的平台卖出，在价低的平台买入。

75.区块链资产场外交易

场外交易也叫OTC交易。用户需要自己寻找交易对手，不通过撮合成交，成交价格由交易双方协商确定，交易双方可以借助当面协商或者电话通讯等方式充分沟通。

76.时间戳是什么？

区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连。时间戳使区块链上每一笔数据都具有时间标记。简单来说，时间戳证明了区块链上什么时候发生了什么事情，且任何人无法篡改。

77.区块链分叉是什么？

在中心化系统中升级软件十分简单，在应用商店点击“升级”即可。但是在区块链等去中心化系统中，“升级”并不是那么简单，甚至可能一言不合造成区块链分叉。简单说，分叉是指区块链在进行“升级”时发生了意见分歧，从而导致区块链分叉。因为没有中心化机构，比特币等数字资产每次代码升级都需要获得比特币社区的一致认可，如果比特币社区无法达成一致，区块链很可能形成分叉。

78.软分叉和硬分叉

硬分叉，是指当比特币代码发生改变后，旧节点拒绝接受由新节点创造的区块。不符合原规则的区块将被忽略，矿工会按照原规则，在他们最后验证的区块之后创建新的区块。 软分叉是指旧的节点并不会意识到比特币代码发生改变，并继续接受由新节点创造的区块。矿工们可能会在他们完全没有理解，或者验证过的区块上进行工作。软分叉和硬分叉都"向后兼容"，这样才能保证新节点可以从头验证区块链。向后兼容是指新软件接受由旧软件所产生的数据或者代码，比如说Windows 10可以运行Windows XP的应用。而软分叉还可以"向前兼容"。

79.区块链项目分类和应用

从目前主流的区块链项目来看，区块链项目主要为四类：第一类：币类；第二类：平台类；第三类：应用类；第四类：资产代币化。

80.对标美元的USDT

USDT是Tether公司推出的对标美元（USD）的代币Tether USD。1USDT=1美元，用户可以随时使用USDT与USD进行1:1兑换。Tether公司执行1:1准备金保证制度，即每个USDT代币，都会有1美元的准备金保障，对USDT价格的恒定形成支撑。某个数字资产单价是多少USDT，也就相当于是它的单价是多少美元（USD）。

81.山寨币和竞争币

山寨币是指以比特币代码为模板，对其底层技术区块链进行了一些修改的区块链资产，其中有技术性创新或改进的又称为竞争币。因为比特币代码开源，导致比特币的抄袭成本很低，甚至只需复制比特币的代码，修改一些参数，便可以生成一条全新的区块链。

82.三大交易所

币安

Okex

火币

83.行情软件

Mytoken

非小号

84.资讯网站

巴比特

金色 财经

币世界快讯

85.区块链浏览器

BTC

ETH

BCH

LTC

ETC

86.钱包

Imtoken

比特派

MetaMask（小狐狸 ）

87. 去中心化交易所

uniswap

88. NFT交易所

Opensea

Super Rare

89. 梯子

自备，购买靠谱梯子

90. 平台币

平台发行的数字货币，用于抵扣手续费，交易等

91. 牛市、熊市

牛市：上涨行情

熊市：下跌行情

92. 区块链1.0

基于分布式账本的货币交易体系，代表为比特币

93. 区块链2.0

以太坊（智能合约）为代表的合同区块链技术为2.0

94. 区块链3.0

智能化物联网时代，超出金融领域，为各种行业提供去中心化解决方案

95. 智能合约

智能合约，Smart Contract，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议，简单说，提前定好电子合约，一旦双方确认，合同自动执行。

96. 什么是通证？

通证经济就是以Token为唯一参考标准的经济体系，也就是说相当于通行证，你拥有Token ,就拥有权益，就拥有发言权。

97. 大数据 和 区块链 的 区别

大数据是生产资料，AI是新的生产力，区块链是新的生产关系。大数据指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。简单理解为，大数据就是长期积累的海量数据，短期无法获取。区块链可以作为大数据的获取方式，但无法取代大数据。大数据只是作为在区块链运行的介质，没有绝对的技术性能，所以两者不能混淆。(生产关系简单理解就是劳动交换和消费关系，核心在于生产力，生产力核心在于生产工具)

