以太坊基础
简介
- 区块链是一种分布式流水账数据库；
- 以太坊=区块链+以太坊虚拟机（EVM），其本质是一个状态机；
- 以太坊的所有活动（状态变动）都是通过账户间发送交易来完成的；
- 以太坊上的所有操作都是要消耗gas的，gas是要用以太币（Ether）买的；
- 以太坊的生态系统出现端倪，DApp的雏形已经有了；
- 阅读以太坊黄皮书是最佳的学习方法
以太坊入门学习指南
以太坊DApp编程全流程
- 基本测试环境
- Truffle编程框架
- Solidity智能合约编程语言
- Web3js合约调用
- js/node.js基础
以太坊学习主要内容
- 以太坊简介
- 以太坊编程环境构建
- js/nodejs简介：语言与服务设计基础
- solidity编程：智能合约实现
- web3.js编程：智能合约调用
- 案例一：数字通证系统设计
- 案例二：投票系统
区块链典型系统结构
- 应用层
- 合约层
- 激励层
- 共识层
- 网路层
- 数据层
以太坊技术框架
以太坊核心概念
- 点对点网络：所有节点都地位平等，没有中心服务器
- 区块链：去中心化存储数据库
- EVM：虚拟机，运行程序
- DApp：智能合约的应用
- 以太币(Ether)：以太坊世界中使用的数字货币
- Gas：以太坊里对所有活动进行消耗资源计量的单位。读取免费，写入收费。
- 矿工（Miner）：挖矿，构建基础设施
什么是区块链？
共识算法有哪些？
- POW：Proof of Work，工作证明
- POS：Proof of Stake，股权证明
- DPOS：Delegated Proof of Stake，委任权益证明
- PBFT：Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错算法
POW简介
- 获得多少货币，取决于挖矿贡献的有效“工作”
- “工作”为Block Hash计算，计算时间取决于机器的哈希运算速度
- 当节点拥有占全网n%的算力时，该节点即有n/100的概率找到Black Hash
POS简介
- 根据持有货币的量和时间，给你发利息的一种制度；
- 发现了一个POS区块，币龄就会被清空为0，同时发放“利息”;
- 一个账户的余额越多，在同等算力下，就越容易发现下一个区块；
DPOS简介
- 在常规POW和POS中，主要影响效率之处在于任何一个新加入的Block，都需要被整个网络所有节点做确认
- DPOS则通过不同的策略，不定时的选中一小群节点，这一小群节点做新区块的创建，验证，签名和相互监督，这样就大幅度的减少了区块创建和确认的时间和算力成本
去中心化面临的挑战
- 如何保证所有节点状态都同步？
- 如何保证所有交易都广播到所有节点？
- 如何防止恶意篡改？
DApp及以太坊虚拟机（EVM）
CS应用与DApp的区别
去中心应用的优点
- 容错性好
- 防止单一机构的干扰
- 用于更容易相信该应用
去中心应用的缺点
- 更新困难
- 用户身份认证较为困难
- 程序扩充困难
- DApp之间协作仍然比较困难
智能合约
- 智能合约：一段写在区块链上的代码
- 构建：区块链内的多个用户共同参与制定
- 存储：通过P2P网络扩散到每个节点，并存入区块链
- 执行：将满足条件的事务进行验证，达成共识后自动执行并通知用户
智能合约部署步骤
以太坊合约部署
DApp开发框架
- Truffle：代码->编译->部署->测试->打包
- Solidity：智能合约编程语言
- Web3.js：智能合约调用
以太坊虚拟机（EVM）
- 以太坊是一套可以实现分布式应用的平台协议。它的核心是可以执行任意复杂算法的以太坊虚拟机（EVM）
- 网络上的每一个节点都运行着EVM并执行相同的指令。因这个原因，以太坊经常被描述为“世界电脑”。
EVM设计目标
- 简单性（Simplicity）
- 确定性（Determinism）
- 节省空间的bytecode
- 专为区块链设计
- 更加简单的安全性保证
- 容易优化
EVM的一些特点
- EVM是一个256位的机器
- 持久存储是相当昂贵的
- Solidity编译器会为了减少gas的使用而做出相应的优化选择
EVM的不足
- 标准库较少
- 调试和测试相对困难
- 暂时不支持浮点数
- 代码无法升级
以太坊的问题
- 性能较差，公链TPS<20
- 区块链难以存储“大数据”
- "智能合约"难以实现复杂的算法
一些可能的解决方案
- 闪电网络，状态通道，不改变共识算法，这是一种小改进
- Coco Blockchain Framework等，改变共识算法，基本达到商用水平，作为私链、联盟链是可以的
- 多种区块链混合。典型如Akasha等区块链媒体，IPES存储文章数据+区块链存储关键属性、执行合约
相关网络资料
- Solidity：https://solidity-cn.readthedocs.io/zh/develop/
- Truffle：https://truffle.tryblockchain.org/
- Web3.js：https://web3js.readthedocs.io/en/v1.2.4/
- Remix：https://remix-ide.readthedocs.io/en/latest/
智能合约典型代码
- Trufflex Box:http://truffleframework.com/boxes/
- openzeppelin库:https://openzeppelin.org/
- 迷恋猫合约：https://github.com/axiomzen/crytokitties-bounty
相关书籍
- Mastering Ethereum: https://github/com/ethereumbook/ethereumbook
- 《区块链项目开发指南》
- 《以太坊技术详解与实战》
来源：CSDN
作者：游骑小兵
链接：https://blog.csdn.net/ARPOSPF/article/details/103714460