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以太坊中文权威指南

以太坊中文权威指南

什么是以太坊

什么是以太坊
什么是以太坊

以太坊是目前世界第二大机密货币系统,是与比特币系统完全不同的另一套设计和机制的区块链系统。以太坊是由Vitalik Buterin于2014年建立的去中心化区块链平台。像比特币一样,以太坊是一个开源项目,它不是由一个人拥有或运营的。这意味着任何地方的任何人都可以下载软件并开始与网络进行交互。

就目前而言,以太坊是最活跃使用的区块链之一。

与比特币网络不同,以太坊的主要目的不是充当一种货币,而是允许那些与以太坊网络进行交互的人无需相互信任或使用中间人即可制定和操作“智能合约”。智能合约是指完全按照编程方式运行的应用程序,不会出现停机,审查,欺诈或第三方干扰的可能性。

以太坊使用一台“虚拟机”来实现所有这一切,就像一台巨型全球计算机,由许多运行以太坊软件的个人计算机组成。允许该系统运行的虚拟货币单位称为以太币。人们通过使用以太币支付网络执行智能合约来与以太坊网络进行交互。以太坊的目标是利用区块链提供的去中心化,安全性和开放性,并将其扩展到几乎可以计算的任何事物上。

以太坊的创建历史

以太坊是由程序员Vitalik Buterin在2013年提出的。2014年,开发获得了众筹资金,该网络于2015年7月30日投入使用,最初提供了7200万枚代币。以太坊虚拟机(EVM)可以执行脚本并运行去中心化的应用程序。以太坊用于分散式金融,NFT的创建和交换,并已用于许多初始代币发行。

2016年,一名黑客利用了一个名为The DAO的第三方项目中的一个漏洞,并偷走了5,000万美元的以太币。结果,以太坊社区投票通过硬分叉区块链来扭转盗窃案,而以太坊经典(ETC)继续作为原始链。

以太坊已经开始实施一系列名为以太坊2.0的升级,其中包括向权益证明的过渡,并旨在通过分片来提高交易吞吐量。

以太坊的创建历史

以太坊创始故事

最初的白皮书维塔利克·巴特林撰写,他是一个程序员,最初的计划是在2013年底前建设目标分散的应用平台。 Buterin认为,比特币和区块链技术除了可以从金钱中受益之外,还可以从其他应用程序中受益,并且需要一种脚本语言来进行应用程序开发,这可能能够让诸如股票和房地产等现实世界资产附加到区块链上。2013年,Buterin与eToro进行了短暂合作,首席执行官Yoni Assia参与了彩色硬币项目,并起草了其白皮书,概述了区块链技术的其他用例。然而,在未能就该项目的进行方式达成共识后,他提议开发一种具有更通用脚本语言的新平台,该平台最终将成为以太坊。

以太坊是在2014年1月在迈阿密举行的北美比特币会议上宣布的。在会议期间,一群人在迈阿密租了房子:由多伦多资助的Gavin Wood,Charles Hoskinson和Anthony Di Iorio。Di Iorio邀请了邀请记者Morgen Peck的朋友约瑟夫·鲁宾作见证。六个月后,创始人们再次在瑞士楚格的一所房子里碰面,Buterin告诉创始人,该项目将作为非营利组织进行。霍斯金森当时离开了该项目。

以太坊的创始人名单非常多。安东尼·迪奥里奥(Anthony Di Iorio)写道:“以太坊由Vitalik Buterin,我自己,Charles Hoskinson,Mihai Alisie和Amir Chetrit(最初的5位)于2013年12月创立。约瑟夫·鲁宾,盖文·伍德和杰弗里·威尔克于2014年初被添加为创始人。该软件的正式开发于2014年初通过一家瑞士公司以太坊瑞士有限公司(EthSuisse)进行。在实施软件之前,需要指定将可执行智能合约放入区块链的基本思想。这项工作由当时的首席技术官加文·伍德(Gavin Wood)在指定以太坊虚拟机的以太坊黄皮书中完成。随后,还成立了瑞士非营利基金会以太坊基金会(Stiftung Ethereum)。2014年7月至2014年8月,开发活动由在线公众众筹资助,参与者购买了以太坊价值代币(Ether)和另一种数字货币比特币。尽管人们对以太坊的技术创新早有赞誉,但也有人对它的安全性和可扩展性提出了疑问。

