以太坊技术体系架构

① 以太坊虚拟机(EVM)是什么

以太坊是一个可编程的区块链。与比特币不同，以太坊并没有给用户提供一组预定义的操作（比如比特币交易），而是允许用户创建他们自己的操作，这些操作可以任意复杂。这样，以太坊成为了多种不同类型去中心化区块链的平台，包括但是不限于密码学货币。

EVM为以太坊虚拟机。以太坊底层通过EVM模块支持智能合约的执行和调用，调用时根据合约的地址获取到代码，生成具体的执行环境，然后将代码载入到EVM虚拟机中运行。通常目前开发智能合约的高级语言为Solidity,在利用solidity实现智能合约逻辑后，通过编译器编译成元数据（字节码）最后发布到以坊上。

EVM架构概述

EVM本质上是一个堆栈机器，它最直接的的功能是执行智能合约，根据官方给出的设计原理，EVM的主要的设计目标为如下几点：

• 简单性

• 确定性

• 空间节省

• 为区块链服务

• 安全性保证

• 便于优化

针对以上几点通过对EVM源代码的阅读来了解其具体的设计思想和工程实用性。

EVM存储系统机器位宽

EVM机器位宽为256位，即32个字节，256位机器字宽不同于我们经常见到主流的64位的机器字宽，这就标明EVM设计上将考虑一套自己的关于操作，数据，逻辑控制的指令编码。目前主流的处理器原生的支持的计算数据类型有：8bits整数，16bits整数，32bits整数，64bits整数。一般情况下宽字节的计算将更加的快一些，因为它可能包含更多的指令被一次性加载到pc寄存器中，同时伴有内存访问次数的减少。目前在X86的架构中8bits的计算并不是完全的支持（除法和乘法），但基本的数学运算大概在几个时钟周期内就能完成，也就是说主流的字节宽度基本上处理器能够原生的支持，那为什么EVM要采用256位的字宽。主要从以下两个方面考虑：

• 时间，智能合约是否能执行得更快

• 空间，这样是否整体字节码的大小会有所减少

• gas成本

时间上主要体现在执行的效率上，我们以两个整型数相加来对比具体的操作时间消耗。32bits相加的X86

的汇编代码

mov eax, dword [9876ABCD] //将地址9876ABCD中的32位数据放入eax数据寄存器

add eax, dword [1234DCBA] //将1234DCBA地址指向32位数和eax相加,结果保存在eax中

64bits相加的X86汇编代码

mov rax, qword [123456789ABCDEF1] //将地址指向的64位数据放入64位寄存器

add rax, qword [1020304050607080] //计算相加的结果并将结果放入到64位寄存器中

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② 区块链结构层是什么

区块链总共有六个层级结构，这六个层级结构自下而上是：数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。

数据层——数据层是区块链六个层级结构里面的最底层。数据层我们可以理解成数据库，只不过对于区块链来说，这个数据库是不可篡改的、分布式存储的数据库，也就是所谓的分布式账本。

合约层——合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制、智能合约，是区块链可编程的基础。我们说的智能合约便属于合约层。如果说比特币系统不够智能，那么以太坊提出的智能合约则能够满足许多应用场景。合约层的原理主要是将代码嵌入到区块链系统上，用这种方式来实现能够自定义的智能合约。这样一来，在区块链系统上，一旦触发了智能合约的条款，系统就能够自动执行命令。

网络层——区块链的网络系统，本质上是一个P2P（点对点）网络，点对点意味着不需要一个中间环节或者中心化服务器来操控这个系统，网络中的所有资源和服务都是分配在各个节点手中的，信息的传输也是两个节点之间直接往来就可以了。不过，需要注意的是P2P（点对点）并不是中本聪发明的，区块链只是融合了这一技术而已。所以，区块链的网络层实际上就是一个特别强大的点对点网络系统。在这个系统上，每一个节点既可以生产信息，也可以接收信息，就好比发邮件，你既可以编写自己的邮件，也可以收到别人给你发送的邮件。

应用层——应用层就是区块链的各种应用场景和案例，我们现在说的区块链＋就是所谓的应用层。目前已经落地的区块链应用主要是搭建在ETH、EOS等公链上的各类区块链应用，博彩、游戏类的应用比较多。真正实用的区块链落地应用，目前有由CoinBank投资的全球首条物联网落地应用。

