以太坊结构体存取
⑴ 区块链中的梅克尔树是怎么存储交易的
梅克尔树,一般意义上来讲,它是哈希大量聚集数据“块”(chunk)的一种方式,它依赖于将这些数据“块”分裂成较小单位(bucket)的数据块,每一个bucket块仅包含几个数据“块”,然后取每个bucket单位数据块再次进行哈希,重复同样的过程,直至剩余的哈希总数仅变为1:即根哈希(root hash)。
梅克尔树最为常见和最简单的形式,是二进制梅克尔树( binary Mekle tree),其中一bucket单位的数据块总是包含了两个相邻的块或哈希,它的描述如下:
去中心化内容分享平台DECENT、比特币、以太坊智能合约都是这个结构。
⑵ 如何用结构体描述以太网的帧
以太网数据帧由报头和数据区组成。在以太网帧的报头中包含目地址端及源地址,各6个字节,帧的报文部分包含的是数据种类,2个字节。通常抓到的数据包已经去掉了同步码和帧分界符。报头部分的定义如图1所示。
在具体编程实现中,定义以太网数据帧数据结构描述_ETHDR如下:
typedefstruct_ETHDR
{
unsignedchareh_dst[6];
unsignedchareh_src[6];
unsignedshorteh_type;
}ETHDR;
typedefETHDR*LPETHDR;
根据类型字段eh_type可以判断是哪种数据包,一般常用的有:0x0800表示IP数据包,0x0806表示ARP数据包。
⑶ 如何创建和签署以太坊交易
交易
区块链交易的行为遵循不同的规则集
由于公共区块链分布式和无需许可的性质,任何人都可以签署交易并将其广播到网络。
根据区块链的不同,交易者将被收取一定的交易费用,交易费用取决于用户的需求而不是交易中资产的价值。
区块链交易无需任何中央机构的验证。仅需使用与其区块链相对应的数字签名算法(DSA)使用私钥对其进行签名。
一旦一笔交易被签名,广播到网络中并被挖掘到网络中成功的区块中,就无法恢复交易。
以太坊交易的数据结构:交易0.1个ETH
{
'nonce':'0x00', // 十进制:0
'gasLimit': '0x5208', //十进制: 21000
'gasPrice': '0x3b9aca00', //十进制1,000,000,000
'to': '' ,//发送地址
'value': '0x16345785d8a0000',//100000000000000000 ,10^17
'data': '0x', // 空数据的十进制表示
'chainId': 1 // 区块链网络ID
}这些数据与交易内容无关,与交易的执行方式有关,这是由于在以太坊中发送交易中,您必须定义一些其他参数来告诉矿工如何处理您的交易。交易数据结构有2个属性设计"gas": "gasPrice","gasLimit"。
"gasPrice": 单位为Gwei, 为 1/1000个eth,表示交易费用
"gasLimit": 交易允许使用的最大gas费用。
这2个值通常由钱包提供商自动填写。
除此之外还需要指定在哪个以太坊网络上执行交易(chainId): 1表示以太坊主网。
在开发时,通常会在本地以及测试网络上进行测试,通过测试网络发放的测试ETH进行交易以避免经济损失。在测试完成后再进入主网交易。
另外,如果需要提交一些其它数据,可以用"data"和"nonce"作为事务的一部分附加。
A nonce(仅使用1次的数字)是以太坊网络用于跟踪交易的数值,有助于避免网络中的双重支出以及重放攻击。
- const ethers = require('ethers')
- const signer = new ethers.Wallet('钱包地址')
- signer.signTransaction({
- 'nonce':'0x00', // 十进制:0
- 'gasLimit': '0x5208', //十进制: 21000
- 'gasPrice': '0x3b9aca00', //十进制1,000,000,000
- 'to': '' ,//发送地址
- 'value': '0x16345785d8a0000',//100000000000000000 ,10^17
- 'data': '0x', // 空数据的十进制表示
- 'chainId': 1 // 区块链网络ID
- })
- .then(console.log)
以太坊交易结构