2019年,以太坊基金会员工维吉尔·格里菲斯(Virgil Griffith)因出席在朝鲜举行的区块链会议上而被美国政府逮捕。

Vitalik Buterin
Vitalik Buterin

以太坊(Ethereum)名字的由来

Buterin在浏览Wikipedia上科幻小说的元素列表后,选择了以太坊这个名字。他说:“我立即意识到,我比以前看到的所有其他替代品都更喜欢它;我想是这样的事实:它听起来不错,并且带有“以太”一词,指的是假设的无形媒介。渗透到宇宙中并允许光传播。” Buterin希望他的平台成为在其之上运行的应用程序的基础且不可感知的介质。

17世纪的笛卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。在笛卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。后来,以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。

18世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡儿主义者拒绝引力的平方反比定律,而使牛顿的追随者起来反对笛卡儿哲学体系,因而连同他倡导的以太论也一同进入了反对之列。随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功,以及探寻以太的试验并未获得实际结果,使得超距作用观点得以流行。

直到胡克首先提出光的波动说,以太这个概念才退出了历史舞台。但以太在复古科幻小说中被长久的保留着,这是一种迷人的概念。

以太坊发展里程碑

以太坊基金会开发了几个代号为原型的以太坊原型,作为其概念证明系列的一部分。“奥林匹克”是最后一个原型和公开Beta版。奥林匹克网络为用户提供了25,000个以太坊的漏洞赏金,用于对以太坊区块链的限制进行压力测试。2015年7月,“ Frontier”标志着以太坊平台的试验性发布。

自最初发布以来,以太坊经历了几次计划的协议升级,这是影响平台底层功能和/或激励结构的重要变化。协议升级是通过硬叉完成的。以太坊的最新升级是“ Muir Glacier”,于2020年1月1日实施

DAO事件

在2016年,一个独立自治组织叫DAO,发布了平台上开发智能的合同,提出了创纪录的1.5亿$的crowdsale资助该项目。DAO在2016年6月被利用,当时一个不知名的黑客窃取了5000万美元的DAO代币。该事件引发了加密社区中有关以太坊是否应执行有争议的“硬分叉”以重新分配受影响资金的辩论。结果导致网络分为两个区块链:盗窃被逆转的以太坊经典以太坊在原始链上继续存在。硬分叉在两个网络之间造成了竞争。在硬分叉之后,以太坊随后在2016年第四季度分叉了两次以应对其他攻击。

Ethereum-vs-Ethereum-Classic
Ethereum-vs-Ethereum-Classic

以太坊2.0

当前正在进行开源开发,以对以太坊进行重大升级,称为以太坊2.0或Eth2。升级的主要目的是将网络的事务吞吐量从目前的每秒约15个事务增加到每秒数万个事务。

既定目标是通过将工作负载划分为许多并行运行的区块链(称为分片),然后让它们都共享一个共同的共识 性权益证明区块链来提高吞吐量,从而恶意篡改任何奇异链会需要一个人来破坏共同的共识,这将使攻击者付出的代价远远超过他们从攻击中获得的代价。

以太坊2.0(也称为Serenity)设计为分三个阶段启动:

  • “阶段0”于2020年12月1日启动,创建了信标链,即股权证明(PoS)区块链,将充当以太坊2.0的中央协调和共识枢纽。
  • “第1阶段”将创建碎片链,并将它们连接到灯塔链。
  • “阶段2”将在分片链中实现状态执行,而当前的以太坊1.0链有望成为以太坊2.0的分片之一。
以太坊2.0
以太坊2.0

