最近eth节点广播交易

区块链的共识机制

1.网络上的交易信息如何确认并达成共识？?

虽然经常提到共识机制，但是对于共识机制的含义和理解却并清楚。因此需要就共识机制的相关概念原理和实现方法有所理解。?

区块链的交易信息是通过网络广播传输到网络中各个节点的，在整个网络节点中如何对广播的信息进行确认并达成共识最终写入区块呢？?如果没有相应的可靠安全的实现机制，那么就难以实现其基本的功能，因此共识机制是整个网络运行下去的一个关键。

共识机制解决了区块链如何在分布式场景下达成一致性的问题。区块链能在众多节点达到一种较为平衡的状态也是因为共识机制。那么共识机制是如何在在去中心化的思想上解决了节点间互相信任的问题呢？?

当分布式的思想被提出来时，人们就开始根据FLP定理和CAP定理设计共识算法。规范的说，理想的分布式系统的一致性应该满足以下三点：

1.可终止性（Termination）：一致性的结果可在有限时间内完成。

2.共识性(Consensus)：不同节点最终完成决策的结果应该相同。

3.合法性(Validity)：决策的结果必须是其他进程提出的提案。

但是在实际的计算机集群中，可能会存在以下问题:

1.节点处理事务的能力不同，网络节点数据的吞吐量有差异

2.节点间通讯的信道可能不安全

3.可能会有作恶节点出现

4.当异步处理能力达到高度一致时，系统的可扩展性就会变差（容不下新节点的加入）。

科学家认为，在分布式场景下达成完全一致性是不可能的。但是工程学家可以牺牲一部分代价来换取分布式场景的一致性，上述的两大定理也是这种思想，所以基于区块链设计的各种公式机制都可以看作牺牲那一部分代价来换取多适合的一致性，我的想法是可以在这种思想上进行一个灵活的变换，即在适当的时间空间牺牲一部分代价换取适应于当时场景的一致性，可以实现灵活的区块链系统，即可插拔式的区块链系统。今天就介绍一下我对各种共识机制的看法和分析，分布式系统中有无作恶节点分为拜占庭容错和非拜占庭容错机制。

FLP定理即FLP不可能性，它证明了在分布式情景下，无论任何算法，即使是只有一个进程挂掉，对于其他非失败进程，都存在着无法达成一致的可能。

FLP基于如下几点假设：

仅可修改一次：?每个进程初始时都记录一个值（0或1）。进程可以接收消息、改动该值、并发送消息，当进程进入decidestate时，其值就不再变化。所有非失败进程都进入decidedstate时，协议成功结束。这里放宽到有一部分进程进入decidedstate就算协议成功。

异步通信：?与同步通信的最大区别是没有时钟、不能时间同步、不能使用超时、不能探测失败、消息可任意延迟、消息可乱序。

通信健壮：只要进程非失败，消息虽会被无限延迟，但最终会被送达；并且消息仅会被送达一次（无重复）。

Fail-Stop模型：进程失败如同宕机，不再处理任何消息。

失败进程数量：最多一个进程失败。

CAP是分布式系统、特别是分布式存储领域中被讨论最多的理论。CAP由EricBrewer在2000年PODC会议上提出，是EricBrewer在Inktomi期间研发搜索引擎、分布式web缓存时得出的关于数据一致性(consistency)、服务可用性(availability)、分区容错性(partition-tolerance)的猜想：

数据一致性(consistency)：如果系统对一个写操作返回成功，那么之后的读请求都必须读到这个新数据；如果返回失败，那么所有读操作都不能读到这个数据，对调用者而言数据具有强一致性(strongconsistency)(又叫原子性atomic、线性一致性linearizableconsistency)[5]

服务可用性(availability)：所有读写请求在一定时间内得到响应，可终止、不会一直等待

分区容错性(partition-tolerance)：在网络分区的情况下，被分隔的节点仍能正常对外服务

在某时刻如果满足AP，分隔的节点同时对外服务但不能相互通信，将导致状态不一致，即不能满足C；如果满足CP，网络分区的情况下为达成C，请求只能一直等待，即不满足A；如果要满足CA，在一定时间内要达到节点状态一致，要求不能出现网络分区，则不能满足P。