98. 什么是ICO？

ICO，Initial Coin Offering, 首次公开代币发行，就是区块链数字货币行业中的众筹。是2017最为热门的话题和投资趋势，国家9.4出台监管方案。说到ICO，人们会想到IPO，两者有着本质不同。

99. 数字货币五个特征

第一个特征：去中心化

第二个特征：有开源代码

第三个特征：有独立的电子钱包

第四个特征：恒量发行的

第五个特征：可以全球流通

100.什么叫去中心化？

没有发行方，不属于任何机构或国家，由互联网网络专家设计、开发并存放于互联网上，公开发行的币种。

101. 什么叫衡量（稀缺性）？

发行总量一旦设定，永久固定，不能更改，不能随意超发，可接受全球互联网监督。因挖掘和开釆难度虽时间数量变化，时间越长，开采难度越大，所开釆的币就越少，因此具有稀缺性。

102. 什么叫开源代码？

用字母数字组成的存放在互联网上，任何人都可以查出其设计的源代码，所有人都可以参与，可以挖掘，全球公开化。

103. 什么叫匿名交易？ 专有钱包私密？

每个人都可以在网上注册下载钱包，无需实名认证，完全由加密数字代码组成，全球即时点对点发送、交易，无需借助银行和任何机构，非本人授权任何人都无法追踪、查询。

104.什么是合约交易？

合约交易是指买卖双方对约定未来某个时间按指定价格接收一定数量的某种资产的协议进行交易。合约交易的买卖对象是由交易所统一制定的标准化合约，交易所规定了其商品种类，交易时间，数量等标准化信息。合约代表了买卖双方所拥有的权利和义务。

105.数字货币产业链

芯片厂家 矿机厂商 矿机代理 挖矿 出矿到交易所 散户炒币

106.北 枫 是谁？

北 枫 ：数字货币价值投资者

投资风格：稳健

建立社区 ：北斗 社区 （高质量价投社区 ）

107.北斗 投资策略

长短结合，价投为主，不碰合约，不玩短线

合理布局，科学操作，稳健保守，挣周期钱

108.北 枫 ？

欢迎币友，共谋发展

④ 以太坊怎么挖矿

与所有区块链技术一样，以太坊使用基于激励的安全模型。声称是网络中的矿工的任何节点都可以尝试创建并阻止验证区。世界各地的许多矿工正在同时创建和验证区块。

一、以太坊采矿的基本原则

1、与所有区块链技术一样，以太坊使用基于激励的安全模型。声称是网络中的矿工的任何节点都可以尝试创建并阻止验证区。世界各地的许多矿工正在同时创建和验证区块。每个矿工通过向块链发送块来提供数学机制的“证据”。此测试类似于保证：如果此测试存在，则此块必须有效。

2、对于要添加到主链的块，矿工必须比其他矿工更快地提供此“测试”。通过矿工提供的数学机制的“证明”，每个区块的确认过程称为工作测试。经证实，新区块内的矿工将获得一定的奖励。什么是奖励？以太坊使用内在数字代币 - 以太作为奖励。每次矿工尝试新的块时，都会生成一个新的以太坊并将其提供给矿工。

第二、以太坊和比特币的区别

1、同点：比特币和以太坊都是成功的区块链技术应用。人们通过比特币认识区块链技术。通过以太坊，人们意识到区块链可以是独立的。所有这些都基于区块链，其中交易是公开记录的，货币和资产交易更方便和让步，并且消除了繁琐的中间人。

2、差异：比特币是一种分散的点对点数字支付系统，类似于全球清算银行。而且这家银行不是一个集中式组织的成员，它没有CEO，它没有管理员，只有代码的基本原则和共识。从同行转移价值，没有其他第三方或信托机构。

3、比特币总量为2100W。对于每生成21W的块，块生成的比特币数量减少一半，每10分钟生成一个块。一般而言，它是一种通货紧缩的电子货币。以太坊的定义是一个分散的点对点虚拟机，可以理解为使用代币执行价值分配并吸引所有各方建立生态系统的平台。以太坊的总量没有上限。

