汪晓明对区块链、以太坊的思考

记录创业、生活的所思所感,探讨去中心化思想,推动区块链的发展。

以太坊连载(21):账户、交易核心概念及投注合约解析

外部账户 vs 合约账户

以太坊中有两种类型的账户

  • 外部账户
  • 合约账户

它们的区别在Serenity版本中可能会消失。

外部账户(EOA)

外部账户

  • 有以太币余额,
  • 可以发送交易(以太币交易或引发合约代码),
  • 由私钥控制,
  • 没有相关代码。

合约账户

合约

  • 有以太币余额,
  • 有相关代码,
  • 代码执行由从其他合约接收的交易或消息(调用)触发,
  • 执行的时候—执行任意复杂的操作(图灵完备的)—操控它自己的永久存储,例如,可以有自己的持久状态—可以调用其他合约

以太坊区块链上的所有行为都由外部账户引发的交易调动。每次合约账户接收到交易时,它的代码都按照输入参数的指示执行,作为交易的一部分发送。合约代码由参与到网络的每个节点上的以太坊虚拟机执行,作为验证新区块的一部分。

这个执行需要是完全确定性的,它唯一的语境是区块链上区块的位置和所有可见的数据。区块链上的区块代表时间单位,区块链本身是时间维度,代表在链上区块指定的离散的时间点上状态的整个历史。

所有的以太币余额和价值都以wei为单位命名:1个以太币是1e18 wei。

注意:以太坊中的“合约”不应该被看做是要“实现”或“遵守”的事物;它更像是在以太坊执行环境中生存的“自治代理”,被消息或交易“戳到”的时候,总会执行特定的代码片段,并且对自己的以太币余额和钥匙/价值商店有直接的控制,以储存永久状态。

什么是交易?

“交易”这个术语用在以太坊中来指代签署的数据包,数据包存储着要从外部账户发送到区块链上另一账户的消息。

交易包括:

  • 消息接收人,
  • 一个签字,用以确认发送方身份,证明通过区块链向接收者发送消息的意图,
  • VALUE域—从发送方向接收方转移的wei的数量,
  • 可选数据域,包括发送到合约的消息,
  • 一个STARTGAS值,代表交易执行允许采取的运算步骤的最大数量,
  • 一个GASPRICE值,代表发送人愿意支付的gas费用。一个gas单位对应着一个原子指令执行,比如运算步骤。

什么是消息?

合约能够向其他合约发送“消息”。消息是虚拟的事物,永远不能序列化,只存在于以太坊执行环境中。他们可以被想象为功能调用。

消息包括:

  • 消息发送方(内含的)
  • 消息接收方
  • VALUE域—和发送到合约地址的消息一起转移的wei数量,
  • 可选数据域,即发送到合约的实际数据
  • 一个STARTGAS值,限制了消息可以触发的代码执行的gas最大值。

本质上来说,一个消息就像一个交易,只不过消息是由合约而不是由外在因素创造的。当正在执行代码的合约执行CALL或DELEGATECALL 操作码时,消息就产生了。和交易一样,消息可能会导致接收方账户运行代码。因此,就像和外在因素建立关系一样,合约也能以同样的方式和其他合约建立关系。

什么是gas?

以太坊虚拟机(EVM)是以太坊区块链上的可执行环境。 每个参与到网络的节点运行EVM,作为区块验证协议的一部分。他们检查列在区块上的、他们验证的交易,运行EVM内部交易触发的代码。每个网络上的完整节点进行同样的运算,储存相同的值。很明显以太坊并不是关于运算效率的优化。它类似的进程是多余的。它的目的是提供一个有效的方式,在系统状态上不需要信任的第三方、准则或暴力垄断就能达成共识。但重要的是他们不是为了优化运算而存在。事实上,合约执行在节点之间被多余地重复,自然使之更昂贵,通常会鼓励人们如果能在链外操作运算,就不在区块链里进行。

运行去中心化应用(dapp)时,它和区块链互动来阅读和修正状态,但是去中心化应用会很典型地只把业务逻辑和对共识至关重要的状态放在区块链上。

当消息或交易触发结果执行时,每个指令在每个网络节点被执行。这有一个代价:每个执行的操作都有特定的成本,以一定量的gas单元表现。

Gas是交易发送方需要为每个以太坊区块链上发生的操作所支付的执行花费。这个名字gas的灵感来自这样一个观点,这笔花费就像加密燃料,驱使智能合约产生。Gas从执行代码的矿工处购买以获得以太币。Gas和以太币被故意分开,因为gas单位与具备自然成本的运算单位一致,而以太币的价格通常会由于市场力量产生波动。二者由自由市场调和:gas价格实际上由矿工决定,矿工可以拒绝以低于最低限度的gas价格进行交易。为了获得gas,你只需要向账户中添加以太币。以太坊客户端会自动为你的以太币购买gas,数量是你指定的交易最大支出。

在合约或交易执行的每个运算步骤,以太坊协议都要收费,以防止以太坊网络上发生蓄意攻击或滥用。每个交易都必须包含一个gas限度和每gas愿意支付的花费。矿工可以选择是否将交易包括在内和收集花费。如果交易产生的、用于运算步骤的gas总量,包括原始消息和可能引发的子消息,少于或等于gas限额,那么交易就会进行。如果gas总量超过gas限额,那么所有的变化都复原,但是交易仍然有效,矿工仍然可以收集花费。未用于交易执行的、所有多余的gas都会以以太币的形式偿还给发送方。不必担心超支,因为只会对你消费的gas收费。这意味着以高于预估的gas限额发送交易也是有效和安全的。

估算交易成本

交易花费的以太币总量基于两个因素:

gasUsed 是交易消费的gas总量

gasPrice 交易中指定的一个gas单元的价格(换算成以太币)

总成本= gasUsed * gasPrice

gasUsed

以太坊虚拟机上的每个操作都会被指派消费的gas数量。gasUsed是所有执行的操作所需的gas总额。有个电子表格可以看到背后的一些统计。

对于估算gasUsed,可以用estimate Gas API但是有些警告说明。

gasPrice

用户建构并签署交易,每个用户可以说明自己想要的gasPrice,可以是零。然而Frontier发布的以太坊客户端默认gasPrice是0.05e12 wei。由于矿工会使收入最优化,如果大部分交易都以0.05e12 wei 的gasPrice提交,就很难说服矿工接受价格更低或为0的交易。

示例交易成本

我们来做一个只添加2个数字的合约。EVM OPCODE ADD消费3 gas。

大概的成本,以默认gas价格计算 (2016年1月)是:

3 * 0.05e12 = 1.5e11 wei

1以太币是1e18 wei,总成本就是0.00000015以太币。

这是个简化的计算,因为忽略了一些成本,比如将2个数字转移给合约的成本,在他们可以被添加之前。

  • question
  • gas费用
  • gas成本计算器
  • 以太坊Gas价格

账户交互示例 — 投注合约

之前提到过,有两种类型的账户:

  • 外部账户 (EOA):由私钥控制的账户,如果你有和外部账户相关的私钥,就能从账户发送以太币和消息。
  • 合约: 有自己代码的账户,受代码控制。

以太坊默认的执行环境是没有生命的,什么都不会发生,每个账户的状态保持相同。但是,每个用户都可以通过从外部账户发送交易来触发行动,启动以太坊。如果交易的目的地是其他外部账户,交易可能会转移一些以太币,否则什么也不会做。但如果目的地是个合约, 反之合约会激活,自动运行代码。

代码有能力读/写自己的内部存储(一个将32字节钥匙映射到32字节价值的数据库),阅读存储的接收消息,给其他合约发送消息,转而触发执行。一旦执行停止,合约发送的消息所触发的所有的子执行都会停止(这些都以决定好的同步的顺序发生,比如,子调用在父调用进一步之前完全完成),执行环境立即再次停止,直到被下一个交易唤醒。

合约通常服务于四个目的:

  • 保持数据库代表着对其他合约或外部世界有用的东西;一个例子是合约激励货币,另一个例子是合约在特定的组织里记录会员。
  • 作为某种具有更复杂访问政策的外部账户,被称为“前向合约”,典型地只在特定条件下,把进来的消息转发给到指定目的地;例如,前向合约可能会等到指定3个私钥中的2个都确认了特定的消息之后才会进行转发(例如,多重签名)。更复杂的前向合约基于要发送的消息会有不同的条件。最简单的一个功能使用案例就是撤回限制,在一些更复杂的访问政策中难以驾驭。钱包合约就是个很好的例子。
  • 在多个用户之间管理一个正在进行的合约或关系。例子包括金融合约,有特定中介的第三方保管合约,或一些保险。也可以是开放合约,一方对其他方的随时参与保持开放;一个例子是自动给提交数学问题有效解决方案或是证明提供了一些运算资源的人发奖金的合约。
  • 给其他合约提供功能,本质上作为软件库。 合约通过被交替叫做“调用”或“发送消息”的活动进行互动。“消息”是包含一定量以太币,任何大小的数据字节串,发送方和接收方地址的事物。合约接收消息时,可以选择返还一些数据,消息本来的发送方可以立即使用。 这样发送消息就和调用一个功能一样。

因为合约有这样的作用,我们期望合约可以彼此互动。举个例子,设想一个情景,Alice和Bob赌100 Gav币,明年旧金山的温度不会超过35ºC。但是Alice非常有安全意识,她的第一个账户使用的前向合约,只有在3个私钥中的2个都批准的情况下才可以发送消息。Bob偏执于量子加密图形,他使用的前向合约,只传递有Lamport签名和传统ECDSA的消息(但是因为他很老派,所以更偏向于用基于SHA256的Lamport签名版本,以太坊不直接支持)。

投注合约本身需要从一些合约中取得旧金山天气的数据,当它想要实际发送Gav币给Alice或Bob时,也需要和Gav币合约交谈(或者,更准确地说,Alice或Bob的前向合约)。因次我们可以这样表示账户之间的关系:

Bob 想最终决定赌注的时候,就会发生以下的步骤:

  1. 交易被发出,触发消息从Bob的外部账户发送到他的前向合约。
  2. Bob的前向合约给合约发送消息散表和Lamport签名,发挥Lamport签名确认库的作用。
  3. Lamport签名确认库看到Bob想要基于SHA256的Lamport签名,于是给SHA256库多次发调用来确认签名。
  4. Lamport签名确认库一旦回到1,表明签名已确认,他就会给代表赌注的合约发送消息。
  5. 赌注合约检查提供旧金山天气的合约,查看天气如何。
  6. 赌注合约看到对消息的回应显示天气高于35ºC,就会给Gav币合约发送消息,将Gav币从它的账户转移到Bob的前向合约。

注意Gav币在Gav币合约的数据库中作为一个整体“储存”;第6步语境中“账户”的意思只是说在Gav币合约储存中有数据入口,有钥匙可以进入赌注合约的地址和余额值。接收到消息后,Gav币合约值上减少,与Bob前向账户对应的入口值增加。 我们可以在下表看到这些步骤:

离线签署交易

[可以把这一部分加到常见问题,指向turb以太坊向导的ethkey章节]

  • Resilience Raw Transaction Broadcaster

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(22):深入浅出智能合约》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(20):如何使用GPU和矿池挖矿?

GPU挖掘

硬件

算法是内存难解的,为了使DAG适合内存,每个GPU需要1-2GB内存,如果你得到错误提示:Error GPU mining. GPU memory fragmentation? 说明你没有足够的内存。GPU挖矿软件是基于OpenCL实现的,AMD GPU会比同一水准的NVIDIA GPU更快。ASIC和FPGA相对低效因而被阻拦。要给芯片集成平台获取openCL,尝试:

  • AMD SDK openCL
  • NVIDIA CUDA openCL

Ubuntu Linux设置

对于这个快速指南,你会需要Ubuntu 14.04或15.04以及fglrx图像驱动器。你也可以使用NVidia驱动器和其他平台,但是你必须要找到自己的方式来获得有效的OpenCL安装,比如Genoil的ethminer分叉。

如果你在用15.04,到“软件与更新〉额外的驱动器”设置为“从fglrx为AMD图形加速器使用视频驱动器”。

如果你在用14.04,到“软件与更新〉额外的驱动器”设置为“从fglrx为AMD图形加速器使用视频驱动器”。很遗憾,对于一些人来说,这种方法可能不管用,因为Ubuntu 14.04.02中有个已知的程序错误会阻止你转换到GPU挖矿所必须的专属图形驱动器。

所以,如果你遇到这个程序错误,先到“软件与更新〉更新”选择“预发行的可靠更新提议”。然后,回到“软件与更新〉额外的驱动器”设置为“从fglrx为AMD图形加速器使用视频驱动器”。重启之后,值得检查一下现在确实正确安装了驱动器(例如通过再到“额外驱动器”)。

不管做什么,如果你在用14.04.02,一旦安装之后,就不要改变驱动器或者驱动器配置。例如,aticonfig –initial的使用(尤其是-f, –force选项)会“破坏”你的设置。如果你偶然改变了配置,会需要卸载驱动器,重启,再次安装驱动器并重启。

Mac设置

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wget http://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/7_0/Prod/local_installers/cuda_7.0.29_mac.pkg
sudo installer -pkg ~/Desktop/cuda_7.0.29_mac.pkg -target /
brew update
brew tap ethereum/ethereum
brew reinstall cpp-ethereum --with-gpu-mining --devel --headless --build-from-source

查看冷却状态:

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aticonfig --adapter=0 --od-gettemperature

Windows设置

下载最新的Eth++安装,在安装界面的“选择组件”页面选择ethminer。

用geth使用ethminer

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geth account new // Set-up ethereum account if you do not have one
geth --rpc --rpccorsdomain localhost 2>> geth.log &
ethminer -G // -G for GPU, -M for benchmark
tail -f geth.log

ethminer在端口8545(geth的默认RPC端口)和geth沟通。你可以通过给geth—rpcport选项来改变这种情况。ethminer会在任何端口发现geth。注意你需要用—rpccorsdomain localhos设置CORS标题。你也可以用-F http://127.0.0.1:3301 在ethminer设置端口。如果你想要在同一个电脑上挖几个实例,设置端口是必需的,尽管有些没有意义。如果你在私有链上测试,我们推荐你用CPU挖掘代替。

注意:你不需要把—mine选项给geth,或者在控制台开启挖矿,除非你想要在GPU挖掘顶端做CPU挖掘。

如果ethminer的默认无效,试试用—opencl-device X来规定OpenCL装置,其中X是{0, 1, 2,…}。用-M(基础测试程序)运行ethminer时,你会看到这样的文字:

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Benchmarking on platform: { "platform": "NVIDIA CUDA", "device": "GeForce GTX 750 Ti", "version": "OpenCL 1.1 CUDA" }
Benchmarking on platform: { "platform": "Apple", "device": "Intel(R) Xeon(R) CPU E5-1620 v2 @ 3.7

为geth排错:

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geth --rpccorsdomain "localhost" --verbosity 6 2>> geth.log

为矿工排错:

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make -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DETHASHCL=1 -DGUI=0
gdb --args ethminer -G -M

注意:GPU挖矿时,散列率信息在geth上不可用。

用ethminer检查散列率,miner.hashrate总会报告0。

用eth使用ethminer

在单独的GPU上挖矿

为了在单独的GPU上挖矿,只需要用以下参数运行eth:

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eth -v 1 -a 0xcadb3223d4eebcaa7b40ec5722967ced01cfc8f2 --client-name "OPTIONALNAMEHERE" -x 50 -m
  • -v 1 将冗长的信息设置为1。不要被信息刷屏。
  • -a YOURWALLETADDRESS 设置挖矿奖励会去的coinbase。以上地址只是一个例子。这一参数十分重要,确保不要在钱包地址出错,否则会接收不到以太币支出。
  • —client-name “OPTIONAL” 设置可选择的客户端名称,在网络上确定身份。
  • -x 50 请求大量的端点。帮助在开始找到端点。
  • -m on 在挖矿开启的状态下实际启动。
  • -G 打开GPU挖掘。

客户端运行时,你可以用geth附属或[ethconsole]和它互动(https://github.com/ethereum/ethereum-console)。

在多个GPU上挖矿

用多个GPU和eth挖矿与用geth和多个GPU挖矿十分相似。确保eth节点和正确设置的coinbase地址一起运行: eth -v 1 -a 0xcadb3223d4eebcaa7b40ec5722967ced01cfc8f2 —client-name “OPTIONALNAMEHERE” -x 50 -j

注意我们也添加了-j参数以使客户端有可用的JSON-RPC服务器与ethminer实例沟通。此外由于ethminer可以为我们挖矿,我们移除了与挖矿相关的参数。每个GPU都会执行一个不同的ethminer实例:

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ethminer --no-precompute -G --opencl-device X

X是索引号码,与你想ethminer用{0, 1, 2,…}的OpenCL装置一致。为了轻松获取OpenCL装置列表,你可以执行ethminer —list-devices,它会提供一个OpenCL可以检测到的所有装置,以及每个装置的一些附加信息。

下面是一个样本输出:

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[0] GeForce GTX 770
CL_DEVICE_TYPE: GPU
CL_DEVICE_GLOBAL_MEM_SIZE: 4286345216
CL_DEVICE_MAX_MEM_ALLOC_SIZE: 1071586304
CL_DEVICE_MAX_WORK_GROUP_SIZE: 1024

最终—no-precompute参数请求ethiminers不要提前创建下一个epoch的DAG。尽管不推荐这样,因为每次epoch过渡的时候,你都会有一个挖矿中断。

基准测试程序

挖矿能力通常以内存带宽衡量。我们的实现写在OpenCL上,很典型地在NVidia上被AMD GPU支持得更好。实验证据确认了在价格方面,AMD GPU比对应的NVidia挖矿表现更好。

用基准程序测试单一装置设置,你可以在基准测试程序模式下通过-M使用ethminer。

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ethminer -G -M

如果你有很多装置,你会喜欢分别用基准程序测试,可以用–opencl-device选项,与之前章节相似: ethminer -G -M —opencl-device X 用ethminer —list-devices来列出可能的数字替代X {0, 1, 2,…}。 开始在Windows上挖矿,首先要下载geth windows binary。

  • 解压缩Geth (单击右键选择打开),启用命令提示符。用cd 导航到 Geth数据文件夹的位置(例如cd / 到C: 盘)
  • 输入geth —rpc开启geth。 进入以后,以太坊区块链会开始下载。有时候防火墙肯能会阻止同步进程(阻止时会有提示)。如果被阻止,点击“允许进入”。
  • 首先下载安装ethminer, C++挖矿软件 (防火墙或Windows本身可能会有反应,允许进入)
  • 打开另一个命令提示符 (保持第一个运行!)输入cd/Program\ Files/Ethereum(++)/release改变目录。
  • 确保eth完成区块链同步。如果同步不再进行,就可以在命令提示符输入ethminer -G开启挖矿进程。

此时可能会出现一些问题。如果有错误发生, 可以输入Ctrl+C来中断矿工。如果错误显示(提示)“内存不足”,就说明没有足够的GPU内存来挖以太币。

矿池挖矿

矿池挖矿是旨在通过联合参与矿工的挖矿力来解决预期收益问题的合作社(挖矿的矿工的算力来解决预期收益问题的合作组织)。作为回报,通常收取0-5%的挖矿奖励。挖矿池从中央账户用工作量证明提交区块并按照参与人贡献的挖矿力比例来重新分配奖励。

警告:大多数挖矿池包含第三方,中心组件,意味着他们是不需信任的。换言之,挖矿池操作人可以把你的收入拿走。谨慎操作。有很多具备开源数据库、不需信任的、去中心化的挖矿池。

警告:挖矿池只会外包工作量证明运算,他们不会使区块生效或运行虚拟机来检查执行交易带来的状态过渡。 这能有效地使挖矿池在安全方面像单个节点一样表现,他们的增长会造成51%攻击的中心化威胁。确保遵守网络能力分配,不要让挖矿池长得太大。

矿池

  • coinotron
  • nanopool
  • ethpool — 可预测的单独挖矿,非常规支出机制,附属于etherchain.org。
  • supernova
  • coinmine.pl
  • eth.pp.ua
  • talkether — 非常规支出机制,部分去中心化
  • weipool
  • ethereumpool
  • pooleum
  • alphapool
  • cryptopool
  • unitedminers
  • dwarfpool — 尽量避免(目前超过网络的50%)
  • laintimes — 停止使用

挖矿相关资源汇总

  • 过去24小时以太币链上领先的矿工
  • 2015年8月挖矿池散表率分配
  • 论坛上未维护的挖矿池列表
  • cryptocompare上的挖矿盈利能力计算器
  • cryptowizzard上的挖矿盈利能力计算器
  • etherscan上的挖矿盈利能力计算器
  • In The Ether上的挖矿盈利能力计算器
  • etherscan上的挖矿难度表

POS vs POW

参考资料:

文章中的列表对应的链接可以参考《Ethereum Homestead Documentation》第67页1.6.4 GPU mining

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(21):账户、交易核心概念及投注合约解析》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(19):如何使用CPU挖矿?

CPU挖掘

你可以用电脑的中央处理器(CPU)挖以太币。自从GPU矿工的效率高出两个数量级,它就不再盈利了。然而你可以用CPU挖掘在Morden测试网或私有链上挖矿,以便创建你测试合约和交易所需要的以太币, 而无需花费实时网络上的真实以太币。

注意:测试网以太币除了用于测试目的外没有其他价值(查看测试网络)。

使用geth

用geth启动以太坊节点时,并不是默认挖掘。在CPU挖掘模式开启,你会用—mine命令行选项。-minerthreads参数可以用于设置平行于挖掘线程的数量(默认为处理器核心的总数)。

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geth --mine --minerthreads=4

你也可以在执行期间用控制台开启或停止CPU挖掘。miner.start取一个矿工线程数量的可选参数。

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> miner.start(8)
true
> miner.stop()
true

注意挖掘真实以太币只有在你与网络同步时才有意义(由于你是在共识区块顶部挖矿)。因此以太区块链下载器/同步器会延迟挖掘直到同步完成,此后挖掘自动开始,除非你用miner.stop()取消挖矿。

为了赚取以太币,你必须有etherbase(或coinbase)地址集。这个etherbase默认为你的第一个账户。如果你没有etherbase地址,geth –mine就不会开启。

你可以在命令行重新设置etherbase:

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geth --etherbase 1 --mine 2>> geth.log // 1 is index: second account by creation order OR
geth --etherbase '0xa4d8e9cae4d04b093aac82e6cd355b6b963fb7ff' --mine 2>> geth.log

你也可以在控制台重新设置etherbase:

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miner.setEtherbase(eth.accounts[2])

注意你的etherbase不必是本地账户地址,只要是现存的就可以。

有一个给你挖掘过的区块添加额外数据的选项(只有32字节)。按照惯例,它被解释为统一码字符串,你可以设置短期虚荣标签。

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miner.setExtra("ΞTHΞSPHΞΞ")
...
debug.printBlock(131805)
BLOCK(be465b020fdbedc4063756f0912b5a89bbb4735bd1d1df84363e05ade0195cb1): Size: 531.00 B TD: 643485290485 {
NoNonce: ee48752c3a0bfe3d85339451a5f3f411c21c8170353e450985e1faab0a9ac4cc
Header:
[
...
  Coinbase: a4d8e9cae4d04b093aac82e6cd355b6b963fb7ff
  Number: 131805
  Extra: ΞTHΞSPHΞΞ
...
}

你可以用miner.hashrate检查散表率,结果用H/s表示(每秒散表操作)。

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> miner.hashrate
712000

成功挖掘一些区块以后,你可以检查etherbase账户中的以太币余额。现在假定你的etherbase是个本地账户:

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> eth.getBalance(eth.coinbase).toNumber();
'34698870000000'

为了花费你赚的gas来交易,你需要解锁账户。

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> personal.unlockAccount(eth.coinbase)
Password
true

你可以在控制台上用以下代码片段,检查哪个区块被特殊的矿工(地址)挖掘过:

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function minedBlocks(lastn, addr) {
  addrs = [];
  if (!addr) {
    addr = eth.coinbase
  }
  limit = eth.blockNumber - lastn
  for (i = eth.blockNumber; i >= limit; i--) {
    if (eth.getBlock(i).miner == addr) {
    addrs.push(i)
    }
  }
  return addrs
}
// scans the last 1000 blocks and returns the blocknumbers of blocks mined by your coinbase
// (more precisely blocks the mining reward for which is sent to your coinbase).
minedBlocks(1000, eth.coinbase);
//[352708, 352655, 352559]

请注意,发现一个区块但是不能把它变成典型链会经常发生。这意味着你在当地把挖过的区块包括在内,当前的状态会显示归于你账户的挖矿奖励,然而不久后,会发现更好的链,我们转换到不包含你区块的链,因而不会记入任何挖矿奖励。因此很有可能矿工监控coinbase余额的时候会发现,它发生了相当程度的浮动。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(20):如何使用GPU挖矿?》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(18):什么是挖矿和Ethash算法?

