解密区块链:从基础概念到技术实现的进阶攻略(有彩蛋)

brontides BSV 2022-06-22 23:16:32 truffle 不是命令

  nsaction的运算步骤在每个合约执行或每个tra,议都要收费以太坊协,发生蓄意攻击或滥用以防止以太坊网络上。

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  用领域为“加密数字货币”区块链 1。0 的主要应,配机制、币值调节机制等包括货币的发行机制、分。

  块链目前每秒可完成7笔事务事务的效率更高:比特币区,可以到每秒10万笔而私有链目前最高,提高的空间并且还有。世界金融事务的需求显然后者更适应现实。

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  action被调用时当sendTrans,nsaction来执行功能调用通过发送tra。以太币发送需要花费,录在区块链上记录会永久记。ansaction散列这种方式返回的是tr。

  密货币与黄金的类比挖矿这个词源于对加。金属很稀有黄金或贵,币也是电子代,一方法就是挖矿增加总量的唯;时同,、发行和传播区块的方法来保护网络的挖矿也是通过在区块链中创建、验证。

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  心设计的奖励机制基于博弈论而精,纳什均衡实现了,安全和稳定运行确保整个系统的。

  tead阶段后进入Homes,h)占据了主导地位Go客户端(get,ereum完成测试网络的搭建因此我们也采用go-eth。

  币被故意分开Gas和以太,自然成本的运算类似因为Gas单位与,根据市场而波动的而以太币的价格是。

  家好大,年来近,技术迅速走红“区块链”,机制得到全球市场的认同其去中心化、去信任的,值互联网”的基础协议并有望成为下一代“价。此因,的机会借这样,一下什么是区块链首先给大家介绍,很流行的以太坊然后分享当下,简单的智能合约最后完成一个,术有一些初步的了解帮助大家对区块链技。

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  在公共区块链中的用户更多、更广泛保护用户:免受开发者的影响——,者无权干程序开发涉

  应用领域为智能合约区块链2。0的主要。各方自动执行操作智能合约能够令,软件验证结果由,扮演中介而非人类。

  行在区块链技术上的开放平台Ethereum以太坊是运,下一代分布式应用DApp使开发人员能够建立和发布。

  户发出事务时只有外有账,执行相应的操作合约账户才会,能自发地执行合约账户不可。够与运算结果保持一致因为以太坊要求节点能,严格确定执行这就要求保证。

  事务费用是每笔0。10美元事务费用更低:目前公有链的,逝币值趋于增长而且随着时间流,用也在增长导致事务费。会降低一到两个数量级而私有链的事务费用将。

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  密电子货币(Crypto-Currency)比特币(Bitcoin)是一种全球通用的加,自治的交易工具完全交由用户们。oin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System》中首次提出比特币的概念由中本聪(Satoshi Nakamoto)在2008年11月发表的论文《Bitc。货币不同与数字,是去中心化的比特币完全,机构来发行不依靠特定,特定算法而是依据,的计算产生通过大量。成的分布式数据库对所有的事务进行确认并记录比特币系统使用整个P2P网络中众多节点构,保货币流通各个环节安全性并使用密码学的设计来确。

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  每个以太坊区块链上发生的操作所支付的执行费用Gas是transaction发送方需要为。观点:这笔费用就像加密燃料Gas名字的灵感来自一个,合约的运行驱使智能。的矿工处购买以太币Gas从执行代码。

  “信任的机器”区块链成为一种,制和安全加密通过自我限,地自动执行预设的逻辑确保机器能安全可信。

  熟的技术和理论组合的一起中本聪巧妙地将以下几个成,构建区块链技术并以此为基础:

  质上本,nsaction消息就像tra,不是由外在因素创造的只不过消息是由合约而。

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  经过审核和验证其参与者需要,制了其规模从而严格限,易受到威胁其安全性容。此因,合为传统机构所用私有区块链更适。

  太坊以,块链技术一样与所有的区,动的安全模式使用激励驱。最高总难度的区块共识基于选择具有。建区块矿工创,测有效性其他人检。

  务且能获得有效确认的、任何人都能参与共识过程的区块链公有链是指全世界任何人都可读取的、任何人都能发送事。加到区块链中和明确当前状态共识过程决定哪个区块可被添。中心化信任的替代物作为中心化或者准,加密数字经济维护公有链的安全由。明机制或权益证明机制等方式加密数字经济采取工作量证,数字验证结合了起来将经济奖励和加密,人从中可获得的经济奖励并遵循着一般原则:每个,出的贡献成正比与对共识过程作。为是完全去中心化的这些区块链通常被认。

  以决定允许什么API通过RPC进入3。 --rpcapi:这个命令可。情况下在默认,C激活web3界面geth可以在RP。

  tract()功能的抽象层与合约交互典型做法是使用,ava对象它会返回j。标准方法是ABI定义描述合约可用功能的。

  激活你节点上的RPC接口2。 --rpc:可以。通常被默认激活它在geth中。

  大小约为84。9GBA4:比特币区块链的,区块链还比较小现在以太坊的,步的时候第一次同,个小时左右持续的十,速率有关于网络。

  :在底层EVM,区块链技术以太坊基于,式存储和信息交换的信任问题实现了数据的去中心化、分布。时同,ual Machine(EVM)的运行时环境以太坊实现了一个叫Ethereum Virt,JVM类似,该概念下面会介绍)的位元组码它的主要工作是执行智能合约(。