以太坊是一个开放的软件平台

以太币是在以太坊网络上使用的数字货币。像比特币一样,以太坊通过公共区块链网络工作。虽然比特币用于跟踪货币所有权,但以太坊区块链专注于运行任何去中心化应用程序的编程代码。这些应用程序可以包括安全程序,投票系统和付款方式。像比特币一样,以太坊在银行和政府等中央机构的授权范围之外运作。

以太坊背后的想法是由维塔利克·巴特林(Vitalik Buterin)提出的。在几位联合创始人的帮助下,他于2015年推出了该平台的第一个版本。从那时起,它已成为第二大加密货币,并帮助推动了比特币的新竞争对手的增加。

以太坊的设计理念

以太坊是一种未经许可的,非分层的计算机(节点)网络,它基于不断增长的一系列“区块”或成批交易(称为区块链)建立并达成共识。每个块都包含该块的标识符,如果要将该块视为有效,则必须在链中紧随其后。每当节点向其链中添加一个区块时,它都会按其顺序执行其中的交易,从而更改以太坊账户的ETH余额和其他存储值。这些平衡和值(统称为状态)在Merkle树中与区块链分开保存在节点的计算机上。

每个节点都与相对较小的网络子集(称为对等节点)进行通信。每当节点希望在区块链中包含新交易时,它都会将该交易发送给其对等方,然后再由其对等方将其发送给其对等方。这样,它会在整个网络中传播。某些称为矿工的节点维护所有这些新事务的列表,并使用它们创建新的块,然后将其发送到网络的其余部分。每当节点接收到一个块时,它都会检查该块以及其中所有事务的有效性,如果有效,则将其添加到其区块链中并执行所有所述事务。由于网络是非分层的,因此节点可以接收竞争块,这些竞争块可以形成竞争链。遵循“最长链规则”,网络就区块链达成共识,指出在任何给定时间具有最多区块的链是规范链。该规则之所以能达成共识,是因为矿工不想花费更多的计算工作来试图将块添加到将被网络抛弃的链中。

ETH概念

以太(ETH)是由以太坊协议生成的加密货币,作为对工作量证明系统中矿工的奖励,用于向区块链添加块。它是支付交易费时唯一接受的货币,矿工也可以使用。区块奖励与交易费用一起激励矿工保持区块链增长(即继续处理新交易)。因此,ETH是网络运行的基础。每个以太坊账户都有一个ETH余额,并且可以将ETH发送到任何其他账户。ETH的最小子单元称为Wei,等于10 -18 ETH。ETH经常被错误地称为“以太坊”。

以太币在交易所的股票代码为ETH。希腊大写的Xi字符(Ξ)有时会用作其货币符号。

转向以太坊2.0可能会降低以太币的发行率。目前,没有对以太总供应量实施硬性上限。

帐户

以太坊上有两种类型的帐户:用户帐户(也称为外部拥有的帐户)和合同。两种类型都有一个ETH余额,可以将ETH发送到任何账户,可以调用合约的任何公共功能或创建新合约,并在区块链上和州内通过其地址进行标识。

用户帐户是唯一可以创建交易的类型。为了使交易有效,必须使用发送帐户的私钥(该字符为64个字符的十六进制字符串)进行签名,该字符串只能由帐户所有者知道。使用的签名算法是ECDSA。重要的是,该算法允许人们在不知道私钥的情况下从签名中得出签名者的地址。

合同是唯一具有关联代码(一组功能和变量声明)和合同存储(在任何给定时间的变量值)的帐户类型。合同是被动实体,由于帐户调用其功能之一而只能执行任何操作。在执行其代码期间,合同可以:发送ETH,对其存储进行读取和写入,创建在该函数结束时终止的临时存储(内存),调用其自己的任何函数,调用该函数的任何公共函数。不同的合同,创建新合同,并查询有关当前交易或区块链的信息。

