eth演算法會被破譯嗎
⑴ eth挖礦是什麼原理
凡是涉及到幣,就一定離不開挖礦。以太坊網路中,想要獲得以太坊,也要通過挖礦來實現。說到挖礦,就一定離不開共識機制。
不知道大家還記得比特幣的共識機制是什麼嗎?比特幣的共識機制是 PoW (這是英文 Proof of Work 的縮寫,意思是「工作量證明機制」)。簡單來說,就是多勞多得,你付出的計算工作越高,那麼你就越有可能第一個找到正確的哈希值,就越有可能得到比特幣獎勵。
但是,比特幣的PoW存在著一定的缺陷,就是它處理交易的速度太慢,礦工們需要不斷地通過計算來碰撞哈希值,這是勞民傷財且效率低下的。對區塊鏈知識有涉獵的朋友們應該看到這樣一種說法:
以太坊為了彌補比特幣的不足,提出了新的共識機制,名叫 PoS(這是英文的縮寫,意思是「權益證明」,也有翻譯成「股權證明」的)。
PoS 簡單來講,其實就跟它的字面意思一樣:權益嘛,股權嘛,你持有的幣越多相當於你的股權越多,你的權益越高。
以太坊的PoS就是說:你持幣越多,你持有幣的時間越久,你的計算難度就會降低,挖礦會容易一些。
在以太坊最初的設定中,以太坊希望能夠通過階段性的升級,在前期依舊採用PoW來構建一個相對穩定的系統,之後逐漸採用 PoW+PoS,最後完全過渡到 PoS。所以,說以太坊的共識機制是PoS,沒錯,但是PoS只是以太坊發布之初的一個計劃或者說目標,目前以太坊還沒有過渡到 PoS,以太坊採用的共識機制仍是 PoW,就是比特幣那個 PoW,但是又和比特幣的PoW稍稍不同。
這里的信息量有點大,
第一個信息點是:以太坊目前採用的共識機制也是PoW,但是和比特幣的PoW稍稍不同。那麼,和比特幣的PoW到底有什麼不同呢:簡單來說,就是以太坊挖礦難度可以調節,比特幣挖礦難度不能調節。就好比咱們高考,因為各個省份的教學情況、生源人數都不一樣,所以高考分為全國卷和各省自主命題。
以太坊說我贊成這樣分地區出題,比特幣說:不行,必須全國同一卷,大家難度都一樣!
通俗解釋,就是,比特幣是利用計算機算力做大量的哈希碰撞,列舉出各種可能性,來找到一個正確哈希值。而以太坊系統呢,它有一個特殊的公式用來計算之後的每個塊的難度。如果某個區塊比前一個區塊驗證的更快,以太坊協議就會增加區塊的難度。通過調整區塊難度,就可以調整驗證區塊所需的時間。
以太坊協議規定,難度的動態調整方式是使全網創建新區塊的時間間隔為 15 秒,網路用 15 秒時間創建區塊鏈,這樣一來,因為時間太快,系統的同步性就大大提升,惡意參與者很難在如此短的時間發動51%(也就是半數以上)的算力去修改歷史數據。
第二個信息點是:以太坊最初的設定中,希望通過階段性升級來最終實現由 PoW 向
PoS過渡的。
時間追溯到 2014 年,在以太坊發布之初,團隊宣布將項目的發布分為四個階段,即 Froniter(前沿)、Homestead(家園)、Metropolis(大都會)和 Serenity(寧靜)。前三個階段共識機制採用 PoW(工作量證明機制),第四個階段切換到 PoS(權益證明機制)。
2015年7月30號,以太坊第一個階段「前沿」正式發布,這個階段只適用於開發者使用,開發人員可於在以太坊網路上編寫智能合約和去中心化應用程序 DAPP,礦工開始進入以太坊網路維護網路安全並挖礦得到以太幣。前沿版本類似於測試版,證明以太坊網路到底是不是可靠的。
2016年3月14日,以太坊進入到第二個階段「家園」,這一階段,以太坊提供了錢包功能,讓普通用戶也可以方便體驗和使用以太坊。其他方面沒有什麼明顯的技術提升,只是表明以太坊網路已經可以平穩運行。