三、智能合约和协议ERC20

1、智能合约首先是合同，它以代码的形式规定交易执行的双方，并规定了执行合同的某些激活条件。一旦这些条件被激活，商定的交易就会自动执行，通常是一些交易。这些交易将由矿工挖掘出来，并最终合并到公共链中，这是不可否认的，不可逆转。

2、以太坊中的智能合约基本上是互联网上的开源。任何用户都可以看到相关接口的定义和激活时间。如果没有统一的标准，许多智能合约将使每个人都难以理解，这份智能合约究竟做了什么？此时，ERC20协议已启动。

3、开发人员可以通过查看其他智能合约然后调用自己的合同轻松了解相关界面的角色。标准化是非常有益的，这意味着这些资产可以在不同的平台和项目中使用，否则它们只能在特定情况下使用。

四、为什么以太坊可以用来发送硬币

因为智能合同的存在的，合同可以被用来安排货币集资最后存入帐户的用户，并且因为0x7D0使用相同的标准ERC20如直接交换0x7D0和FAD支持以太坊生态系统这将更容易。

五、以太坊贸易限制

1、对于每笔交易，交易的发起人必须设定交易的Gas限价和Gas价格。不同的操作将产生不同的Gas，Gas成本当矿工完成后，矿工将停止运行并且用过的Gas将被奖励给矿工。

2、如果某些气体仍然存在，如果用户声明限制值太低或者中间的帐号Eth不足以支付Gas消耗，它将返回到交易的发起人或智能合约的创建者，由于Gas不足，协议将被取消，用于计算的Gas将不会退回账户。

六、网络计算能力为太坊全

以太网中所有当前采矿机器的总计算能力，当前采矿集群是根据该值计算的当前块的难度。

七、以太坊提取难度

块的难度用于提高块验证区的一致性。 Genesis块的难度是131,072，并且有一个特殊的公式用于计算之后每个块的难度。如果检查块比前一个块更快，则以太坊协议将增加块的难度。通过调整块的难度，您可以调整验证区块所需的时间，即突发速度。检查时间的自我调整以继续以恒定速率生成新快。

8、单张卡的计算能力与采矿收入之间的关系

单张卡的计算能力越大，可以进行的检查越多，获得公式结果的概率是，情况越大，如果使用地雷组，所提供的股份数量越大，采矿业的收入就越大。

⑤ 以太坊stratum协议原理

参照比特币的 stratum协议 和 NiceHash的stratum协议规范 编写了一版以太坊版本的stratum协议说明.

stratum协议是目前最常用的矿机和矿池之间的TCP通讯协议。

以太坊是一个去中心化的网络架构，通过安装Mist客户端的节点来转发新交易和新区块。而矿机、矿池也同时形成了另一个网络，我们称之为矿工网络。

矿工网络分成矿机、矿池、钱包等几个主要部分，有时矿池软件与钱包安装在一起，可合称为矿池。

矿机与矿池软件之间的通讯协议是 stratum ，而矿池软件与钱包之间的通讯是 bitcoinrpc 接口。

stratum是 JSON 为数据格式.

矿机启动，首先以 mining.subscribe 方法向矿池连接，用来订阅工作。

矿池以 mining.notify 返回订阅号、ExtraNonce1和ExtraNonce2_size。

Client:

Server:

其中：

是 订阅号 ；

080c是 extranonce ，Extranonce可能最大3字节；

矿机以 mining.authorize 方法，用某个帐号和密码登录到矿池，密码可空，矿池返回 true 登录成功。该方法必须是在初始化连接之后马上进行，否则矿机得不到矿池任务。

Client:

Server:

难度调整由矿池下发给矿机，以 mining.set_difficulty 方法调整难度， params 中是难度值。
Server:

矿机会在下一个任务时采用新难度，矿池有时会马上下发一个新任务并且把清理任务设为true，以便矿机马上以新难度工作。

该命令由矿池定期发给矿机，当矿机以 mining.subscribe 方法登记后，矿池应该马上以 mining.notify 返回该任务。

Server:

任务ID ： bf0488aa ；

seedhash ： 。每一个任务都发送一个seedhash来支持尽可能多的矿池，这可能会很快地在货币之间交换。

headerhash : 。

boolean cleanjobs : true 。如果设为true，那么矿工需要清理任务队列，并立即开始从事新提供的任务，因为所有旧的任务分享都将导致陈旧的分享错误。如果是 false 则等当前任务结束才开始新任务。

矿工使用seedhash识别DAG，然后带着headerhash,extranonce和自己的minernonce寻找低于目标的share(这是由提供的难度而产生的)。

矿机找到合法share时，就以” mining.submit “方法向矿池提交任务。矿池返回true即提交成功，如果失败则error中有具体原因。

Client:

任务ID : bf0488aa

minernonce : 6a909d9bbc0f 。注意minernonce是6个字节，因为提供的extranonce是2个字节。如果矿池提供3字节的extranonce，那么minernonce必须是5字节

Server:

一般的矿机与矿池通讯过程就如下所示：

⑥ 什么是以太币/以太坊ETH

以太币（ETH）是以太坊（Ethereum）的一种数字代币，被视为“比特币2.0版”，采用与比特币不同的区块链技术“以太坊”（Ethereum），一个开源的有智能合约成果的民众区块链平台，由全球成千上万的计算机构成的共鸣网络。开发者们需要支付以太币（ETH）来支撑应用的运行。和其他数字货币一样，以太币可以在交易平台上进行买卖 。

温馨提示：以上解释仅供参考，不作任何建议。入市有风险，投资需谨慎。您在做任何投资之前，应确保自己完全明白该产品的投资性质和所涉及的风险，详细了解和谨慎评估产品后，再自身判断是否参与交易。
应答时间：2020-12-02，最新业务变化请以平安银行官网公布为准。
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⑦ 002：以太坊简介|《ETH原理与智能合约开发》笔记

待字闺中开发了一门区块链方面的课程：《深入浅出ETH原理与智能合约开发》，马良老师讲授。此文集记录我的学习笔记。

课程共8节课。其中，前四课讲ETH原理，后四课讲智能合约。
第一课分为四部分：

这篇文章是第一部分的学习笔记：以太坊简介。

以太坊是目前公认的区块链2.0，相比于区块链1.0（比特币），其最大的特点是引入了智能合约，从而从单一的数字加密 Token 技术转化为一个区块链分布式应用的平台。以太坊本身不包含任何具体的应用，它主要是提供基础平台和工具，使得开发者可以在其基础之上开发出各种各样的应用。可以说，以太坊有着巨大的潜力，它最终可能会发展出分布式、自动化、自组织的最高形态。

第一，我们可以通过学习以太坊的技术，领会区块链技术发展的脉络，改进的思路/路径，从而紧跟区块链技术发展的前沿，预测下一步的趋势。
第二，DAPP（分布式应用）生态系统目前的发展也是蒸蒸日上，蓬勃发展，据不完全统计，现在有数百种应用之多，显而易见的，对于开发人员的需求也是水涨船高，需要大量的开发人员。目前非常有名的应用有加密猫、各类侧链应用、ERC20 Token如币安币火币等等。

2013年，创始人 Vitalik Buterin 针对比特币存在的一些问题以及局限性，提出把“智能合约”构想应用于区块链领域，希望打造一个基于区块链的多方计算的智能化通用平台，并通过比特币融资进行开发。

2014年，以太坊基金会在瑞士成立，管理并运营整个项目。

前5大矿池占83%的算力，很集中。

目前大约有16000个全节点，其中，美国5461（34%），中国1839（11.5%），俄罗斯963（6%），德国920（5.7%），加拿大875（5.45%）。全节点每天都有动态变化。分布情况也反映出各个国家的参与热度。