地址

以太坊地址由前缀“ 0x”(十六进制的通用标识符)组成,该前缀与ECDSA公钥的Keccak-256哈希的最右边的20个字节连接(使用的曲线为secp256k1)。以十六进制表示时,2个数字表示一个字节,表示地址包含40个十六进制数字,例如0xb794f5ea05421494ce839613iujfd74279854275。合同地址的格式相同,但是由发件人和创建交易的现时决定。

虚拟机

以太坊虚拟机(EVM)是以太坊中智能合约的运行时环境。它是一个256位寄存器堆栈,旨在按预期运行完全相同的代码。这是以太坊的基本共识机制。EVM的正式定义在以太坊黄纸中指定。EVM已在C ++,C#,Go,Haskell,Java,JavaScript,Python,Ruby,Rust,Elixir,Erlang和不久的WebAssembly中实现。

GAS(燃料)

Gas是EVM中用于计算交易费的账户单位,交易费是交易的发送方必须支付给将交易包含在区块链中的矿工的ETH数量。

可以由EVM执行的每种类型的操作均以一定的气体成本进行硬编码,这实际上与节点必须花费的资源量(计算和存储)大致成比例才能执行该操作。在创建交易时,发送者必须指定汽油限额和汽油价格。该气体限制是发送者愿意在交易中使用的气体的最大数量,以及天然气价格是ETH的发送者希望支付给每用气单位的矿工的数量。汽油价格越高,矿工将交易包含在其区块中的动机越强,因此交易将被更快地包含在区块链中。发送方在交易开始时就先购买了全部的天然气(即天然气限额),并在交易结束时退还了未使用的任何天然气。如果在任何时候交易没有足够的天然气来执行下一个操作,交易将被撤消,但发件人仍需为所使用的天然气支付费用。天然气价格通常以Gwei计价,Gwei是ETH的一个子单元,等于10 -9 ETH。

该收费机制旨在减轻交易垃圾邮件,防止合同执行过程中出现无限循环以及提供基于市场的网络资源分配。

GAS(燃料)
GAS(燃料)

难度炸弹

难度炸弹是以太坊协议的一项功能,该功能导致在达到某个特定区块后,随着时间的推移,开采区块的难度会随着时间呈指数增长,其目的是激励协议的升级并防止矿工对升级进行过多控制。随着协议的升级,难度炸弹被进一步推回。该协议从一开始就包含了难度炸弹,并且炸弹已被推回了好几次。它最初放置在这里的主要目的是确保从工作证明到权益证明的成功升级,这种升级将矿工完全从网络设计中剔除。采矿难度增加的时期被称为“冰河时期”。

什么是DAPP

Dapps是使用区块链技术的开源软件。与传统的应用程序不同,它们不需要中间人即可运行。由于它们仍然是一个相对较新的概念,因此很难精确地定义它们。但是,值得注意的共同特征包括以下事实:它们是开源的(由自治管理)并且是分散的。

智能合约组用于创建dapp。智能合约是可以促进金钱,股票,内容或任何有价物品交换的代码脚本。智能合约是使用以太坊虚拟机(EVM)形成的。一旦智能合约在区块链上运行,它就会像一个自运行的计算机程序。它们按程序运行,没有检查,停机或第三方的影响。

Dapp可以理解为在ETH平台上的独立应用。
Dapp可以理解为在ETH平台上的独立应用。

以太坊是一种加密货币吗

以太坊本身本质上不是加密货币-以太坊这个词指的是数字平台。实际的令牌(用于在网络上付款)称为以太币。换句话说,以太是以太坊网络的“加密燃料”(或加密货币)。当涉及交易时,您看到的价格将指以太币。尽管如此,您通常会看到称为以太坊的加密货币。

以太坊和比特币有什么区别

以太坊的区块链技术类似于比特币,但是​​比特币仅使用一种特定的区块链技术应用程序。最终,这是一个电子现金系统,可以在线进行比特币支付。以太坊区块链不仅跟踪数字货币的所有权,而且还专注于运行一系列去中心化应用程序的编程代码。 