2017 年 9 月,以太坊已經進行到第三個階段「大都會」。「大都會」由拜占庭和君士坦丁堡兩次升級組成,這個階段的的目標是希望能夠引入 PoW 和 PoS 的混合鏈模式,為 PoW向PoS的順滑過渡做准備。最近比較熱門的「以太坊君士坦丁堡升級」升級的就是這個,在君士坦丁堡升級中呢,以太坊將對底層協議和演算法做一些改變,來為實現 PoW 和
PoS奠定良好的基礎。
以太坊挖礦會得到對多少獎勵呢?贏得區塊創建競爭成功的礦工會得到這么幾項收入:
1、 靜態獎勵,5個以太坊;
2、 區塊內所花費的燃料成本,也就是Gas,這部分我們上一期內容講過;
3、 作為區塊組成部分,包含「叔區塊」的額外獎勵,叔就是叔叔的叔,每個叔區塊可以得到挖礦報酬的1/32作為獎勵,也就是5乘以1/32,等於0.15625 個以太坊。這里我們簡單解釋一下「叔區塊」,「叔區塊」這個概念是以太坊提出來的,為什麼要引進叔塊的概念?這還要從比特幣說起。在比特幣協議中,最長的鏈被認為是絕對的正確。如果一個塊不是最長鏈的一部分,那麼它被稱為是「孤塊」。一個孤立的塊是一個塊,它也是合法的,但是可能發現的稍晚,或者是網路傳輸稍慢,而沒有能成為最長的鏈的一部分。在比特幣中,孤塊沒有意義,隨後將被拋棄掉,發現這個孤塊的礦工也拿不到采礦相關的獎勵。
但是,以太坊不認為孤塊是沒有價值的,以太坊系統也會給與發現孤塊的礦工回報。在以太坊中,孤塊被稱為「叔塊」(uncle block),它們可以為主鏈的安全作出貢獻。 以太坊十幾秒的出塊間隔太快了,會降低安全性,通過鼓勵引用叔塊,使引用主鏈獲得更多的安全保證(因為孤塊本身也是合法的) ,而且,支付報酬給叔塊,還能激發礦工積極挖礦,積極引用叔塊,所以,以太坊認為,它是有價值的。
⑵ 自己的加密演算法 別人能破譯嗎
你的加密演算法很先進么?有多復雜?
你能問出這樣的問題,我猜你對加密的認識不大可能有多深入。那麼在專家的眼裡,你的加密演算法可以再幾秒鍾內被破解。
與其相信你自己的加密演算法,還不如用winrar加密來的可靠。
據我所知,加密演算法目前AES足夠日常使用,256bit的AES是沒有暴力破解價值的。
像網上盛傳的圖片偽裝加密,mp3偽裝加密什麼的,相信相關技術人員早就想好了一套專門的標准破解流程(SOP),所以,嘿嘿,不堪一擊~~
⑶ 什麼是以太幣/以太坊ETH
以太幣(ETH)是以太坊(Ethereum)的一種數字代幣,被視為「比特幣2.0版」,採用與比特幣不同的區塊鏈技術「以太坊」(Ethereum),一個開源的有智能合約成果的民眾區塊鏈平台,由全球成千上萬的計算機構成的共鳴網路。開發者們需要支付以太幣(ETH)來支撐應用的運行。和其他數字貨幣一樣,以太幣可以在交易平台上進行買賣 。
溫馨提示:以上解釋僅供參考,不作任何建議。入市有風險,投資需謹慎。您在做任何投資之前,應確保自己完全明白該產品的投資性質和所涉及的風險,詳細了解和謹慎評估產品後,再自身判斷是否參與交易。
應答時間:2020-12-02,最新業務變化請以平安銀行官網公布為准。
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⑷ 以太坊技術系列-以太坊數據結構
本篇文章和大家介紹一下以太坊的數據結構,上篇文章我們提到,以太坊為了實現智能合約這一功能,使用了基於賬戶的模型。我們來看看以太坊中數據結構。
既然是基於賬戶的模型,我們需要通過賬戶地址找到賬戶的狀態。就像通過銀行卡號可以找到你在銀行中的各種信息一樣。最簡單的想法當然是一個簡單的哈希表 key是賬戶地址 value是賬戶狀態。但這里有個問題解決不了。
輕節點如何校驗賬戶合法性?
