以太坊快速同步驗證

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② 如何簡單理解以太坊的pos(casper)機制

Casper是用保證金的下注機制來驗證以太坊網路中的交易。驗證人需對共識結果進行下注，猜測下一個區塊會由誰生成，並以此作為保證金的一部分。如果驗證人正確預測了區塊生成者，則將獲得交易費用和新發行的貨幣作為獎勵。反之，若預測錯誤，則只能回收部分保證金。這樣，隨著驗證人下注的持續，共識結果會逐漸趨向穩定。

為了避免驗證人的投機行為，Casper設定了一條規則，即如果驗證人在短時間內多次改變下注對象，將面臨嚴厲懲罰。這一機制確保了只有在確信其他驗證人也會對同一區塊下注時，驗證人才會下注，從而避免了下注結果的反復波動。

與Casper類似，工作量證明（POW）共識機制也基於下注原理。礦工通過計算能力選擇一個區塊進行挖礦，即對區塊勝出進行下注。如果成功，礦工會獲得區塊獎勵，反之則損失電費。在POW中，下注的經濟價值隨著確認次數線性增長。而在Casper中，驗證人通過協調下注比例實現指數增長，加快了共識達到最大安全性的速度。

在Casper中，驗證人對每個區塊高度上的候選塊獨立下注，並為每個塊分配一個勝出概率，公布給網路。通過反復的下注過程，驗證人會最終選出唯一的勝出塊，從而確定交易的執行順序。若驗證人公布的概率總和超過100%，或出現負概率，或對無效塊賦予正概率，都將受到保證金罰沒的懲罰。

③ 以太坊怎麼挖礦

以太坊挖礦的過程是通過解決復雜的數學問題來競爭新塊的生成權。以下是關於以太坊挖礦的詳細解答：

1. 挖礦機制：

   • 以太坊的挖礦機制基於激勵的分布式安全模型，允許任何節點參與區塊的創建和驗證。
   • 礦工通過解決復雜的數學問題來競爭新區塊的生成權，成功創建區塊的礦工將獲得以太作為獎勵。

2. 挖礦過程：

   • 礦工使用專業的挖礦設備進行數學運算。
   • 這些運算要求礦工快速提供有效的數學證明，以確保區塊的有效性，類似於工作測試。
   • 礦工的計算能力與他們的挖礦收入直接相關，計算能力越高，獲得新區塊的機會越大。

3. 智能合約與Gas：

   • 以太坊支持智能合約，這些合約在以太坊網路中扮演重要角色，是不可篡改的協議。
   • 進行以太坊交易時，需要設定Gas限價和價格。Gas是以太坊網路中的計算單位，用於支付交易執行所需的計算資源。
   • 如果交易失敗，未使用的Gas將不會退回給發送方。

4. 網路調整與挖礦難度：

   • 以太坊網路的計算能力和挖礦難度是動態調整的，以維持穩定的區塊生成速度和驗證一致性。
   • 這種調整機制有助於確保網路的安全性和穩定性。

綜上所述，以太坊挖礦是一個基於解決復雜數學問題來競爭新區塊生成權的過程，涉及專業的挖礦設備、智能合約與Gas機制以及網路動態調整等多個方面。

④ 一文了解以太坊挖礦演算法及算力規模2020-09-09

以太坊網路中，想要獲得以太坊，也要通過挖礦來實現。當前以太坊也是採用POW共識機制，但是與比特幣的POW挖礦有點不一樣，以太坊挖礦難度是可以調節的。以太坊系統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。

以太坊採用的是Ethash 加密演算法，在挖礦的過程中，需要讀取內存並存儲 DAG 文件。由於每一次讀取內寸的帶寬都是有限的，而現有的計算機技術又很難在這個問題上有質的突破，所以無論如何提高計算機的運算效率，內存讀取效率仍然不會有很大的改觀。因此，從某種意義上來說，以太坊的Ethash加密演算法具有「抗ASIC性」。

加密演算法的不同，導致了比特幣和以太坊的挖礦設備、算力規模差異很大。

目前，比特幣挖礦設備主要是專業化程度非常高的ASIC 礦機，單台礦機的算力最高達到了 112T/s（神馬M30S++礦機），全網算力的規模達到139.92EH/s。

以太坊的挖礦設備主要是顯卡礦機和定製GPU礦機，專業化的ASIC礦機非常少，一方面是因為以太坊挖礦演算法的「抗 ASIC 性」提高了研發ASIC礦機的門檻，另一方面是因為以太坊升級到2.0之後共識機制會轉型為PoS，礦機無法繼續挖。