以太坊交易签名
以太坊交易会涉及ECDSA算法,以Javascript代码为例,使用流行的ethers.js来调用ECDSA算法进行交易签名。
可以使用在线使用程序Composer将已签名的交易传递到以太坊网络。这种做法被称为”离线签名“。离线签名对于诸如状态通道之类的应用程序特别有用,这些通道是跟踪两个帐户之间余额的智能合约,并且在提交已签名的交易后就可以转移资金。脱机签名也是去中心化交易所(DEXes)中的一种常见做法。
也可以使用在线钱包通过以太坊账户创建签名验证和广播。
使用Portis,您可以签署交易以与加油站网络(GSN)进行交互。
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⑷ 描述以太网帧的结构及各字段的作用
各种不同的帧格式
下面介绍一下各个帧格式
1.Ethernet II
就是DIX以太网联盟推出的。。。。 它由6个字节的目的MAC地址,6个字节的源MAC地址, 2个字节的类型域(用于标示封装在这个Frame、里面 数据的类型)以上为Frame Header,接下来是46--1500字节的数据,和4字节的帧校验
2.Novell Ethernet
它的帧头与Ethernet有所不同其中EthernetII帧头中的类型域变成了长度域,后面接着的两个字节为0xFFFF,用于标示这个帧是Novell Ether类型的Frame,由于前面的0xFFFF站掉了两个字节所以数据域缩小为44-1498个字节,帧校验不变。
3.IEEE 802.3/802.2
802.3的Frame Header和Ethernet II的帧头有所不同,EthernetII类型域变成了长度域。 其中又引入802.2协议(LLC)在802.3帧头后面添加了一个LLC首部,由DSAP(Destination Service Access Point)1 byte,SSAP(Source SAP),一个控制域--1 byte! SAP用于标示帧的上层协议。
4.Ethernet SNAP
SNAP Frame与802.3/802.2 Frame的最大区别是增加了一个5 Bytes的SNAP ID其中前面3个byte通常与源mac地址 的前三个bytes相同为厂商代码!有时也可设为0,后2 bytes与Ethernet II的类型域相同。。。
三.如何区分不同的帧格式
Ethernet中存在这四种Frame那些网络设备又是如何识别的呢? 如何区分EthernetII与其他三种格式的Frame
如果帧头跟随source mac地址的2 bytes的值大于1500,则此Frame为EthernetII格式的
接着比较紧接着的两bytes如果为0xFFFF则为Novell Ether类型的Frame,如果为0xAAAA则为Ethernet SNAP格式的Frame ,如果都不是则为Ethernet 802.3/802.2格式的帧
几种以太网帧格式
相当长的一段时间里我都没搞明白一个很基础的问题---以太网的封装格式;最近查了查相关文档,总结如下;
首先说明一下,Ethernet和802.3并不是一回事,虽然我们经常混用这两个术语;
历史上以太网帧格式有五种:
1.Ethernet V1:这是最原始的一种格式,是由Xerox PARC提出的3Mbps CSMA/CD以太网标准的封装格式,后来在1980年由DEC,Intel和Xerox标准化形成Ethernet V1标准;
2.Ethernet V2(ARPA):这是最常见的一种以太网帧格式,也是今天以太网的事实标准,由DEC,Intel和Xerox在1982年公布其标准,主要更改了Ethernet V1的电气特性和物理接口,在帧格式上并无变化;Ethernet V2出现后迅速取代Ethernet V1成为以太网事实标准;Ethernet V2帧头结构为6bytes的源地址+6bytes的目标地址+2Bytes的协议类型字段+数据。
常见协议类型如下:
0800 IP
0806 ARP
8137 Novell IPX
809b Apple Talk
如果协议类型字段取值为0000-05dc(十进制的0-1500),则该帧就不是Ethernet V2(ARPA)类型了,而是下面讲到的三种802.3帧类型之一;Ethernet可以支持TCP/IP,Novell IPX/SPX,Apple Talk Phase I等协议;RFC 894定义了IP报文在Ethernet V2上的封装格式