上篇我們說過,區塊鏈中有2類節點,全節點和輕節點,輕節點只會存儲block header,所以輕節點如何才能校驗賬號是否合法呢?
這個思路和我們平時用的md5校驗一致,我們會對區塊內的信息進行hash運算從而得出區塊內信息唯一確定的值,區塊鏈所有節點中這個值都是相同的。
在這個過程中我們用到了一種數據結構Merkle Tree(哈希樹),我們先看下Merkle Tree(哈希樹)的示意圖。
上篇文章說到區塊鏈中的鏈表(哈希鏈)和我們平時常見鏈表不同的是將指針從地址改為了hash指,這里也一樣,哈希樹和二叉樹的區別有2個
1.將地址改為了哈希值
2.只有葉子節點存儲數據
回到之前的問題輕節點是如何校驗1個賬戶或交易是否是在鏈上的呢?
整個流程如上圖所示
1.輕節點需要判斷1個賬號是否合法
2.輕節點由於只存儲block header,所以拿到1個賬號的時候會向全節點發出請求
3.全節點存儲了所有賬戶狀態,將賬戶路徑中的需要計算用到的hash值返回給輕節點
4.輕節點本地進行計算根hash值,如果計算結果和自己存儲一致則賬戶合法,不一致則不合法。
那以太坊中的賬戶信息的數據結構就是這樣嗎?
直接用這樣的數據結構來存儲賬戶信息會有2個問題
查找困難
生成hash值不確定
第1個問題應該比較容易發現,在這個樹中尋找1個賬號需要的復雜度是O(n),因為沒有任何順序。
第2個問題其實也是因為無序導致的,無序的組合每個節點針對同一批賬戶生成的hash值不一致,這就導致無法達成共識。
既然2個問題都和順序有關,那我們類似二叉排序樹一樣,使用哈希排序樹是不是就可以解決問題了呢?
使用排序樹後會帶來另外1個問題
插入困難
因為要維持樹是有序的,很可能帶來樹結構的很大變動。
以太坊中使用了另外一種數據結構字典樹。和哈希樹不同,字典樹應該是很多地方都有使用。我們簡單來看下字典樹的結構。
字典樹能夠較好地解決哈希樹的2個缺點1.查找困難 2.生成的hash值不確定以及排序二叉樹的1個缺點 插入困難。
但字典樹我們可以看到可能樹的深度可能由於部分元素導致整棵樹深度非常深。
這時我們可以進一步優化,將相同路徑進行壓縮。這就是壓縮字典樹。
將哈希樹和壓縮字典樹結合,就可以得到以太坊存儲賬戶的最終數據結構-MPT。
將壓縮字典樹裡面的指針從地址改為指針,並且將數據存儲在葉子節點中即可。
介紹完狀態樹的數據結構,我們接下來討論1個問題,區塊中存儲的賬戶狀態是什麼樣的范圍。有2種選擇。
只保存當時區塊中產生交易的賬戶狀態。
保存全局所有的賬戶。
我們可以看下這2種方式,無非就是空間和時間的平衡,只保存當前區塊產生的交易意味著是做懶載入(需要的時候才去尋找賬戶),在區塊鏈中這個代價是非常大的,因為尋找的賬戶之前從未交易過,這樣會遍歷整個區塊鏈。另外一種保存全局的賬戶方式雖然看起來空間消耗較大,但查找快捷,而且空間的問題我們可以通過其他方式優化。所以最終以太坊選擇了第2種每個區塊都報錯全局所有賬戶的方式。
我們來看下以太坊中是如何保存狀態樹的。
可以看到以太坊中雖然每個區塊都保存了全部賬戶,但是會將未發生變化的賬戶狀態指向前1個節點,本身只存儲發生變化的狀態,這樣可以較大程度優化空間佔用。
介紹完以太坊中比較復雜的狀態樹後,我們繼續來看看以太坊中的另外兩棵樹,交易樹和收據樹。
首先介紹一下,為什麼需要交易樹&收據樹。
1.交易樹
雖然以太坊是基於賬戶的模型,但是就像銀行不僅會存儲銀行卡的余額,還會存儲卡中的每筆錢怎麼來的以及怎麼花的。交易樹中就存儲著當前區塊中的包含的所有交易。
2.收據樹
由於智能合約的引入增加了不少復雜性,所以以太坊用收據樹存儲著一些交易操作的額外信息。比如交易過程中執行日誌就包含在收據樹中方便查詢。收據樹和交易樹是一一對應的。每發生一次交易就會有一次收據。
和狀態樹不同交易樹和收據樹只維護當前區塊內發生的交易,因為當時區塊發生交易時不需要再去查找另外1個交易,也就之前需要可能遍歷整個區塊鏈的查找操作了。
由於以太坊中的出塊速度較快,我們進行一些查詢一些符合條件交易的時候會面臨大量數據遍歷困難的問題。收據樹中引入了布隆過濾器可以幫助我們有效緩解這一困難。