比特币的主要用例是它是价值和数字货币的存储。以太币也可以用作数字货币和价值存储,但是以太坊网络也使创建和运行去中心化应用程序和智能合约成为可能。在以太坊上,交易处理的速度比在比特币上要快,因为以太坊大约每12秒验证一次新区块,而在比特币上大约每10分钟进行一次验证。此外,比特币的固定供应量为21,000,000个硬币,而以太坊则没有供应上限。以太坊和比特币都是通过工作量证明(POW)开采的,可以在大多数主要的加密货币交易所购买。

以太坊和比特币
以太坊和比特币

主要区别包括

  • 以太坊允许开发人员为其自己的应用程序筹集资金。他们可以订立合同并寻求更广泛社区的承诺。
  • 以太坊的限制工作原理与比特币略有不同。每年的以太币发行上限为每年1800万,等于初始供应量的25%。以太坊区块链的矿工不是在开采比特币,而是在工作以赚取以太币。
  • 他们以不同的方式来计算交易成本。对于以太坊,它被称为“GAS”(可以理解为燃料或汽油)。交易成本取决于带宽使用率,存储要求和复杂性。使用比特币,交易彼此之间平等竞争,并受到区块大小的限制。

以太坊应用在哪些领域?

EVM的指令集是图灵完备的,这意味着以太坊合约可以完成计算机程序通常可以执行的任何操作。以太坊的流行用途包括创建具有多种属性的可替代代币(ERC20)和不可替代代币(ERC721),众筹(例如初始代币发行),去中心化金融,去中心化交易所,去中心化自治组织(DAO),游戏,预测市场和赌博。

智能合约是什么

以太坊的智能合约以高级编程语言编写,然后编译为EVM字节码并部署到以太坊区块链。它们可以用Solidity(与C和JavaScript相似的语言库),Serpent(类似于Python,但已弃用),Yul(可以编译成各种不同后端的中间语言-EVM 1.0,EVM 1.5和eWASM)进行编写。 ),LLL(类似于Lisp的低级 语言)和Mutan(基于Go的语言,但已弃用)。正在开发一种名为Vyper(一种强类型的Python)的面向研究的语言。 派生的可判定语言)。源代码和编译器信息通常随合同的发布一起发布,以便用户可以查看代码并验证其是否可以编译为链上的字节码。

与在公共区块链上使用智能合约有关的一个问题是,包括安全漏洞在内的漏洞对于所有人都是可见的,但无法快速修复。这方面的一个例子是2016年对DAO的攻击,这种攻击无法被迅速阻止或扭转。

正在进行有关如何使用形式验证来表达和证明非平凡特性的研究。一个微软的研究报告指出,编写可靠的智能合同可以是非常困难的在实践中,使用DAO黑客来说明这个问题。该报告讨论了Microsoft开发的用于验证合同的工具,并指出对已发布合同的大规模分析很可能会发现广泛的漏洞。该报告还指出,可以验证Solidity程序和EVM代码的等效性。

智能合约
智能合约

ERC-20代币

ERC-20令牌标准允许以太坊区块链上的可替代令牌。该标准由Fabian Vogelsteller于2015年11月提出,为智能合约中的令牌实现了API 。该标准提供的功能包括将令牌从一个帐户转移到另一个帐户,获取帐户的当前令牌余额以及获取网络上可用令牌的总供应量。正确实现ERC-20流程的智能合约称为ERC-20令牌合约,有助于跟踪以太坊上创建的令牌。许多加密货币已作为ERC-20令牌推出,并已通过最初的硬币发行。发送ERC-20令牌的费用必须用以太币支付。

不可替代令牌(NFT)

以太坊还允许创建唯一且不可分割的令牌,称为不可替代令牌(NFT)。由于这些类型的令牌是唯一的,因此它们已被用来代表数字艺术,体育纪念品,虚拟房地产和游戏。NFT通常通过各种数字拍卖网站在以太坊区块链上出售。2021年,佳士得拍卖行以6,930万美元的价格售出了Beeple的NFT艺术品,按当时的拍卖价计算,他成为第三大最有价值的在世艺术家。