  账户通过transaction触发的以太坊区块链上的所有行为都是由外部。ransaction每当合约账户接收到t,数的指示执行就按照输入参。个节点上的以太坊虚拟机执行合约代码是由参与到网络的每。

  人类用户掌控外有账户是由,能够控制私钥因为人类用户,外有账户进而控制。由内部代码管控而合约账户则是。事务被发送给该账户时所运行的程序智能合约指的是合约账户中的代码:。部署代码来创建新的合约用户可以通过在区块链中。

  后最,的朋友有兴趣,pc和truffle也可以尝试testr,方便更加。

  链太短而被其它节点抛弃为了防止该区块因为子,个新的后续区块需要等待产生6,经被可靠地写入区块链中才能最终确认该事务已。需要约60分钟确保可靠写入。

  k(智能锁)安装到他们的自行车上自行车的所有者会将一个Sloc,册一个智能合约(一段程序代码)并且在以太坊区块链上给自行车注。下来接,一个发送一定数量数字货币的请求任何人都可以向该智能合约发起,这个请求之后合约在接到,转发给自行车的所有者会自动将这笔数字货币,得2个小时的使用权这样发送者可以获。

  中的各个节点相互对等尽管比特币P2P网络,供的功能不同但是根据所提,有不同的分工各节点可能具。数据库、挖矿、钱包服务的功能集合每个比特币节点都是路由、区块链。、完整区块链、矿工、网络路由节点四个功能一个全节点(Full Node)包括钱包。

  可能存在分叉的A6:短时间是,有分叉存在但最终不会,因为子链太短而被其它节点抛弃例如比特币”为了防止该区块,6个新的后续区块那么还得等产生,ion已经被可靠地写入区块链中才能最终确认该transact。即,靠写入确保可,60分钟需要约。升级时”版本,在分叉问题的是有可能存,工不愿意升级因为有些矿。

  赋值变量source首先将合约test,ity编译器进行编译然后使用solid,contract将返回结果赋值给。

  的账户和资金确保有解锁,完成后部署,会创建一个合约在区块链上就。要支付执行的这一步骤是需。tion成功进入区块一旦transac,拟机的gas规则被扣减账户余额会根据以太坊虚。

  和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案区块链(Blockchain)是指通过去中心化。统中的任意多个节点该技术方案让参与系,法计算并记录到一个数据块(block)把一段时间系统内全部事务通过密码学算,h用于链接下个数据块生成该数据块的has,共同检验记录是否为真系统所有参与节点来,上的区块来保证其内容不可被篡改并且每个区块的内容都由后续子链。生确认及奖励分配上达成共识各个参与节点可以在新区块产,大、去中心化的公开账本从而逐渐形成的一个庞。

  际上由矿工决定Gas价格实,s价格进行transaction矿工可以拒绝以低于最低限度的ga。

  、股权、债券、数字签名、数字合约链上的每个区块都可以用来记录货币,数字化内容或其它任何。网络下在全球,来维护、更新和核查由无数独立的计算机,平、公正和公开透明确保记账结果的公,机构的审核和维护而无需任何中心化。

  公共区块链是开放的网络规模效应——,使用和产生一定的网络效应因此有可能被许多外界用户。运行的应用越多而在公有链上,越多节点,条也会越可信那么该区块链。

  ty:为节点设置一个身份7。 --identi,列表中被辨认出来使之更容易在端点。

  以太坊里指被签名的数据包transaction在,送到区块链上另一账户的消息数据包存储着从外部账户发。

  三年互联网开发经历七年电信设备开发和,信息工程专业硕士南京邮电大学电子。

  kle树结构、签名方式、事务验证、地址格式等共用标准:包括散列算法(Hash)、Mer。

  名、金融交易、众筹、公司管理、合约、知识产权、硬件集成的智能资产Ethereum可以用来编程、分散、担保和交易任何事物:投票、域。

  于董事会投票DPoS类似,有比特股的人进行投票它的原理是让每一个持,理解为101个超级节点或者矿池由此产生101位代表可以将其,权利是完全相等的而超级节点彼此的。是美国的议会制度DPoS有点像,的职责(无法生成区块)如果代表不能履行他们,除名即被,级节点来取代他们网络会选出新的超。

  含gas限额和愿意支付的gas花费每个transaction都必须包。生的、用于运算步骤的gas总量如果transaction产,可能引发的子消息包括原始消息和,gas限额少于或等于,ction就会进行那么transa;超过限额如果总量,化都会复原那么所有变,ction仍然有效但是transa,收集花费矿工可以,币的形式偿还给发送方多余的gas会以以太。