共识层——在区块链的世界里，共识，简单来说就是全网要依据一个统一的、大家一致同意的规则来维护更新区块链系统这个总账本，类似于更新数据的规则。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效达成共识，是区块链的核心技术之一，也是区块链社区的治理机制。目前主流的共识机制算法有：比特币的工作量证明（POW）、以太坊的权益证明（POS）、EOS的委托权益证明（DPOS）等等。数据层、网络层、共识层这三层保证了区块链上有数据、有网络、有规则。

激励层——激励层就是所谓的挖矿机制，挖矿机制其实可以理解成激励机制：你为区块链系统做了多少贡献，你就可以得到多少奖励。用这种激励机制，能够鼓励全网节点参与区块链上的数据记录和维护工作。

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③ 什么是以太坊系统

以太坊项目借鉴了比特币区块链的技术，对它的应用范围进行了扩展。如果说比特币是利用区块链技术的专用计算器，那么以太坊就是利用区块链技术的通用计算机。简单地讲，以太坊 = 区块链 + 智能合约。
与比特币相比，以太坊最大的不同点是：它可以支持更加强大的脚本语言（用技术语言讲就是图灵完备的脚本语言），允许开发者在上面开发任意应用，实现任意智能合约，这也是以太坊的最强大之处。作为平台，以太坊可以类比于苹果的应用商店，任何开发者都可以在上面开发应用，并出售给用户。每一类金融合约都可以程序代码的形式写成智能合约。

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④ 以太坊架构是怎么样的

打算开一个系列讲讲架构，之前的经验主要是在互联网架构这一块，最近在整理分析比特币，以太坊，EOS的架构，所以准备写一个系列的文章谈谈对互联网架构和区块链架构的理解。会分为四篇文章，1.互联网产品的架构、2.比特币架构分析、3.以太坊的架构分析、4.EOS架构分析。
在以太坊中并不存在中心服务器，取而代之的是多个通过p2p协议连接起来的平等节点，在众多节点中存储了所有的数据。当用户发起一笔交易，会通过p2p协议将交易广播出去，矿工节点对此进行验证、打包并进一步广播至全网，在区块链内确认后，此操作即认为是不可更改的。
在网络上关于区块链的文章中，都提到了分布式（distributed）和去中心化（decentralization）这两个词，有时候略有区别，有时侯又混用。笔者认为如果要精确区分的话，分布式强调系统的是多个组件通过发送消息协同工作，去中心化强调的是不存在一个中央节点控制整个系统的运行。因此我们认为以太坊兼具去中心化和分布式，或者说在一个分布式平台上运行了一个去中心化的程序。

⑤ 以太坊是什么以太坊与区块链有什么关系

以太坊是什么：

以太坊是一项基于比特币中技术和概念运用到计算机的创新。以太坊本身仿制了很多比特币的技术，以此来维护计算机平台。区块链技术就是其中之一。
以太坊平台可以安全的运行用户想要的任何程序。

以太坊和其余竞争币比的优势

以太坊出现之前，已经有一些数字货币模仿比特币出现了。但是，这些项目本身有一定的缺点，仅仅可以同时支持一种或几种特定应用。（更好的数字货币交易平台尽在“币汇”）

然而以太坊之所以能超越以往这些项目的局限性，是因为以太坊的核心思想。

以太坊要实现的是一个内置了编程语言的区块链协议，由于支持了编程语言，那么理论上任何区块链应用都可以用这门语言进行定义，进而作为一种应用，运行于以太坊的区块链协议之上。

以太坊的设计十分灵活，极具适应性。

以太坊目标集区块链技术之长，为了把区块链优点，如去中心化、开放和安全等特点都加入到近乎所有的计算领域。

以太坊的区块链应用

以太坊有很多区块链应用，如黄金和股票的数字化应用、金融衍生品应用、DNS 和数字认证等等。

以太坊被很多创业公司实现出的区块链应用就已经达到100多种。

以太坊也被一些金融机构、银行财团（比如 R3），以及类似三星、Deloitte、RWE 和 IBM 这类的大公司所密切关注，由此也催生出了一批诸如简化和自动化金融交易、商户忠诚指数追踪、旨在实现电子交易去中心化的礼品卡等等区块链应用。