非互换令牌(NFT)是在数字数据的一个单元分类帐称为blockchain,其中每个NFT可以代表一个唯一的数字物品,因此它们不互换。NFT可以代表数字文件,例如艺术品,音频,视频,视频游戏中的物品以及其他形式的创意作品。可以在NFT市场上购买NFT。但是,对原始文件的任何副本的访问均不限于令牌的所有者。尽管数字文件本身是无限可复制的,但是代表它们的NFT却在其基础区块链上进行了跟踪,并为购买者提供了NFT所有权的证明。

NFT可用于商品化数字创作,例如数字艺术,视频游戏项目和音乐文件。以太坊,Tezos和Flow等区块链各自具有自己的令牌标准,以定义其对NFT的使用。对NFT市场的兴趣增加导致投机活动的增加,因为以前猜测加密货币的同一批投资者开始大量交易NFT。

2021年2月,音乐家Grimes在Nifty Gateway上售出了价值约600万美元的代币,这些代币代表了数字艺术。在2021年2月下旬,代表模因动画Nyan Cat的NFT在互联网市场上以不到60万美元的价格售出。

美国数字艺术家Beeple的工作生活用品:第5000天是一个艺术作品的第一NFT以突出的拍卖行上市佳士得和卖出69.3万美元3月11日2021年前一天比普尔说,拍卖会说:“说实话,我确实确实会有泡沫。而且,我认为我们现在可能会陷入泡沫。”到2021年初,NFT的投机市场猛增,当时那些猜测加密货币的投资者交易的NFT数量大大增加。

Twitter和Square的创始人Jack Dorsey在2021年3月以超过250万美元的价格出售了代表他的第一条推文的NFT。

NFT
NFT

去中心化金融

分散式金融(DeFi)是以太坊的一个用例。它提供了分散式架构中的传统金融工具,不受公司和政府的控制,例如让用户赚取利息的货币市场基金。DeFi平台的示例包括MakerDAO和Compound。Uniswap是在以太坊上的代币的分散交易,从2,000万美元的流动性增加到2020年的29亿美元。截至2020年10月,在各种DeFi协议上的投资已超过110亿美元。另外,通过称为“包装”的过程,某些DeFi协议允许各种资产(例如比特币,黄金和石油)的合成版本在以太坊上可用并可以交易,并且还与以太坊的所有主要钱包和应用程序兼容。

DeFi
DeFi

以太坊挖矿

挖矿是创建要添加到以太坊区块链的交易区块的过程。像比特币一样,以太坊目前使用工作量证明(PoW)共识机制。挖掘是工作量证明的命脉。以太坊矿工-运行软件的计算机-使用其时间和计算能力来处理交易并产生区块。

以太坊如何开采

  • 用户用某个帐户的私钥编写并签署交易请求。
  • 用户从某个节点向整个以太坊网络广播交易请求。
  • 听说新的交易请求后,以太坊网络中的每个节点都会将该请求添加到其本地内存池中,这是他们所听说的尚未提交到区块链中的所有交易请求的列表。
  • 在某个时候,一个采矿节点将数十个或数百个交易请求聚合到一个潜在的区块中,以最大程度地使他们赚取的交易费用保持在区块天然气限制之下。然后,挖掘节点:
  • 验证每个交易请求的有效性(即,没有人试图将以太币从他们没有为其生成签名的帐户中转出,该请求没有格式错误等),然后执行请求的代码,更改他们的EVM本地副本的状态。矿工将每个此类交易请求的交易费用奖励给他们自己的帐户。
  • 一旦验证了区块中的所有交易请求并在本地EVM副本上执行了该代码,便开始为该潜在区块生成工作量证明“合法性证明”。
  • 最终,一个矿工将为包含我们特定交易请求的区块完成证书的生产。矿工然后广播完成的块,该块包括证书和要求保护的新EVM状态的校验和。
  • 其他节点将听到有关新块的信息。他们验证证书,自己执行区块上的所有交易(包括最初由我们的用户广播的交易),并在执行所有交易后验证其新EVM状态的校验和与矿机区块要求的状态的校验和相匹配。 。然后,这些节点才将此块附加到其区块链的尾部,并接受新的EVM状态作为规范状态。
  • 每个节点将从其未完成的事务请求的本地内存池中删除新块中的所有事务。
  • 加入网络的新节点将按顺序下载所有块,包括包含我们感兴趣的交易的块。他们初始化本地EVM副本(以空白状态EVM开头),然后执行在其本地EVM副本顶部的每个块中执行每个事务的过程,并在此过程中验证每个块的状态校验和。