⑧ 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南

以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来，可是又感觉无从下手，本文将基于以太坊平台，以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念，轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊（Ethereum）是一个建立在区块链技术之上， 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学，姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android，它是一个开发平台，让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
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）。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装，让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发，开发者只要专注于应用本身的开发，从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈：有社区的支持，有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约， 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的（由事件驱动的）、以代码形式编写的合同（特殊的交易）。
在比特币脚本中，我们讲到过比特币的交易是可以编程的，但是比特币脚本有很多的限制，能够编写的程序也有限，而以太坊则更加完备（在计算机科学术语中，称它为是“图灵完备的”），让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序（智能合约）。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景，比如：数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外，真正落地的应用还不多（就像移动平台刚开始出来一样），相信1到3年内，各种杀手级会慢慢出现。
编程语言：Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity，文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言，用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像Python的智能合约开发语言：Serpent，不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看，以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境：EVM
EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM，就像之于跟JVM的关系一样，这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境，在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上，当我们把合约部署到以太坊网络上之后，合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式，需要我们在部署之前先对合约进行编译，可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时，常常要使用到以太坊客户端（钱包）。平时我们在开发中，一般不接触到客户端或钱包的概念，它是什么呢？
以太坊客户端（钱包）
以太坊客户端，其实我们可以把它理解为一个开发者工具，它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端，基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台，通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能（API）。Geth的使用我们之后会有文章介绍，这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似，不过是跑在终端里。
相对于Geth，Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上，并使用一个特定的地址来标示这个合约，这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户：
· 外部账户
该类账户被私钥控制（由人控制），没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样，以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的：一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名，来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码，允许它执行各种动作（比如转移代币，写入内部存储，挖出一个新代币，执行一些运算，创建一个新的合约等等）。
只有当外部账户发出指令时，合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上（由实际矿工出块之后，才真正部署成功）。
运行
合约部署之后，当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息（交易）即可，通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似，占用区块链的资源（不管是简单的转账交易，还是合约的部署和执行）同样需要付出相应的费用（天下没有免费的午餐对不对!）。
以太坊上用Gas机制来计费，Gas也可以认为是一个工作量单位，智能合约越复杂（计算步骤的数量和类型，占用的内存等），用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的，由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定，以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用：Gas价格（用以太币计价） * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量，同时为执行支付费用。当EVM执行交易时，Gas将按照特定规则被逐渐消耗，无论执行到什么位置，一旦Gas被耗尽，将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚， 如果执行结束还有Gas剩余，这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制，就会有人写出无法停止（如：死循环）的合约来阻塞网络。
因此实际上（把前面的内容串起来），我们需要一个有以太币余额的外部账户，来发起一个交易（普通交易或部署、运行一个合约），运行时，矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了，没有以太币，要怎么进行智能合约的开发？可以选择以下方式：
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中，我们可以很容易获得免费的以太币，缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络，通常也称为私有链，我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络，以太币想挖多少挖多少，也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链，开发者网络(模式)下，会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc，testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境，对于开发调试来说，更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时，可以在testrpc中测试通过后，再部署到Geth节点中去。
更新：testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中，现在名字是Ganache CLI。
Dapp：去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库，智能合约理解为和数据库打交道的程序，那就很容易理解Dapp了，一个Dapp不单单有智能合约，比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架，他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情，让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下，以太坊是平台，它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用，在这个应用中，使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约，合约编写好后之后，我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约（使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了）。为了开发方便，我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注：本文中为了方便大家理解，对一些概念做了类比，有些严格来不是准确，不过我也认为对于初学者，也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确，学习是一个逐步深入的过程，很多时候我们会发现，过一段后，我们会对同一个东西有不一样的理解。

⑨ 011：Ethash算法|《ETH原理与智能合约开发》笔记

待字闺中开发了一门区块链方面的课程：《深入浅出ETH原理与智能合约开发》，马良老师讲授。此文集记录我的学习笔记。

课程共8节课。其中，前四课讲ETH原理，后四课讲智能合约。
第四课分为三部分：

这篇文章是第四课第一部分的学习笔记：Ethash算法。

这节课介绍的是以太坊非常核心的挖矿算法。

在介绍Ethash算法之前，先讲一些背景知识。其实区块链技术主要是解决一个共识的问题，而共识是一个层次很丰富的概念，这里把范畴缩小，只讨论区块链中的共识。

什么是共识？

在区块链中，共识是指哪个节点有记账权。网络中有多个节点，理论上都有记账权，首先面临的问题就是，到底谁来记帐。另一个问题，交易一定是有顺序的，即谁在前，前在后。这样可以解决双花问题。区块链中的共识机制就是解决这两个问题，谁记帐和交易的顺序。