3.RAW 802.3:这是1983年Novell发布其划时代的Netware/86网络套件时采用的私有以太网帧格式,该格式以当时尚未正式发布的802.3标准为基础;但是当两年以后IEEE正式发布802.3标准时情况发生了变化—IEEE在802.3帧头中又加入了802.2 LLC(Logical Link Control)头,这使得Novell的RAW 802.3格式跟正式的IEEE 802.3标准互不兼容;可以看到在Novell的RAW 802.3帧结构中并没有标志协议类型的字段,而只有Length字段(2bytes,取值为0000-05dc,即十进制的0-1500
⑸ 用结构体定义以太网帧的数据结构,以二进制存储并读出,用c如何编写,并求流程图和方案
这是一个很深奥的问题,我一会儿再给你讲解。
⑹ 以太坊带来了那些争议和质疑呢
以太坊和比特币是有着本质区别的,区别在哪里呢?比特币定义的是一套货币体系,而以太坊侧重的是打造一条主链(可以理解为一条公路),可以让大量的区块链应用跑在这条公路上。
从这一点来看,以太坊的应用场景更广泛,这也是为什么我们说以太坊标志着区块链
1.0时代一个单纯的货币体系,向区块链2.0时代实现其他行业以及应用场景的转变。
但是,世界上没有十全十美的事物,以太坊虽然拓展了区块链在各行各业的应用范围,还提升了处理交易的速度,但是它也存在着一定的争议与质疑。
一、以太坊的扩展性不足的解决之道:分片技术和雷电网络
以太坊的底层设计,最大的问题是以太坊只有一条链,没有侧链,这就意味着,所有程序都要对等地跑在这条链上,消耗资源的同时,还会引发系统拥堵。正如去年非常火爆的以太坊游戏“加密猫”,这个游戏火爆的时候,一度引发以太坊网络瘫痪。
对于提升处理能力这个问题,以太坊提出两种方式:一个是分片技术(shard),一个是雷电网络,下面我们分别介绍一下这两种技术。
(一)分片技术
以太坊创始人 V 神(Vitalik Buterin)认为,诸如比特币这种主流的区块链网络,之所以处理交易的速度很慢,是因为每一个矿工要处理全网的每一笔交易,这样的效率其实是非常低下的。分片技术的构想是:一笔交易不必发动全网所有节点都去处理,只要让网络中的一部分节点(矿工)处理就好了。于是,以太坊网络被划分成很多片,同一时间,每一分片都可以处理不同的交易,这样一来,会大大提升网络性能。
但是,分片技术也是有一定争议的。我们知道,区块链技术的重要思想是去中心化,全网都去见证(处理)同一交易,这才具有最高的权威性。而以太坊分片技术,并不是所有节点共同见证,而是类似于分小组见证,这样一来,它便失去了绝对的“去中心化”属性,只能通过牺牲掉一定的去中心化特性来达到高性能的目的。
(二)雷电网络
雷电网络使用的是链下交易的方式。这是什么意思呢?它的意思是:使用雷电网络的参与者在互相转账时,不需要通过以太坊主链交易确认,而是通过参与者之间创建支付通道,在链下完成。
不过,雷电网络并不是脱离主链的,在建立支付通道之前,需要先用主链上的资产做抵押,生成余额证明(Balance Proof),拥有余额证明才能表明你能做出相应余额的转账。在交易双方都持有余额证明的情况下,双方可通过支付通道在链下进行无限制次数的转账。
只有在完成链下交易,需要将资产转回链上时,才会在以太坊主链上登记主链账户的余额变化信息,而这期间不管发生多少次交易在主链上是不会有记录的。
雷电网络还有一个实实在在的好处,就是可以为你省下矿工费用。目前我们在以太坊主链上进行交易,需要消耗 Gas,需要支付矿工费用,那么一旦将交易搬到链下,就可以节省这一部分的成本。
当然,雷电网络并不是十全十美的。在使用雷电网络时需要用主链上的资产作抵押;而这部分资产作为抵押物,在使用者完成链下交易之前是不能使用的。这也就决定了,雷电交易只适合小额交易。
上面就是以太坊扩展性不足的问题,以及目前提出的两个主要解决方案:分片技术和雷电网络。
二、以太坊的智能合约存在漏洞与臭名昭著的 The Dao 事件
以太坊的智能合约很强大,但是,凡是代码都会存在漏洞的,以太坊智能合约最大的争议就在于所谓的漏洞,也就是安全性问题。据相关研究表明,在基于以太坊的近100万个智能合约上,发现有34200(约3%)个含有安全漏洞,将允许黑客窃取ETH、冻结资产或删除合约,比如说,臭名昭著的The Dao 事件。
(一)Dao是什么意思?