每个事务都被挖掘一次(包含在一个新块中,并且第一次传播),但是在推进标准EVM状态的过程中,每个参与者都执行并验证了该事务。这凸显了区块链的中心口号之一:不信任,验证。

以太坊挖矿计算器

您可以通过这工具来计算挖矿收益,计算哈希值、能量消耗、矿池费率、电费等因素。

https://minerstat.com/coin/ETH

什么是工作量证明(POW)

工作量证明(PoW)是一种机制,可让去中心化的以太坊网络达成共识,或就账户余额和交易顺序等达成共识。这可以防止用户“双重花费”他们的硬币,并确保以太坊链难以被攻击或覆盖。

工作量证明是为矿工设定难度和规则的基础算法。采矿本身就是“工作”。这是向链中添加有效块的行为。这一点很重要,因为链的长度有助于网络发现有效的以太坊链并了解以太坊的当前状态。完成的“工作”越多,链条越长,块数越高,网络就可以更加确定当前状态。

以太坊交易被处理成块。每个块都有一个:

  • 阻止难度-例如:3,324,092,183,262,715
  • mixHash –例如: 0x44bca881b07a6a09f83b130798072441705d9a665c5ac8bdf2f39a3cdf3bee29
  • 随机数–例如: 0xd3ee432b4fb3d26b

该块数据与PoW直接相关。

工作量证明协议称为Ethash,它要求矿工经过反复的试验和错误竞赛才能找到区块的现时。只能将具有有效随机数的块添加到链中。

竞速创建一个区块时,矿工将反复放置一个数据集,您只能通过数学函数从下载和运行完整链(如矿工的操作)中获得数据集。这将生成一个低于目标随机数的mixHash,这取决于块的难度。最好的方法是通过反复试验。

难度决定了哈希的目标。目标越低,有效哈希集越小。一旦生成,其他矿工和客户就可以轻松地进行验证。即使要更改一项交易,哈希也将完全不同,从而表明存在欺诈行为。

散列使​​欺诈行为易于发现。但是PoW作为一个过程也对攻击链条产生了很大的威慑作用。

激励矿工在以太坊主链上进行这项工作。一部分矿工建立自己的连锁店几乎没有动力–这破坏了该系统。区块链依赖于将单一状态作为真​​理的来源。用户将始终选择最长或“最重”的链。

PoW的目标是延长链条。最长的链是有效链,因此最可信,因为它已完成了最多的计算工作。在以太坊的PoW系统中,几乎不可能创建新块来擦除交易,创建假交易或维持第二条链。这是因为恶意矿工将始终需要比其他所有人更快地解决区块随机数。

为了持续创建恶意但有效的阻止,您需要超过51%的网络挖掘能力才能击败其他所有人。您需要大量的计算能力才能完成这一“工作”。而且能量消耗甚至可能超过您在攻击中所获得的收益。

PoW还负责向系统发行新货币并激励矿工从事这项工作。

成功创建区块的矿工将获得2个新鲜铸造的ETH以及该区块内的所有交易费用的奖励。矿工还可以获得1.75ETH的叔叔块。这是另一个矿工与成功块同时创建的有效块。这通常是由于网络延迟而发生的。

谁可以成为以太坊网络上的矿工

从技术上讲,任何人都可以使用自己的计算机在以太坊网络上进行挖矿。但是,并非所有人都能盈利地开采以太币。在大多数情况下,矿工必须购买专用的计算机硬件才能盈利。虽然确实任何人都可以在其计算机上运行挖掘软件,但普通计算机不太可能获得足够的大笔奖励来支付相关的挖掘成本。

以太坊挖矿相关的费用是多少?