以太坊与区块链的关系：

以太坊是可编程的区块链。

以太坊是并不是给用户一系列预先设定好的操作（例如比特币交易），而是允许用户按照自己的意愿创建复杂的操作。

这样一来，以太坊是就可以作为多种类型去中心化区块链应用的平台，包括加密货币在内但并不仅限于此。

和其他区块链一样，以太坊也有一个点对点网络协议。以太坊区块链数据库由众多连接到网络的节点来维护和更新。每个网络节点都运行着以太坊模拟机并执行相同的指令。因此，人们有时形象地称以太坊为“世界电脑”。

⑥ 区块链技术框架有哪些

当前主流的区块链架构包含六个层级：网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调，主要用途将在下一节中详述。
网络层：区块链网络本质是一个P2P（Peer-to-peer点对点）的网络，网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。每一个节点既接收信息，也产生信息，节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息，当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点，其他节点收到信息后对该区块进行验证，并在该区块的基础上去创建新的区块，从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。所以网络层会涉及到P2P网络，传播机制，验证机制等的设计，显而易见，这些设计都能影响到区块信息的确认速度，网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向；
数据层：区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构，它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。
共识层：它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础，主要的共识机制有POW（Proof Of Work工作量证明机制），POS（Proof of Stake权益证明机制），DPOS（Delegated Proof of Stake委托权益证明机制）和PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance实用拜占庭容错）等，它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。
激励层：它是大家常说的挖矿机制，用来设计一定的经济激励模型，鼓励节点来参与区块链的安全验证工作，包括发行机制，分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。
合约层：主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的，所以它们只能进行交易，而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理，合约层的出现，使得在其他领域使用区块链成为了现实，以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系
应用层：它是区块链的展示层，包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端，web端，或是是融合进现有的服务器，把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系。
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⑦ 以太坊是什么币

在今日早上5点也就是还在我们呼呼大睡的时候比特币迎来暴涨，上涨至5300美元，伴随的各大龙头币跟着比特币的脚步暴涨，在快速的暴涨后，比特币却迎来的是暴跌，在暴跌至4700美元，由快速回到4900-5000美元企稳那么各大龙头币也是跟随着比特币在企稳。

⑧ 区块链技术架构有些什么课程介绍

目前市场上区块链培训课程跨度很大，课程内容和授课形式也是五花八门。

区块链

1、编程基础入门

计算机软硬件基础、字符集及字符编码、HTML+CSS（含HTML5+CSS3）、ECMA + BOM + DOM、jQuery、node.js、Ajax及Express

2、Go编程语言

Go基本语法、流程控制、函数及数据、错误处理、Go面向对象编程、Go并发编程、Go网络编程、Go安全编程、Go进阶编程（goroutine、channel）、数据库MySQL、LevelDB

3、区块链1.0——比特币Bitcoin

比特币原理、比特币系统架构、密码算法（Go语言实现）、共识算法（Go语言实现）、比特币交易原理及交易脚本、比特币RPC编程（node.js实现）、比特币源码解析

4、区块链2.0——以太坊Ethereum

以太坊工作原理及基础架构、以太坊基本概念（账户、交易、Gas）、以太坊钱包Mist及Metamask、以太坊交易、ERC20标准Token开发部署、以太坊开发IDE——remix-ide、智能合约与Solidity、Solidity部署、备份及调用、框架技术：truffle及web3、DApp开发实战、Geth

5、区块链3.0——超级账本之Fabric

超级账本项目介绍、Fabric部署和使用、Fabric配置管理、Fabric架构设计、Fabric CA应用与配置、应用开发实战。

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⑨ ETH-以太坊是什么

gbk
以太坊（英文Ethereum）是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台，通过其专用加密货币以太币（Ether）提供去中心化的虚拟机（“以太虚拟机”Ethereum Virtual Machine）来处理点对点合约。以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员Vitalik Buterin受比特币启发现在是2.0了。以太坊2.0也是整个币圈在翘首以待的东西。为了庆祝eth2.0的创世区块在12月1号诞生，中币在香港时间2020年11月20日17:00正式支持ETH2.0验证节点兑换，将自有ETH投入进行验证节点挖矿并兑换QETH以获得流动性，兑入即参与挖矿，现回馈用户福利，前1000枚ETH享受按照1:1.02比例超额兑换QETH。QETH对比ETH2.0的好处太多了：流动性有保障、用户无需承担技术成本、参与门槛无需32个ETH低至0.1ETH、节点由平台维护，收益依据ETH2.0发放。