布隆過濾器將大集合中每個元素進行hash運算映射到1個較小的集合,這時再來1個元素要判斷是否在大集合的時候,不需要遍歷整個大集合,而是去進行hash運算去小集合中尋找是否存在,如果不存在,肯定不在大集合中,如果存在則不能說明任何問題。
如上圖所示,布隆過濾器只能證明某1個元素不在集合中,不能證明1個元素在結合中。
以太坊中如果我們要在較多區塊中尋找某1個交易,則可以利用布隆過濾器,過濾掉肯定不存在目標交易的區塊,然後進入收據樹內繼續利用布隆過濾器篩選,剩下的才是可能的目標交易的交易,進行一一比對即可。
我們介紹了以太坊的核心數據結構,狀態樹&交易樹&收據樹,他們都是使用相同的數據結構-哈希壓縮字典樹。但狀態樹是維護1顆全局賬戶樹,交易樹和收據樹則是維護本區塊內的交易或收據。
介紹完數據結構後,後面我們會用幾篇文章來介紹以太坊中的一些核心演算法,比如共識機制,挖礦演算法等。
⑸ 如果墨客moac的ETH演算法被專業礦機攻破怎麼辦
ethash演算法,是可以改的!
⑹ 【深度知識】以太坊數據序列化RLP編碼/解碼原理
RLP(Recursive Length Prefix),中文翻譯過來叫遞歸長度前綴編碼,它是以太坊序列化所採用的編碼方式。RLP主要用於以太坊中數據的網路傳輸和持久化存儲。
對象序列化方法有很多種,常見的像JSON編碼,但是JSON有個明顯的缺點:編碼結果比較大。例如有如下的結構:
變數s序列化的結果是{"name":"icattlecoder","sex":"male"},字元串長度35,實際有效數據是icattlecoder 和male,共計16個位元組,我們可以看到JSON的序列化時引入了太多的冗餘信息。假設以太坊採用JSON來序列化,那麼本來50GB的區塊鏈可能現在就要100GB,當然實際沒這么簡單。
所以,以太坊需要設計一種結果更小的編碼方法。
RLP編碼的定義只處理兩類數據:一類是字元串(例如位元組數組),一類是列表。字元串指的是一串二進制數據,列表是一個嵌套遞歸的結構,裡面可以包含字元串和列表,例如["cat",["puppy","cow"],"horse",[[]],"pig",[""],"sheep"]就是一個復雜的列表。其他類型的數據需要轉成以上的兩類,轉換的規則不是RLP編碼定義的,可以根據自己的規則轉換,例如struct可以轉成列表,int可以轉成二進制(屬於字元串一類),以太坊中整數都以大端形式存儲。
從RLP編碼的名字可以看出它的特點:一個是遞歸,被編碼的數據是遞歸的結構,編碼演算法也是遞歸進行處理的;二是長度前綴,也就是RLP編碼都帶有一個前綴,這個前綴是跟被編碼數據的長度相關的,從下面的編碼規則中可以看出這一點。
對於值在[0, 127]之間的單個位元組,其編碼是其本身。
例1:a的編碼是97。
如果byte數組長度l <= 55,編碼的結果是數組本身,再加上128+l作為前綴。
例2:空字元串編碼是128,即128 = 128 + 0。
例3:abc編碼結果是131 97 98 99,其中131=128+len("abc"),97 98 99依次是a b c。
如果數組長度大於55, 編碼結果第一個是183加數組長度的編碼的長度,然後是數組長度的本身的編碼,最後是byte數組的編碼。
請把上面的規則多讀幾篇,特別是數組長度的編碼的長度。
例4:編碼下面這段字元串:
The length of this sentence is more than 55 bytes, I know it because I pre-designed it
這段字元串共86個位元組,而86的編碼只需要一個位元組,那就是它自己,因此,編碼的結果如下:
184 86 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前三個位元組的計算方式如下:
184 = 183 + 1,因為數組長度86編碼後僅佔用一個位元組。
86即數組長度86
84是T的編碼
例5:編碼一個重復1024次"a"的字元串,其結果為:185 4 0 97 97 97 97 97 97 ...。
1024按 big endian編碼為004 0,省略掉前面的零,長度為2,因此185 = 183 + 2。