介绍 The Dao 事件之前, 我们先见到介绍一下 DAO 是什么。DAO 是 Decentralized
Autonomous Organization 的简称,可以理解为:去中心化自治组织。从以太坊的角度来理解,DAO 是区块链上的某一类合约,或者一个合约组合,用来代替政府的审查以及复杂等中间程序,从而实现高效的、去中心化的信任的系统。所以,DAO 不是特定的某个组织,也就说呢,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
(二)臭名昭著的The Dao事件
但是,我们现在提到DAO,基本上所指的都是The DAO事件,也就是我们刚刚说的那个臭名昭著的黑客攻击事件。我们知道,英文中的 The是特指的意思,The DAO事件呢就
是特指的那个DAO事件,因为我们刚刚说了DAO不是特定的某个组织,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
2016 年的时候,德国一家专注“智能锁”的公司 Slock.it,为了实现去中心化的实物交换(比如说:公寓啊,船只啊),在以太坊上发布了 DAO项目。并且于2016年4月
30日开始,融资窗口开放了28天。
没想到,这个DAO项目的人气非常高,短短半个月就筹得了超过一亿美元,而到整个融资期结束,一共筹集到1.5亿美元,由此呢,它成为历史上最大的众筹项目。然而好景不长,到了6月份,黑客利用智能合约里面的漏洞,成功转移了超过360万个以太币,并投入到一个DAO子组织中,这个组织和The DAO有着同样的结构。以至于当时以太币价格从20多美元直接跌破13美元。
这个事件说明智能合约的确是有漏洞的,而且一旦漏洞被黑客利用,那么后果是非常严重的。这就是现在很多人批评以太坊,说它的智能合约不智能。
对于这个问题,目前国外有很多公司为了解决智能合约的漏洞问题 ,开始提供代码审计服务。而从技术的角度来说,目前一些团队正在对智能合约进行检验,这些团队多数由哈佛、斯坦福和耶鲁的教授带队,部分团队已经获得了头部机构的投资。
除了目前以太坊存在的扩展性不足、智能合约漏洞问题,对于以太坊的争议还在于它所追求的POS共识机制,也就是权益证明机制,在权益证明机制下,如果说谁持币的数量越大、持币时间越久,获得的“权益”(利息)就越多,还有机会得到记账权力,记账又可以获得奖励,那么这样一来,容易造成“强者越强”的寡头优势。
还有一个问题就是ICO乱象的问题。ICO是区块链项目筹措资金的常用方式,咱们可以理解为预售。以太坊上ICO项目的爆发,滋生了打着ICO旗号进行资金盘、诈骗圈钱等不法行为,对社会和金融稳定造成安全隐患。
⑺ 以太坊架构是怎么样的
以太坊最上层的是DApp。它通过Web3.js和智能合约层进行交换。所有的智能合约都运行在EVM(以太坊虚拟机)上,并会用到RPC的调用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容,包括:blockChain, 共识算法,挖矿以及网络层。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客户端里,目前最流行的以太坊客户端就是Geth(Go-Ethereum)
⑻ 以太网的具体结构示意图
这上面不好画
⑼ 以太坊区块链ETH目前存在哪些问题
以太坊区块链目前暴露出三大问题,长时间以来其创始人Vitalik Buterin一直无力解读。第一是以太坊区块链整体很低的性能和TPS;第二是资源不隔离,CryptoKitties虚拟猫咪的事件,一度占据了整个以太坊 20% 的流量,直接造成以太坊网络用户无法展开及时的交易,就是资源不隔离最大的痛点;第三个问题在于以太坊治理结构的体现,区块链作为去中心化的分布式账本,以太坊过去以来,创始人团队主导了其网络发展,过于中心化的治理模式,让目前的以太坊出现了ETH、ETC、ETF等分叉,以太坊社区目前进入四分五裂的治理状态。而以太坊网络目前出现的各种弊病,在「aelf」创始人与CEO马昊伯看来,这是无法接受的。于是,「aelf」定位,就是为对标以太坊的下一代去中心化底层计算平台,重点解决目前以太坊存在的性能不足、资源不隔离、治理结构三方面的问题而诞生的。
⑽ 能不能构造一种以太结构
以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念,其内涵随物理学发展而演变。“以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来,物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的以太。在科学史上,它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵,使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。
19世纪的物理学家,认为它是一种曾被假想的电磁波的传播媒质。但后来的实验和理论表明,如果不假定“以太”的存在,很多物理现象可以有更为简单的解释。也就是说,没有任何观测证据表明“以太”的存在,因此“以太”理论被科学界抛弃。