  • 建造和维护采矿设备所需的硬件潜在成本
  • 采矿设备的电力成本
  • 如果您在游泳池中进行采矿,则采矿池费用通常会收取该游泳池所产生的每个区块固定百分比的费用
  • 支持采矿设备的设备的潜在成本(通风,能源监控,电线等)
  • 税收义务可能会因司法管辖区而异

以太坊区块构成技术信息

以太坊区块构成技术信息

区块由标头组成,标头包括标识该区块并将其链接到链的其余部分的信息,以及一个交易主体。矿工根据自己的标准(最常见的是所支付的最高费用)从待处理的交易池中选择将这些交易包含在待处理交易池中。

封锁时间

以太坊网络被设计为每12秒产生一个区块。区块时间将根据矿工生成满足当时所需挖矿难度的哈希值所需的时间而变化。选择12秒作为尽可能快的时间,但同时比网络延迟要长得多。Decker和Wattenhofer于2013年在苏黎世发表的一篇论文测量了比特币网络的延迟,并确定新块传播到95%的节点需要12.6秒的时间。12秒设计的目标是允许网络尽可能快地传播数据块,而不会导致矿工发现大量陈旧数据块。

Etherscan示例说明

高度:
该数字是以太坊区块链中当前存在的区块数

示例:6969692

时间戳记:
整理块的UNIX时间戳

范例:29秒前(2018年12月28日05:01:54 PM + UTC)

交易:
区块中包含的交易

示例:此区块中有43笔交易和91笔合同内部交易

杂凑:
区块本身的哈希值

示例:0xa6312ebbcea717972344bc598c415cb08e434c01b94d1c2a9b5415624d2c2b81

父哈希:
从中生成此块的块的哈希,也称为其父块。

示例:0xa48e2ad13de011f127b345a81a91933d221f5a60d45852e7d7c2b5a07fda9fe2

Sha3Uncles:
区块中包含的叔叔区块数据的SHA3哈希

例如:0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347

开采者:
挖出区块并获得区块奖励的人的地址

示例:2秒内0x5a0b54d5dc17e0aadc383d2db43b0a0d3e029c4c(SparkPool)

困难:
一个数字,表示开采此地块所需的难度

示例:2,511,265,102,818,605

总难度:
一个数字,表示直到此区块链的总挖掘难度

示例:8,470,035,190,867,378,349,872

尺寸:
块文件的大小(以字节为单位)

示例:13160字节

使用的气体:
此区块中所有交易使用的天然气总量

示例:7,997,769(99.97%)

气体限制:
此区块中所有交易可能使用的天然气总量限制

示例:8,000,029

随机数:
生成的工作量证明的哈希。区块待处理时,此值将为null

例如:0x1510f53c063f9669

封锁奖励:
分配给开采该区块的地址的以太(ETH)总量。该值包括协议发布的总区块奖励以及该区块中所有交易支付的费用/气体

示例:3.032755182184797136醚(3 + 0.032755182184797136)

叔叔奖励:
授予该区块中的叔叔区块的以太(ETH)总量

例如:0

额外数据:
这是一个可选的32字节值,可用于在区块链上存储信息。采矿池通常使用此字段来“标记”由其池开采的块。

示例:sparkpool-eth-cn-hz2(十六进制:0x737061726b706f6f6c2d6574682d636e2d687a32)

以太坊白皮书

原版白皮书:https://ethereum.org/en/whitepaper/

以太坊白皮书中文版:https://www.top10bit.com/ethereum-white-paper/

如何挖掘以太坊?

简而言之:购买足够强大的设备并加入矿池。我们的指南会更详细。

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