挖矿简介

挖矿这个词源于对加密货币与黄金的类比。黄金或贵金属很稀有,电子代币也是,增加总量的唯一方法就是挖矿。以太坊也是这样,发行的唯一办法就是挖矿。但是不像其他例子,挖矿也是通过在区块链中创建、验证、发行和传播区块来保护网络的方法。

  • 挖以太币=保护网络=验证计算

什么是挖矿?

以太坊,和所有区块链技术一样,使用激励驱动的安全模式。共识基于选择具有最高总难度的区块。矿工创造区块,其他人检测有效性。区块只有在包含特定难度的工作量时才有效,还有其他合格性条件。请注意到以太坊Serenity里程碑,可能就会被取代(参考权益证明模型)。

以太坊区块链在很多方面与比特币区块链类似,但也有些不同。在区块链架构方面,以太坊和比特币之间最主要的的区别是,不像比特币,以太坊区块不仅包含交易列表也包含最近状态(merkle patricia特里结构的根散表编码在状态中更精确)除此之外,另外两个值,区块数和难度,也储存在区块中。

使用的工作量证明算法叫Ethash(Dagger-Hashimoto算法的改良版本),包括找到算法的随机数输入以使结果低于特定的难度阈值。工作量证明算法的意义在于,要找到这样一个随机数,没有比列举可能性更好的策略,而解决方法的验证琐碎又廉价。由于输出有均匀分布(是散表功能应用的结果),我们可以保证,平均而言,需要找到这样一个随机数的时间取决于难度阈值。这使得只通过操纵难度来控制找到新区块的时间成为可能。

正如协议中所描述的,难度动态调整的方式是每15秒整个网络会产生一个区块。我们说网络用15秒区块时间生产一个区块链。这个“心跳”基本上主要强调系统状态同步,保证不可能维持一个分叉(允许double spend)或被恶意分子重写历史,除非攻击者有半数以上的网络挖矿能力(即所谓的51%攻击)。

任何参与到网络的节点都可能是矿工,预期的挖矿收益和他们的(相对)挖矿能力或者说成正比,比如被网络总散表率标准化的,每秒尝试的随机数数量。

Ethash工作量证明是内存难解的,这使它能抵抗ASIC。内存难解性由工作量证明算法实现,需要选择依靠随机数和区块标题的固定资源的子集合。这个资源(几十亿字节大小的数据)叫做DAG。每3000个区块的DAG完全不同,125小时的窗口叫做epoch(大约5.2天),需要一点时间来生成。由于DAG只由区块高度决定,它可以被事先生成,如果没有被事先生成,客户端需要等到进程最后来生产区块。如果客户端没有预生成并提前缓存DAG,网络可能会在每个epoch过渡经历大规模区块延迟。注意不必要生成DAG以验证工作量证明,它可以在低CPU和小内存的状态下被验证。

在特殊情况下,从零开始创建节点的时候,只有在为现存epoch创建DAG的时候才会开始挖矿。

挖矿奖励

获奖区块的成功工作量证明矿工会获得:

  • “获胜”区块的静态区块奖,包含5.0(5个)以太币
  • 区块内支出的gas成本 — 一定数量的以太币,取决于当前gas价格
  • 叔伯块的额外奖励,形式是每个叔伯块包含额外的1/32

在区块中执行所有交易所消费的、由获胜矿工提交的gas都由每个交易的发送者支付。已发生的gas成本归到矿工账户作为共识协议的一部分。随着时间变化,这会使数据区块奖变得矮小。

叔伯块是稳定的区块,比如说,和包含先前区块(最多回6个区块)的父区块。有效的叔伯块会受到奖励以中和网络滞后给挖矿奖励带来的影响,因而提升安全性(这叫做GHOST协议)。叔伯块由成功工作量证明矿工形成的区块中所包含的叔伯块接收7/8的数据区块奖励(=4.375以太币)。每个区块最多允许2个叔伯块。

  • reddit上的叔伯块ELI5
  • 解释叔伯块的分论坛

挖矿的成功取决于设定的区块难度。区块难度动态调整每个区块,以规定网络散列能力来创造12秒区块时间。找到区块的机会因此由与难度相关的散列率产生。

Ethash DAG

Ethash将DAG(有向非循环图)用于工作量证明算法,这是为每个epoch生成,例如,每3000个区块(125个小时,大约5.2天)。DAG要花很长时间生成。如果客户端只是按需要生成它,那么在找到新epoch第一个区块之前,每个epoch过渡都要等待很长时间。然而,DAG只取决于区块数量,所以可以预先计算来避免在每个epoch过渡过长的等待时间。Geth和ethminer执行自动的DAG生成,每次维持2个DAG以便epoch过渡流畅。挖矿从控制台操控的时候,自动DAG生成会被打开和关闭。如果geth用—mine选项启动的时候,也会默认打开。注意客户端分享DAG资源,如果你运行任何客户端的多个实例,确保自动的DAG生成只在一个实例中打开。

为任意epoch生成DAG:

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geth makedag <block number> <outputdir>

实例geth makedag 360000 ~/.ethash.。请注意ethash为DAG使用~/.ethash (Mac/Linux) 或~/AppData/Ethash (Windows),这样它可以在不同的客户端实现以及多个运行实例中分享。

算法

我们的算法,Ethash(之前被称为Dagger-Hashimoto),是基于一个大的、瞬时的、任意生成的、形成DAG(Dagger-part)的资料组规定,尝试解决它一个特定的约束,部分通过区块标题散列来决定。

它被设计用于在一个只有慢CPU的环境中来散列快速验证时间,但在被提供大量高带宽内存时,为挖矿提供大量的加速。大量内存需求意味着大规模矿工获得相对少的超线性利益。高带宽需求意味着从堆在很多超速处理单元、分享同样内存的加速在每个单独的单元给出很少的利益(译者注:通过阻止专用芯片共享内存的方式,降低矿机的作用)。

没有节点验证的利益因而阻碍中心化,这在挖矿中很重要。

外部挖矿应用和以太坊工作规定和报送的后台程序之间的交流通过JSON-RPC API发生。提供两个RPC功能;eth_getWork和eth_submitWork。

这些被正式记录在JSON-RPC API维基百科文章的矿工条目下。

为了挖矿你需要一个完全同步的、能够挖矿的以太坊客户端和至少一个以太坊账户。这个账户用于发送挖矿奖励,通常被称为货币基或以太基。查看这个说明的“创建帐户”章节,学习如何创建帐户。

警告:开始挖矿前,确保区块链和主链完全同步,否则就不能在主链上挖矿。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(19):如何使用CPU挖矿?》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(17):搭建测试网络和私有链

测试网络

Morden测试网

Morden是公开的以太坊替代测试网。它会贯穿于整个软件里程碑Frontier和Homestead。

用法

eth (C++客户端) 0.9.93及以上版本自动支持。比如开启以下任意客户端时,通过—morden参数。

PyEthApp (Python客户端) PyEthApp支持v1.0.5以后的morden网络。

geth (Go客户端)

细节

除以下几条,所有参数都和主要的以太坊网络相同:

  • 网络名称:Morden
  • 网络身份:2
  • genesis.json(如下);
  • 初始账户随机数(IAN)是220 (不像之前的网络中是0)

– 状态树形结构中的所有账户都有随机数>= IAN。

– 账户被插入到状态树形结构中时,都会被赋予一个初始随机数= IAN。

  • 初始通用区块哈希值: 0cd786a2425d16f152c658316c423e6ce1181e15c3295826d7c9904cba9ce303
  • 初始通用状态根:f3f4696bbf3b3b07775128eb7a3763279a394e382130f27c21e70233e04946a9

Morden的genesis.json

获取Morden测试网以太币

有两种方法可以获取Morden测试网以太币:

  • 用CPU/GPU挖矿(参见挖矿)。
  • 用以太坊wei龙头。

设置本地私有测试网

eth (C++ 客户端)

可以使用–genesis和–config连接到或创建一个新的网络。

可以同时使用–config和–genesis。

那样的话,–config提供的初始区块描述会被–genesis选项覆盖。

注意:包含一个网络的JSON描述。

  • sealEngine (用来在区块挖矿的引擎)

    “Ethash”是以太坊工作量证明引擎(用于实时网络)。

    “NoProof” 在区块挖矿不需要工作量。

  • params (诸如minGasLimit, minimumDifficulty, blockReward, networkID等一般的网络信息)

  • genesis (初始区块描述)
  • accounts (设置包含账户/合约的初始状态)

这是一个Config的例子(用于Olympic网络):

注意:包含一个网络的JSON描述。

内容与’config’参数提供的初始领域相同。

geth (Go客户端)

你可以在私有测试网上生成或挖掘自己的以太币。这个试验以太坊方法很划算,可以避免不得不挖矿,或找到Morden测试网络的以太币。

在私有链中需要详细说明的事件有:

  • 定制初始文件
  • 定制数据目录
  • 定制网络ID
  • (推荐) 废弃节点发现

初始文件

初始区块是区块链的起始 — 第一个区块,区块0,唯一没有指向前面区块的一个区块。协议确保其他节点不会和你的区块链一致,除非他们和你有相同的初始区块,这样你想创建多少私有测试网区块链,就可以创建多少!