  015首届全球区块链峰会”上在2015年10月召开的“2,terin发表了题为《Visions以太坊的创始人Vitalik Bu,ockchain Technology》主题演讲Part 1: The Value of Bl,何人都可以上传程序并使其自己执行的神奇电脑并重新定义了区块链:“一个区块链就是一个任,过去状态都是公共可见的每个程序的当前和所有,该区块链协议所定义的方式持续执行强大的密码经济学保证程序能够按照。”

  权益证明PoS,的一种升级共识机制可以看作是PoW,和时间等比例的降低挖矿难度根据每个节点所占代币的比例,随机数的速度从而加快找。PoS区块时当创造一个,一个币权交易矿工需要创建,把一些币发送给矿工事务会按设定的比例。

  块链因为其透明共享总账本的设计提供了更好的隐私保护:公有区,隐私保护功能本身不提供。读取权限进行限制而私有链可以对,好的隐私保护从而提供更。

  础单元是账户以太坊的基,账户的状态跟踪每个,都是账户之间价值和信息的转移所有以太坊区块链上的状态转换。

  上述四点要素如果同时具有,种公共区块链技术可以认为这是一,公有链简称。前三点要素如果只具有,有区块链技术将其称为私,私有链简称。介于两者之间而联盟链则,内的一种私有链可视为联盟成员。公有链和私有链这里主要介绍。

  变长整数、可变长字符串共用结构:包括消息、可,ry Vectors)、区块头格式等网络地址、清单向量(Invento。

  于中心化机构也很重要事务可以回滚:这点对,情况下在某些,的问题而被要求修改、撤销某些事务会因为错误或法律。

  用PoW来实现共识比特币区块链主要使。向函数挖掘通过使用单,正确的计算结果前使得矿工在得到,开算法的计算必须经过公,证速度非常快而结果的验。这个结果通过验证,了一定量的计算工作才得出的其他矿工就可以确认是执行。

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  保存整个区块链的副本每个参与节点都可以。与节点存在只要有参,就不会丢失区块链数据。

  由节点收集事务费用,传播、确认和执行事务的节点矿工是以太坊网络中收集、。的更新被分成的组存储在区块中(Block)矿工们将事务分组:以太坊区块链中账户状态,互相竞争矿工们会,可以添加到区块链的下一个节点上以使各自的区块(Block)。区块就会得到以太币奖励矿工们每挖到一个成功的,来了经济激励这就为矿工带,网络贡献硬件和电力促使矿工为以太坊。

  三年互联网开发经历七年电信设备开发和,信息工程专业硕士南京邮电大学电子。

  以便成功地挖到区块(Block)矿工们通过解决复杂数学问题的任务。证明(PoW)这被称为工作量。算问题一个运,法上解决如果在算,要更多数量级的资源比验证解决方法需,证明的最好选择那么它就是工作。例如特定用途集成电路)造成的中心化现象为防止比特币网络中已经发生的专用硬件(,以存储的运算问题以太坊选择了难。具有抗特定用途集成电路性这就使以太坊的工作量证明,件控制挖矿的区块链相比和比特币这种由专门硬,中心化的安全分布能够带来更加去。

  来说简单,币的底层技术区块链是比特。区块链谈到,说一下比特币就不得不先。tcoin)”这个词对于“比特币(Bi,层含义有三。先首,种加密数字货币比特币特指一,最大的加密数字货币是最早也是目前规模。次其,于区块链的“价值传输协议”比特币协议可以被看成一种基,产是如何在区块链上转移的该协议可以用来描述数字资。后最,共有区块链技术平台比特币系统指底层的,、比特币钱包等软件和系统包含去中心化的公开总帐。

  的起始:第一个区块初始区块是区块链,块0区,面区块的一个区块唯一没有指向前。有相同的初始区块除非与其他节点具,不会和该区块链一致协议确保了这些节点。的私有测试网络区块链这样就可以创建任意。

  是智能合约、智能资产区块链2。0重要的,力的开发平台就是以太坊而智能合约领域最有影响。

  程度上缩短达成共识的时间PoS权益证明方式在一定,的过程才能达成共识但是仍然需要挖矿。造成富者愈富的问题PoS币的规则会。的利息越高PoS币,的不公平性就会越高那么该币将会产生。

  ”竞争而产生一个新的区块平均每10分钟由“矿工,事务记录到这个新区块中并把这段时间内的多笔。块链至少需要10分钟单笔事务写入比特币区。

  使用以太币购买gas以太坊客户端会自用,saction最大支出数量是指定的tran。

  息给其他的合约合约可以发送消。虚拟对象消息是,序列化不能被,坊的执行环境下只能存在于以太。成函数调用可以被想象。

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  tion触发合约执行时当消息或transac,网络节点都被执行每个指令在每个。行的操作都有特定的成本这是需要代价的:每个执,as单元表现以一定量的g。

  l被调用时当cal,虚拟机本地执行功能在以太坊。用不会记录在区块链上用这种方式进行的调,合约内部状态因此不会改变。称为恒定功能调用这种调用方式被,以太币不花费。

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