什么是工作量证明算法

为了决定众多节点中谁来记帐，可以有多种方案。其中，工作量证明就让节点去算一个哈希值，满足难度目标值的胜出。这个过程只能通过枚举计算，谁算的快，谁获胜的概率大。收益跟节点的工作量有关，这就是工作量证明算法。

为什么要引入工作量证明算法？

Hash Cash 由Adam Back 在1997年发表，中本聪首次在比特币中应用来解决共识问题。

它最初用来解决垃圾邮件问题。

其主要设计思想是通过暴力搜索，找到一种Block头部组合（通过调整nonce）使得嵌套的SHA256单向散列值输出小于一个特定的值（Target）。

这个算法是计算密集型算法，一开始从CPU挖矿，转而为GPU，转而为FPGA，转而为ASIC，从而使得算力变得非常集中。

算力集中就会带来一个问题，若有一个矿池的算力达到51%，则它就会有作恶的风险。这是比特币等使用工作量证明算法的系统的弊端。而以太坊则吸取了这个教训，进行了一些改进，诞生了Ethash算法。

Ethash算法吸取了比特币的教训，专门设计了非常不利用计算的模型，它采用了I/O密集的模型，I/O慢，计算再快也没用。这样，对专用集成电路则不是那么有效。

该算法对GPU友好。一是考虑如果只支持CPU，担心易被木马攻击；二是现在的显存都很大。

轻型客户端的算法不适于挖矿，易于验证；快速启动

算法中，主要依赖于Keccake256 。

数据源除了传统的Block头部，还引入了随机数阵列DAG（有向非循环图）（Vitalik提出）

种子值很小。根据种子值生成缓存值，缓存层的初始值为16M，每个世代增加128K。

在缓存层之下是矿工使用的数据值，数据层的初始值是1G，每个世代增加8M。整个数据层的大小是128Bytes的素数倍。

框架主要分为两个部分，一是DAG的生成，二是用Hashimoto来计算最终的结果。

DAG分为三个层次，种子层，缓存层，数据层。三个层次是逐渐增大的。

种子层很小，依赖上个世代的种子层。

缓存层的第一个数据是根据种子层生成的，后面的根据前面的一个来生成，它是一个串行化的过程。其初始大小是16M，每个世代增加128K。每个元素64字节。

数据层就是要用到的数据，其初始大小1G，现在约2个G，每个元素128字节。数据层的元素依赖缓存层的256个元素。

整个流程是内存密集型。

首先是头部信息和随机数结合在一起，做一个Keccak运算，获得初始的单向散列值Mix[0]，128字节。然后，通过另外一个函数，映射到DAG上，获取一个值，再与Mix[0]混合得到Mix[1]，如此循环64次，得到Mix[64]，128字节。

接下来经过后处理过程，得到 mix final 值，32字节。（这个值在前面两个小节《 009：GHOST协议 》、《 010：搭建测试网络 》都出现过）

再经过计算，得出结果。把它和目标值相比较，小于则挖矿成功。

难度值大，目标值小，就越难（前面需要的 0 越多）。

这个过程也是挖矿难，验证容易。

为防止矿机，mix function函数也有更新过。

难度公式见课件截图。

根据上一个区块的难度，来推算下一个。

从公式看出，难度由三部分组成，首先是上一区块的难度，然后是线性部分，最后是非线性部分。

非线性部分也叫难度炸弹，在过了一个特定的时间节点后，难度是指数上升。如此设计，其背后的目的是，在以太坊的项目周期中，在大都会版本后的下一个版本中，要转换共识，由POW变为POW、POS混合型的协议。基金会的意思可能是使得挖矿变得没意思。

难度曲线图显示，2017年10月，难度有一个大的下降，奖励也由5个变为3个。

本节主要介绍了Ethash算法，不足之处，请批评指正。