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{
"nonce": "0x0000000000000042", "timestamp": "0x0",
"parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"extraData": "0x0", "gasLimit": "0x8000000", "difficulty": "0x400",
"mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"coinbase": "0x3333333333333333333333333333333333333333", "alloc": { }
}

存储文件为CustomGenesis.json。用下面的标志启动geth节点的时候,你会引用到这个。

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--genesis /path/to/CustomGenesis.json

私有网络的命令行参数

有一些必需的命令行选项(又称为“标志”)来确保你的网络是私有的。我们已经谈到了初始标志,下面还有几个。注意所有下面的指令都会用在geth以太坊客户端。

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--nodiscover

使用这个命令可以确保你的节点不会被非手动添加你的人发现。否则,你的节点可能被陌生人的区块链无意添加,如果他和你有相同的初始文件和网络ID。

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--maxpeers 0

如果你不希望其他人连接到你的测试链,可以使用maxpeers 0。反之,如果你确切知道希望多少人连接到你的节点,你也可以通过调整数字来实现。

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--rpc

这个指令可以激活你节点上的RPC界面。它在geth中通常被默认激活。

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--rpcapi "db,eth,net,web3"

这个命令可以决定允许什么API通过RPC进入。在默认情况下,geth可以在RPC激活web3界面。

重要信息:请注意在RPC/IPC界面提供API,会使每个可以进入这个界面(例如dapp’s)的人都有权限访问这个API。注意你激活的是哪个API。Geth会默认激活IPC界面上所有的API,以及RPC界面上的db,eth,net和web3 API。

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--rpcport "8080"

将8000改变为你网络上开放的任何端口。Geth的默认设置是8080.

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--rpccorsdomain "http://chriseth.github.io/browser-solidity/"

这个可以指示什么URL能连接到你的节点来执行RPC定制端任务。务必谨慎,输入一个特定的URL而不是wildcard ( * ),后者会使所有的URL都能连接到你的RPC实例。

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--datadir "/home/TestChain1"

这是你的私有链数据所储存在的数据目录(在nubits下)。选择一个与你以太坊公有链文件夹分开的位置。

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--identity "TestnetMainNode"

这会为你的节点设置一个身份,使之更容易在端点列表中被辨认出来。这个例子说明了这些身份如何在网络上出现。

发布geth

你创建了定制初始区块JSON并建立区块链数据目录后,在控制台输入以下指令,进入geth:

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geth --identity "MyNodeName" --genesis /path/to/CustomGenesis.json --rpc --rpcport "8080" --rpcco

注意:请改变标志与定制设置匹配。

每次想要进入定制链的时候,你都需要用定制链指令启动geth实例。如果你只在控制台输入“geth”,它不会记住你设置的所有标志。

给账户预分配以太币

“0x400”难度能让你再私有测试网链上快速挖以太币。如果你创建了自己的链,开始挖矿,你应该几分钟就会有上百个以太币,远远超过了在网络上测试交易所需的数量。如果你还想给账户预分配以太币,就需要:

  1. 创建私有链以后再创建新的以太坊账户。
  2. 复制新的账户地址。
  3. 在Custom_Genesis.json文件中添加以下指令:
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"alloc":
{
"<your account address e.g. 0x1fb891f92eb557f4d688463d0d7c560552263b5a>":
{ "balance": "20000000000000000000" }
}

注意:用你的账户地址取代0x1fb891f92eb557f4d688463d0 d7c560552263b5a

保存初始文件,重新运行私有链指令。Geth完整装载以后,关闭它。

我们想指派一个地址给变量primary,查看它的余额。

在终端运行geth account list指令,查看指派给你的新地址账户号码是什么。

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> geth account list

Account #0: {d1ade25ccd3d550a7eb532ac759cac7be09c2719}
Account #1: {da65665fc30803cb1fb7e6d86691e20b1826dee0}
Account #2: {e470b1a7d2c9c5c6f03bbaa8fa20db6d404a0c32}
Account #3: {f4dd5c3794f1fd0cdc0327a83aa472609c806e99}

记录你预分配以太币的账户号码。或者,可以用geth console(和最先启动geth时保持一样的参数)启动控制台。提示出现以后,输入

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> eth.accounts

这会返回到你拥有的账户地址排列。

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> primary = eth.accounts[0]

注意:用你的账户指数取代0,这个控制台指令会返回到你第一个以太坊地址。

输入以下指令:

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> balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether");

这应该会返回到7.5,意味着你账户里有那么多以太币。我们必须在你初始文件的分区里放那么多数量是因为“余额”领域以wei为单位取一个数字,wei是以太坊货币以太币的最小面额(参见以太币)。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(18):什么是挖矿和Ethash算法?》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(16):公有链、联盟链、私有链及网络配置介绍

以太坊网络

去中心化共识的基础是参与节点的点对点网络,节点维护并保证区块链网络的安全。参见挖矿。

以太坊网络数据统计

EthStats.net是以太坊网络实时数据的仪表板,这个仪表板展示重要信息,诸如现在的区块,散表难度,gas价格和gas花费等。页面上显示的节点只是精选了网络上的实际节点。任何人都可以在EthStats仪表板上添加他们的节点。Github上的Eth-Netstats README描述了如何连接。

EtherNodes.com展示了节点数的当前和历史数据以及以太坊主网络和Morden测试网络上的其他信息。

当前实时网络上客户端实现分配 – EtherChain上的实时数据。

公有链、私有链和联盟链

当今大多数以太坊项目都依靠以太坊作为公有链,公有链可以访问到更多用户,网络节点,货币和市场。然而通常有理由更偏好私有链或联盟链(在一群值得信任的参与者中)。例如,银行领域的很多公司都希望以太坊作为他们私有链的平台。

以下是博客发文《关于公有链和私有链》的摘录,它解释了三种区块链在许可方面的区别:

  • 公有链:世界上所有人都可以阅读和发送交易。如果他们合法都有希望看到自己被包括在内。世界上任何人都能参与到共识形成过程——决定在链条上添加什么区块以及现状是怎样的。作为中心化或准中心化信任的替代品,公有链受加密经济的保护,加密经济是经济激励和加密图形验证的结合,用类似工作量证明或权益证明的机制,遵循的总原则是人们影响共识形成的程度和他们能够影响的经济资源数量成正比。这类区块链通常被认为是“完全去中心化“。

  • 联盟链:共识形成过程由预先选择的一系列的节点所掌控,例如,设想一个有15个金融机构的团体,每个机构都操作一个节点,为了使区块生效,其中的10个必须签署那个区块。阅读区块链的权利可能是公开的,或仅限于参与者,也有混合的路径,比如区块的根散表和应用程序编程接口一起公开,使公共成员可以进行一定量的查询,重获一部分区块链状态的加密图形证明。这类区块链被认为是“部分去中心化”。

  • 私有链:书写许可对一个组织保持中心化。阅读许可可能是公开的或者限制在任意程度。应用很可能包含对单个公司内部的数据库管理,审查等,因此公共的可读性在很多情况下根本不必要,但在另一些情况下人们又想要公共可读性。