規則1~3定義了byte數組的編碼方案,下面介紹列表的編碼規則。在此之前,我們先定義列表長度是指子列表編碼後的長度之和。
如果列表長度小於55,編碼結果第一位是192加列表長度的編碼的長度,然後依次連接各子列表的編碼。
注意規則4本身是遞歸定義的。
例6:["abc", "def"]的編碼結果是200 131 97 98 99 131 100 101 102。
其中abc的編碼為131 97 98 99,def的編碼為131 100 101 102。兩個子字元串的編碼後總長度是8,因此編碼結果第一位計算得出:192 + 8 = 200。
如果列表長度超過55,編碼結果第一位是247加列表長度的編碼長度,然後是列表長度本身的編碼,最後依次連接各子列表的編碼。
規則5本身也是遞歸定義的,和規則3相似。
例7:
["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
的編碼結果是:
248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前兩個位元組的計算方式如下:
248 = 247 +1
88 = 86 + 2,在規則3的示例中,長度為86,而在此例中,由於有兩個子字元串,每個子字元串本身的長度的編碼各佔1位元組,因此總共佔2位元組。
第3個位元組179依據規則2得出179 = 128 + 51
第55個位元組163同樣依據規則2得出163 = 128 + 35
例8:最後我們再來看個稍復雜點的例子以加深理解遞歸長度前綴,
["abc",["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]]
編碼結果是:
248 94 131 97 98 99 248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
列表第一項字元串abc根據規則2,編碼結果為131 97 98 99,長度為4。
列表第二項也是一個列表項:
["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
根據規則5,結果為
248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
長度為90,因此,整個列表的編碼結果第二位是90 + 4 = 94, 佔用1個位元組,第一位247 + 1 = 248
以上5條就是RPL的全部編碼規則。
各語言在具體實現RLP編碼時,首先需要將對像映射成byte數組或列表兩種形式。以go語言編碼struct為例,會將其映射為列表,例如Student這個對象處理成列表["icattlecoder","male"]
如果編碼map類型,可以採用以下列表形式:
[["",""],["",""],["",""]]
解碼時,首先根據編碼結果第一個位元組f的大小,執行以下的規則判斷:
1.如果f∈ [0,128),那麼它是一個位元組本身。
2.如果f∈[128,184),那麼它是一個長度不超過55的byte數組,數組的長度為 l=f-128
3.如果f∈[184,192),那麼它是一個長度超過55的數組,長度本身的編碼長度ll=f-183,然後從第二個位元組開始讀取長度為ll的bytes,按照BigEndian編碼成整數l,l即為數組的長度。
4.如果f∈(192,247],那麼它是一個編碼後總長度不超過55的列表,列表長度為l=f-192。遞歸使用規則1~4進行解碼。
5.如果f∈(247,256],那麼它是編碼後長度大於55的列表,其長度本身的編碼長度ll=f-247,然後從第二個位元組讀取長度為ll的bytes,按BigEndian編碼成整數l,l即為子列表長度。然後遞歸根據解碼規則進行解碼。
以上解釋了什麼叫遞歸長度前綴編碼,這個名字本身很好的解釋了編碼規則。
(1) 以太坊源碼學習—RLP編碼( https://segmentfault.com/a/1190000011763339 )
(2)簡單分析RLP編碼原理
( https://blog.csdn.net/itchosen/article/details/78183991 )