和ASIC礦機相比，顯卡礦機在算力上相差了2個量級。目前，主流的顯卡礦機（8卡）算力約為420MH/s，比較領先的定製GPU礦機算力約在500M~750M，以太坊全網算力約為235.39TH/s。

從過去兩年的時間維度上看，以太坊的全網算力增長相對緩慢。

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。

⑤ 以太坊有什麼應用

以太坊的應用主要包括以下幾個方面：

1. 金融領域應用：

   • 以太坊在金融領域的應用十分廣泛，特別是作為去中心化金融的核心基礎設施。
   • 它被用於數字貨幣的發行、交易和管理，提供了去中心化和高度安全性的金融解決方案。

2. 去中心化應用：

   • 以太坊支持去中心化應用的開發，這些應用不受任何中央機構控制。
   • 開發者可以利用以太坊的智能合約功能，創建投票系統、內容分發等各種滿足特定需求的DApps。

3. 智能合約與去信任環境：

   • 以太坊的智能合約功能允許用戶在不信任的環境中安全地交互，確保了數據的真實性和不可篡改性。
   • 智能合約可用於身份驗證、供應鏈管理等場景，提高效率和透明度，同時執行復雜的業務流程。

4. 身份認證與數據所有權：

   • 以太坊的應用還延伸到了數字身份和數據所有權領域。
   • 用戶可以通過區塊鏈技術更好地管理和保護自己的數字身份和數據，實現真正的數據所有權。
   • 以太坊助力建立更安全的身份驗證系統，保障信息安全。

綜上所述，以太坊作為一種智能合約平台，在金融、去中心化應用、智能合約以及身份認證與數據所有權等領域均展現出廣泛的應用前景和潛力。

⑥ Goerli 與 Sepolia 測試網比較：哪個更好

Goerli和Sepolia是用於以太坊應用程序測試的兩個測試網。選擇測試網時，需要考慮ETH可用性、RPC節點提供商支持和智能合約可用性等多方面因素。

盡管Goerli測試網已存在較長時間，但以太坊基金會已宣布即將棄用，因此推薦使用Sepolia測試網。Sepolia由Alchemy提供完整支持，並有免費Sepolia水龍頭，方便開發者獲取測試ETH。

Goerli測試網是公共權益證明（PoS）網路，由開放的驗證器集維護。Sepolia測試網是許可的權益證明網路，由主要開發團隊控制的封閉驗證器集維護。與Goerli相比，Sepolia部署的應用較少，狀態和歷史較輕，同步更快，運行節點所需的磁碟空間更少。

在選擇測試網時，需要考慮的三個關鍵因素包括ETH可用性、RPC和API支持以及智能合約可用性。在Goerli和Sepolia之間選擇時，可用性、可訪問性和獲取測試ETH代幣的成本是一個重要因素。

關於Goerli和Sepolia的測試ETH，Goerli的測試ETH是免費的，但數量有限，可能存在流動性市場。Sepolia的測試ETH也是免費的，可以通過Sepolia水龍頭獲取，數量不受限制。

在選擇測試網時，還需要考慮RPC節點提供商、API端點、網路穩定性和長期支持等因素。Sepolia因其驗證器集的限制和穩定性優勢，常被推薦為測試應用程序和智能合約的首選。

Goerli測試網適合測試復雜的智能合約交互或部署到主網之前的協議升級。而Sepolia測試網則更適合測試信標鏈驗證器、節點設置或客戶端版本等。

綜合考慮，Sepolia測試網因其穩定性、支持和智能合約可用性，通常被推薦為開發者的首選。

⑦ 以太坊節點：全節點、輕節點、歸檔節點

以太坊節點的多樣性和角色在區塊鏈網路中起著關鍵作用。主要有全節點、輕節點和歸檔節點三種類型。全節點是網路中的基石，擁有完整的區塊鏈數據，確保交易驗證和區塊鏈同步，確保去中心化系統的安全。輕節點則是輕量級的選擇，存儲最少的狀態信息，通過請求全節點獲取交易詳情進行驗證，以節省存儲空間。歸檔節點則在全節點的基礎上，儲存每個區塊的快照狀態，便於快速查詢歷史狀態，但對硬體要求較高，主要用於特殊服務。

全節點確保了網路的完整性和安全性，而輕節點則在資源有限的情況下提供了驗證交易的可能。歸檔節點雖然對整體安全性影響不大，但對歷史數據查詢至關重要。在實際應用中，全節點通常能滿足大部分需求，而歸檔節點則更多見於專業服務場景。通過理解這些節點類型，用戶可以更好地參與到以太坊網路的維護和使用中。