私有链/联盟链可能和公有链毫无联系,他们仍然通过投资以太坊软件开发,对以太坊整体生态系统有利。经过一段时间,这会转变成软件改善,知识共享和工作机会。

如何连接

Geth会持续尝试在网络上连接到其他节点,直到有了端点为止。如果你在路由器上有可用的UPnP或者在面向因特网的服务器上运行以太坊,它也会接受其他节点的连接。

Geth通过发现协议找到对等端。在发现协议中,节点互相闲聊发现网络上的其他节点。最开始,geth会使用一系列辅助程序节点,这些辅助程序节点的端点记录在源代码中。

检查连接和ENODE身份

要检查客户端在交互控制台上连接了多少对等端点,net模块有两个属性可以提供信息,告诉你对等端点的数量以及你是否在监听的节点。

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> net.listening
true
> net.peerCount
4

了解更多关于连接对等端点的信息,比如IP地址、端口号和支持协议,用管理员对象的peers()功能。admin.peers()会返回到现在已连接的对等端点列表。

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> admin.peers
[{
ID: 'a4de274d3a159e10c2c9a68c326511236381b84c9ec52e72ad732eb0b2b1a2277938f78593cdbe734e6002bf23114d434a085d260514ab336d4acdc312db671b',
Name: 'Geth/v0.9.14/linux/go1.4.2',
Caps: 'eth/60',
RemoteAddress: '5.9.150.40:30301',
LocalAddress: '192.168.0.28:39219'
}, {
ID: 'a979fb575495b8d6db44f750317d0f4622bf4c2aa3365d6af7c284339968eef29b69ad0dce72a4d8db5ebb4968de0e3bec910127f134779fbcb0cb6d3331163c',
Name: 'Geth/v0.9.15/linux/go1.4.2',
Caps: 'eth/60',
RemoteAddress: '52.16.188.185:30303',
LocalAddress: '192.168.0.28:50995'
}, {
ID: 'f6ba1f1d9241d48138136ccf5baa6c2c8b008435a1c2bd009ca52fb8edbbc991eba36376beaee9d45f16d5dcbf2ed0bc23006c505d57ffcf70921bd94aa7a172',
Name: 'pyethapp_dd52/v0.9.13/linux2/py2.7.9',
Caps: 'eth/60, p2p/3',
RemoteAddress: '144.76.62.101:30303',
LocalAddress: '192.168.0.28:40454'
}, {
ID: 'f4642fa65af50cfdea8fa7414a5def7bb7991478b768e296f5e4a54e8b995de102e0ceae2e826f293c481b5325f89be6d207b003382e18a8ecba66fbaf6416c0',
Name: '++eth/Zeppelin/Rascal/v0.9.14/Release/Darwin/clang/int',
Caps: 'eth/60, shh/2',
RemoteAddress: '129.16.191.64:30303',
LocalAddress: '192.168.0.28:39705'
} ]

要检查geth使用的端口,发现你自己的enode URI 执行:

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> admin.nodeInfo
{
Name: 'Geth/v0.9.14/darwin/go1.4.2',
NodeUrl: 'enode://3414c01c19aa75a34f2dbd2f8d0898dc79d6b219ad77f8155abf1a287ce2ba60f14998a3a98c0cf14915eabfdacf914a92b27a01769de18fa2d049dbf4c17694@[::]:30303',
NodeID: '3414c01c19aa75a34f2dbd2f8d0898dc79d6b219ad77f8155abf1a287ce2ba60f14998a3a98c0cf14915eabfdacf914a92b27a01769de18fa2d049dbf4c17694',
IP: '::',
DiscPort: 30303,
TCPPort: 30303,
Td: '2044952618444',
ListenAddr: '[::]:30303'
}

更快下载区块链

启动以太坊客户端时,会自动下载以太坊区块链。用于下载以太坊区块链的时间会根据客户端、客户端设置、连接速度和可用的端点数量变化。下面是更快获取以太坊区块链的一些选项。

使用geth

如果你在用geth客户端,你可以做些什么来加速下载以太坊区块的时间。如果你用—fast标志来执行以太坊快速同步,不会保留过去的交易数据。

注意:你不能在执行所有或者部分正常的同步操作之后再使用这个标志,也就是说在用这个指令之前,不能下载以太坊区块链的任何部分。查看这个Ethereum Stack.Exchange answer了解更多。

下面是想要更快同步客户端时使用的一些标志。

—fast

这个标志使通过状态下载而不是下载整个区块数据来实现快速同步成为可能。这样也能大幅减少区块链尺寸。注意:—fast只在从头开始同步区块链,并且是出于安全原因第一次下载区块链时,才会运行。查看Reddit发文了解更多。

—cache=1024

分配到内部缓存的千兆内存(最少 16MB / 数据库)。默认是16MB,所以根据你电脑内存多少,增加到256, 512, 1024 (1GB)或者2048 (2GB)会带来不同。

—jitvm 这个标志可以激活JIT VM。

完整的控制台命令示例:

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geth --fast --cache=1024 --jitvm console

了解更多关于快速同步和区块链下载次数的讨论,查看这篇Reddit发文。

导出/导入区块链

如果你已经同步了整个以太坊节点,可以从完全同步的节点中导出区块链数据并将其导入新节点。你可以在geth中用geth export filename指令导出所有节点,并用geth import filename将区块链导入节点,来实现这一目的。

静态节点,信任节点和启动节点

Geth支持一个叫静态节点的特征,如果你有特定的端点,你会一直想与静态节点连接。如果断开连接,静态节点会再次连接。你可以配置永久性静态节点,方法是将如下所说的放进/static-nodes.json(这应该是和chaindata以及keystone在同一个文件夹)

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[
"enode://f4642fa65af50cfdea8fa7414a5def7bb7991478b768e296f5e4a54e8b995de102e0ceae2e826f293c481b5325f89be6d207b003382e18a8ecba66fbaf6416c0@33.4.2.1:30303",
"enode://pubkey@ip:port"
]

你也可以在运行期间通过Javascript使用admin.addPeer()加入静态节点。

1
> admin.addPeer("enode://f4642fa65af50cfdea8fa7414a5def7bb7991478b768e296f5e4a54e8b995de102e0ceae

连接的常见问题

有时候可能无法连接,最常见的原因有:

  • 本地时间不正确。要参与到以太坊网络中,需要精确的时钟。检查OS如何同步时钟(例如sudo ntpdate -s time.nist.gov),即便只快了12秒也有可能导致0端点。
  • 有的防火墙配置可能会阻止UDP流通。可以用静态节点功能或者控制台上的admin.addPeer() 来手动配置连接。

不使用发现协议来启动geth,你可以用—nodiscover参数。你只会在运行测试节点或有固定节点的实验测试网络时才想要这样做。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(17):搭建私有链和测试网络》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(15):钱包、以太币、Gas介绍

在线钱包,纸钱包和离线存储

这只是链接和说明的集散地。请将它从列表模式转换到生态系统。这边举的例子,可能会解释偏执的实践,列出潜在风险。

  • Mist以太坊钱包

– 下载版本

– Mist以太坊钱包开发者预览-基础博客发文

– 如何简单地设置以太坊Mist钱包!- Tommy Economics教程

  • Kryptokit Jaxx

– Jaxx 主网站

– 手机版本

  • Etherwall

– Etherwall网站

– Etherwall源

  • MyEtherWallet

– MyEtherWallet网站

– MyEtherWallet源

– Chrome延伸

  • 离线存储

– ConsenSys的冰箱 – 基于综合了光源钱包和HD钱包库的离线存储

– Reddit discussion 1

– 如何设置离线存储钱包

  • Hardware钱包

– reddit discussion 2

– reddit discussion 3

  • Brain钱包

– brain钱包不安全,请不要使用。https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/45y8m7/brain_wallets_are_now_generally_shunned_by/

– 对brain钱包要特别谨慎,请参考近期的争论:https://reddit.com/r/ethereum/comments/43fhb5/brainwallets vs http://blog.ether.camp/post/138376049438/why-brain-wallet-is-the-best

  • Misc

– Kraken钱包清理工具– 预售钱包导入

– 安全储存以太币的推荐方法

– 如何购买和储存以太币

– 向外行人介绍蛮力以及不要用brain钱包的原因

– Pyethsaletool

– 账号和钱包

发送以太币

以太坊钱包支持通过图像界面发送以太币。

以太币也可以用geth控制台转换。

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> var sender = eth.accounts[0];
> var receiver = eth.accounts[1];
> var amount = web3.toWei(0.01, "ether")
> eth.sendTransaction({from:sender, to:receiver, value: amount})

了解更多以太币转移交易,请参考账户类型,Gas和交易。

以太坊在加密货币领域是独一无二的,原因在于以太币作为加密燃料具有实用价值,通常被称作“gas”。除交易费用外,gas是每个网络请求的中心部分,需要发送者为消费的运算资源付费。Gas成本是基于请求规模和复杂性的动态计算,乘以现在的gas价格。它作为加密燃料的价值能够增加以太币和以太坊作为一个整体的稳定性和长期需求。了解更多信息,请参考账户类型,Gas和交易。

Gas和以太币

Gas被认为是网络资源/使用的固定成本。想要发送交易的真实成本保持一致,所以不希望gas发行,一般来说货币是不稳定的。因此我们发行以太币,它的价值会变动,但也会根据以太币来执行gas价格换算。如果以太币价格上升,gas价格换算成以太币会下降,以此来保持gas的真实花费相同。 gas有多个相关词汇:gas成本,gas限制和gas费用。gas背后遵循的原则是使以太坊网络上每个交易或计算成本保持稳定的价值。

  • gas成本是静态值,是以gas为单位的计算成本,目的是保持gas的真实价值不变,所以这个成本会一直稳定。

  • gas价格是以另一货币或代币比如说以太币为单位的gas成本。为了保持gas价值稳定,gas价格是浮动值,如果代币或货币成本波动,gas价格也会变化以保持同样的真实价值。Gas价格的设定是根据多少用户愿意花费和多少进程节点愿意接受的平衡价格。

  • Gas限制是每个区块能使用的gas最大限额,被视为计算工作量,交易量和区块大小的最大值,矿工可以随着时间慢慢改变这个值。

  • gas费用是运行一个特别的交易或程序(被称作合约)所需的gas。 一个区块的gas费用可以用来暗示计算工作量,交易量和区块大小。gas费用支付给矿工(或PoS中的担保承包人) 。

参考资料:

文章中的列表对应的链接可以参考《Ethereum Homestead Documentation》第54页1.4.4 Online wallets, paper wallets, and cold storage

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(16):公有链、联盟链、私有链介绍及参数配置》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(14):什么是以太币?如何获取?

以太币是什么?

以太币是以太坊中使用的货币名称,用于在以太坊虚拟机内支付计算。这通过为了以太币购买gas间接实现,在gas中有所解释。

面额

以太坊有一个面额的度量体系,用作以太币单位。每个面额都有自己独特的名字(有的是在计算机科学与加密经济学演进过程中发挥开创性作用的人物的姓)。最小的面额也就是以太币基础单位,叫做Wei。下面的列表是面额名称以及Wei的价值转换。以太币遵循惯例(尽管有些模棱两可),指定了货币单位(1e18或者百万的三次方Wei)。注意很多人误以为货币叫以太坊,但以太坊并不是货币单位。

单位换算列表:

以太币供应

获取ether

要想获得以太币,你需要

  • 成为以太坊矿工(参考挖矿)或者
  • 用中心化或无需信任的服务,将其他货币兑换为以太币
  • 使用用户友好的Mist以太坊GUI钱包,从Beta 6可以用http://shapeshift.io/ API购买以太币。

无需信任的服务

注意以太坊平台的特殊性在于智能合约使无需信任的服务成为可能,免除了货币兑换交易中所需的信任第三方,比如作非居间化投资货币兑换业务。 这样的项目(写此文本时有alpha/prelaunch)有以下几个特点:

• BTCrelay

– 更多信息(关于ETH/BTC双向固定,不需要修正比特币代码)

– BTCrelay审核

• EtherEx去中心化兑换。

中心化兑换市场列表

中心化固定汇率兑换

贸易和价格分析

  • 根据coinmarketcap上的量列出的ETH 市场详尽清单
  • 主要ETH市场的实时数据合计:

– Tradeblock

– EthereumWisdom

– Cryptocompare

– Coinmarketcap

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(15):钱包、以太币、Gas介绍》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(13):导入预售钱包,更新、备份、恢复账号

导入预售钱包

使用Mist以太坊钱包

用GUI Mist以太坊钱包导入预售钱包非常简便。实际上,在应用安装期间你会被问到是否要导入预售钱包。

警告:Mist钱包是试用软件。使用风险自担。

安装Mist以太坊钱包的说明在 创建账号:使用以太坊钱包 章节给出。

只需要把.json预售钱包文件夹拖放到指定区域,输入密码,导入预售钱包。

如果你选择不在应用安装期间导入预售钱包,以后你可以随时导入,只需选择应用菜单栏下方的账号菜单,然后选择导入预售账号。

注意:Mist钱包仍在开发中,以上列出的具体步骤可能会随着更新有所变更。

使用geth

如果你单独安装get,导入预售钱包可以通过在终端执行以下操作完成:

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geth wallet import /path/to/my/presale-wallet.json

会提示你输入密码。

更新账号

你可以把钥匙文件更新到最新的钥匙文件格式并且/或者升级钥匙文件密码。

使用geth

你可以在命令行用更新子命令更新现在的账号,可以使用账号地址或者索引作为参数。记住账号索引反映了创建顺序(按字母顺序排列的钥匙文件名包含了创建时间)。

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geth account update b0047c606f3af7392e073ed13253f8f4710b08b6

或者

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geth account update 2

例如:

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$ geth account update a94f5374fce5edbc8e2a8697c15331677e6ebf0b

Unlocking account a94f5374fce5edbc8e2a8697c15331677e6ebf0b | Attempt 1/3
Passphrase:
0xa94f5374fce5edbc8e2a8697c15331677e6ebf0b
account 'a94f5374fce5edbc8e2a8697c15331677e6ebf0b' unlocked.
Please give a new password. Do not forget this password.
Passphrase:
Repeat Passphrase:
0xa94f5374fce5edbc8e2a8697c15331677e6ebf0b

账户以加密的形式储存在最新版本,它会提示你需要一个密码来解锁账户,另一个密码来保存更新的文件。同一个指令还可以用在将弃用格式的账户变成最新版本或者改变账户密码。

对于非交互式使用,密码可以用 —password标志详细说明:

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geth --password <passwordfile> account update a94f5374fce5edbc8e2a8697c15331677e6ebf0bs

由于只能给出一个密码,所以只能执行格式更新,修改密码只在交互式的情况下才有可能。

注意:账号更新有个副作用就是会引起账号顺序变化。更新成功后,同一钥匙所有之前的格式/版本都会被移除!

账号备份和恢复

手动备份/恢复

要从账号发送交易,需要有账号钥匙文件。钥匙文件可以在以太坊节点数据目录的钥匙商店(keystore)子目录下找到。默认数据目录的位置与平台相关:

  • Windows: C:\Users\username\%appdata%\Roaming\Ethereum\keystore
  • Linux: ~/.ethereum/keystore
  • Mac: ~/Library/Ethereum/keystore

要备份钥匙文件(账号),在keystore子目录中复制单独的钥匙文件或复制整个keystore文件夹。

要恢复钥匙文件(账号),将钥匙文件重新复制到keystore子目录,即其原始地址。

导入未加密私钥

导入未加密私钥由geth支持

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geth account import /path/to/<keyfile>

这个指令从纯文本文件导入未加密私钥并创建新账号和打印地址。钥匙文件被假定包含未加密私钥作为编码到十六进制的标准EC原始字节。账号以加密的形式储存,会提示你输入密码。你需要记住密码用于以后解锁账号。

下面给出一个例子,详细说明数据目录。如果 —datadir标志没有使用,新账户就会被创建在默认数据目录里,例如钥匙文件会被放在数据目录的钥匙文件子目录里。

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$ geth --datadir /someOtherEthDataDir account import ./key.prv

The new account will be encrypted with a passphrase.
Please enter a passphrase now.
Passphrase:
Repeat Passphrase:
Address: {7f444580bfef4b9bc7e14eb7fb2a029336b07c9d}

对于非交互式使用,密码可以用 —password标志详细说明:

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geth --password <passwordfile> account import <keyfile>

注意:因为你可以直接把加密账户复制到另一个以太坊事例中,在节点之间转移账号的时候就不需要这个导入/导出机制了。

警告:当你往已存在节点的keystore里复制钥匙的时候,你习惯的账户顺序可能会改变。因此要保证你不依赖于账户顺序,否则就要进行复核并更新脚本中使用的索引。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(14):什么是以太币?如何获取?》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(12):创建安全多签名钱包及高级设置

在 Mist创建多签名钱包

Mist以太坊钱包有个选项是可以用多签名钱包使钱包里的余额更安全。用多签名钱包的好处是它需要多个账号共同批准才能够从余额中提取大额资金。创建多签名钱包之前,需要创建多个账号。

在Mist创建账号文件很容易。在“账号”菜单下点击“添加账号”。选择一个安全性高又容易记住的密码(记住没有密码找回选项),确认,账号创建就完成了。创建至少 2个账号。如果你愿意,第二个账号可以在另一台有Mist运行的电脑上创建(理论上这样可以使多签名更加安全)。你只需要第二个账号的公钥(存款地址)来创建多签名钱包(复制 /粘贴,不要手动输入)。因为需要第一个账号来创建多签名钱包合约,所以第一个账号必须是在你创建多签名钱包的电脑上。

既然已经创建了账号,保持安全并进行备份(如果不备份,电脑系统崩溃,余额就会丢失)。点击菜单顶端的“备份”。选择“keystore”文件夹,反击 /选择“复制”(不要选择“剪切”,否则结果会很糟糕)。回到桌面,在空白区域反击,选择“粘贴”。你可能会想把这个“keystore”文件夹重命名为“以太坊-keystore-备份-年-月-日”,这样以后就能很快辨认出来。这时候你就能把文件夹内容添加到压缩文件里(如果是在线备份,最好用另外一个安全性高又容易记住的密码对档案进行密码保护 ),复制到 U盘,刻录到CD/DVD ,或者上传到在线存储设备( Dropbox/Google Drive等)。

你现在应该添加大约不到 0.02以太币到第一个账号里(那个用来创建多签名钱包的账号)。这是创建多签名钱包所需的交易费用。另外再需要1以太币(或者更多),因为 Mist现在需要这样做来确保钱包合约交易有足够的“gas”来正常执行……所以对新人来说,总共需要不到 1.02以太币。

创建多签名钱包的时候,你会进入到附属在它上面所有账号的完整地址。我推荐把每个地址复制 /粘贴到简单的文本编辑器上(notepad/kedit等),到Mist每个账号的详情页以后,从右侧按键栏里选择“复制地址”选项。不要手动输入地址,或者冒着输入错误的风险,你可能会把交易发送到错误的地址,因此丢失余额。

我们现在准备好了创建多签名钱包。在“钱包合约”下,选择“增加钱包合约”。起个名字,选择第一个账号持有人,选择“多签名钱包合约”。你会看到出现这样的文字:

“这是由 X个持有人共同控制的联合账号。每天最多可以发送X个以太币。任何超过每日限额的交易都需要 X个持有人确认。”

设置附属在这个多签名钱包上的持有人(账号)数量,每日提款限额(这只要求一个账号提出这些钱款,以及允许多少持有人(账号)批准超过每日限额的提款。

现在加入之前复制/粘贴在文本编辑器中的账号地址,确认所有的设置正确后,点击底部的“创建”按钮。然后需要输入密码发送交易。在“钱包合约”部分,会显示出新的钱包,告诉你“创建”。

钱包创建完成后,就能在屏幕上看到合约地址。选择整个地址,复制/粘贴到文本编辑器的新文件里,保存至桌面,命名为“以太坊-钱包-地址.txt”或其他名称。

现在只需用备份合约文件的方式来备份“以太坊-钱包-地址.txt”,接着就能用这个地址在ETH装载新的多签名钱包。

如果你要从备份中恢复,只需要复制“以太坊 – keystore – 备份”文件夹里的文件到这个攻略第一部分里提到的“keystore”文件夹。如果是在从未安装过Mist的机器上安装(第一次创建账号的同时就会建立文件夹),可能需要创建“keystore”文件夹。如果要恢复多签名钱包,不要像我们创建之前一样选择“多签名钱包合约”,只选择“导入钱包”就可以了。

故障排查:

  • Mist不能同步。一个有用的解决方案是将个人电脑硬件时钟与NTP服务器同步,确保时间无误后重启。
  • Mist同步后启动,但出现了白屏。有可能是因为你在基于Linux的操作系统上运行了 “xorg” 视频驱动器(Ubuntu, Linux Mint等),试试安装制造商的视频驱动器。
  • 提示“密码错误”。在现在的Mist版本上,这有可能是个错误的提示。重启Mist,问题就能解决(如果你输入的确实是正确密码)。

使用Eth

与使用geth的、可用的钥匙管理相关的每个选项都同样适用于eth。以下是与“账号”有关的选项:

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> eth account list // List all keys available in wallet.
> eth account new // Create a new key and add it to the wallet.
> eth account update [<uuid>|<address> , ... ] // Decrypt and re-encrypt given keys.
> eth account import [<uuid>|<file>|<secret-hex>] // Import keys from given source and place in wallet.

以下是与“钱包”有关的选项:

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> eth wallet import <file> //Import a presale wallet.

注意:“账号导入”选项只能用于导入一般的钥匙文件。“钱包导入”选项只能用于导入预售钱包。

也可以从综合控制台进入钥匙管理(用内置控制台或者geth附件):

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> web3.personal
{
listAccounts: [],
getListAccounts: function(callback),
lockAccount: function(),
newAccount: function(),
unlockAccount: function()
}

使用EthKey (不推荐使用)

Ethkey是C++实现的CLI工具,可以让你和以太坊钱包互动。你可以用它罗列、检查、创建、删除和修改钥匙,以及检查、创建和签署交易。我们假定你还没有运行过客户端,比如eth或者Aleth系列的任何客户端。如果你运行过,可以略过这一章节。要创建钱包,用creatwallet指令运行ethkey:

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> ethkey createwallet

请输入管理员密码来保护keystore(设一个安全性高的!):会问你要一个“管理员”密码。这能保护你的隐私,并且它会默认为你任何钥匙的密码。你需要再次输入同一文本来进行确认。

注意:使用安全性高的、随机生成的密码。

我们可以通过使用列表指令简单地列出钱包内的钥匙:

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> ethkey list
No keys found.

我们还没创建任何钥匙,它也是这样告诉我们的!我们来创建一个吧。 要创建钥匙,我们需要用new指令,需要通过一个名字——这也是我们要给钱包里账号的名字。我们称之为“测试”:

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> ethkey new test

输入密码来保护这个账号(或者用管理员密码就不用输入了)。这会促使你输入密码来保护这个钥匙。如果你只点击回车,就会使用默认的“管理员”密码。这意味着,当你想用账号的时候,不必输入钥匙密码(因为它记住了管理员密码)。总体来说,你应该试着为每个钥匙设置一个不同的密码,因为这样能防止一个密码被盗用而导致其他账号也被入侵。然而为了方便你可能会决定让低安全性的账号使用同一个密码。

在这里,我们用一个极富想象力的密码123(永远不要用这么简单的密码,除非是暂时的测试账号)。输入密码后,它就会让你再次输入确认。再次输入123。由于你设置了它的密码,它会让你提供一个密码提示,每次进入的时候都会显示密码提示。提示会储存在钱包里,由管理员密码保护。我们来输入糟糕的密码提示321倒序。

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> ethkey new test
Enter a passphrase with which to secure this account (or nothing to use the master passphrase):
Please confirm the passphrase by entering it again:
Enter a hint to help you remember this passphrase: 321 backwards
Created key 055dde03-47ff-dded-8950-0fe39b1fa101
Name: test
Password hint: 321 backwards
ICAP: XE472EVKU3CGMJF2YQ0J9RO1Y90BC0LDFZ
Raw hex: 0092e965928626f8880629cec353d3fd7ca5974f

所有正常(或者说直接)的 ICAP地址都以XE开头,这样就很容易辨认。请注意这个钥匙在创建的钥匙后有另外一个标识符,被称为UUID。这是个特有的钥匙标识符,和账号本身毫无关系。知道了它对攻击者发现你在网上的身份毫无帮助。它刚好也是钥匙的文件名,你可以在~/.web3/keys (Mac或Linux)或者$HOME/AppData/Web3/keys (Windows)中发现。让我们通过列出钱包里的钥匙来确认它在正常运行:

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> ethkey list
055dde03-47ff-dded-8950-0fe39b1fa101 0092e965... XE472EVKU3CGMJF2YQ0J9RO1Y90BC0LDFZ test

它每行会报告一个钥匙(这里总共只有一个钥匙)。在这个例子里,钥匙被储存在055dde文件,有个以XE472EVK 开头的ICAP地址。这不容易记住,所以有个专有名称会很有帮助,还是叫test吧。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(13):导入预售钱包,更新、备份、恢复账号》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。