C、A、P三者最多只能满足其中两个，和FLP定理一样，CAP定理也指示了一个不可达的结果(impossibilityresult)。

交易

区块链交易的行为遵循不同的规则集

由于公共区块链分布式和无需许可的性质，任何人都可以签署交易并将其广播到网络。

根据区块链的不同，交易者将被收取一定的交易费用，交易费用取决于用户的需求而不是交易中资产的价值。

区块链交易无需任何中央机构的验证。仅需使用与其区块链相对应的数字签名算法（DSA）使用私钥对其进行签名。

一旦一笔交易被签名，广播到网络中并被挖掘到网络中成功的区块中，就无法恢复交易。

以太坊交易结构

以太坊交易的数据结构：交易0.1个ETH

{

'nonce':Ɔx00',?//十进制：0

'gasLimit':Ɔx5208',//十进制：21000

'gasPrice':Ɔx3b9aca00',//十进制1，000，000，000

'to':''，//发送地址

'value':Ɔx16345785d8a0000',//100000000000000000，10^17

'data':Ɔx',//空数据的十进制表示

'chainId':1//区块链网络ID

}

这些数据与交易内容无关，与交易的执行方式有关，这是由于在以太坊中发送交易中，您必须定义一些其他参数来告诉矿工如何处理您的交易。交易数据结构有2个属性设计"gas":"gasPrice","gasLimit"。

"gasPrice":单位为Gwei,为1/1000个eth,表示交易费用

"gasLimit":交易允许使用的最大gas费用。

这2个值通常由钱包提供商自动填写。

除此之外还需要指定在哪个以太坊网络上执行交易（chainId）:1表示以太坊主网。

在开发时，通常会在本地以及测试网络上进行测试，通过测试网络发放的测试ETH进行交易以避免经济损失。在测试完成后再进入主网交易。

另外，如果需要提交一些其它数据，可以用"data"和"nonce"作为事务的一部分附加。

Anonce（仅使用1次的数字）是以太坊网络用于跟踪交易的数值，有助于避免网络中的双重支出以及重放攻击。

以太坊交易签名

以太坊交易会涉及ECDSA算法，以Javascript代码为例，使用流行的ethers.js来调用ECDSA算法进行交易签名。

constethers=require('ethers')

constsigner=newethers.Wallet('钱包地址')

signer.signTransaction({

?'nonce':Ɔx00',?//十进制：0

??'gasLimit':Ɔx5208',//十进制：21000

??'gasPrice':Ɔx3b9aca00',//十进制1，000，000，000

??'to':''，//发送地址

??'value':Ɔx16345785d8a0000',//100000000000000000，10^17

??'data':Ɔx',//空数据的十进制表示

??'chainId':1//区块链网络ID

})

.then(console.log)

可以使用在线使用程序Composer将已签名的交易传递到以太坊网络。这种做法被称为”离线签名“。离线签名对于诸如状态通道之类的应用程序特别有用，这些通道是跟踪两个帐户之间余额的智能合约，并且在提交已签名的交易后就可以转移资金。脱机签名也是去中心化交易所（DEXes）中的一种常见做法。

也可以使用在线钱包通过以太坊账户创建签名验证和广播。

使用Portis，您可以签署交易以与加油站网络（GSN）进行交互。

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

区块链游戏，主要是指Dapp中属于游戏类的区块链应用，需要和各种区块链公链有一定程度上的交互。区块链游戏从17年11月开始逐渐兴起，发展历史极为短暂，与成熟游戏相比，目前的玩法也相当简单。在业界人士看来，很多游戏甚至只是个裹着游戏外衣的资金盘。

根据Cryptogames的分类，目前上线的区块链游戏中，hotpotato、收藏交易、菠菜和ponzi是最主要的游戏玩法。数量最多的要属于hotpotato类游戏，包括近期火爆的两款游戏都是这个类型的-CryptoCelebrities(加密名人)和CryptoCountries(加密世界)。收藏交易类有35款，居第二，主要代表作为CryptoKitties(加密猫)。菠菜和ponzi类共17款，居第三，明星产品分别为EtherRoll和Etheremon。

区块链游戏所使用的主题也是五花八门，从猫、狗、龙、猪等各种动物，到人、车、国家、球队等等各种各样的题材。

区块链游戏1.0时代

时间：2017年11月到12月

主要玩法：收藏+交易

代表作：CryptoKitties、CryptoPunks

区块链技术给玩家的数字资产赋予了唯一性。这便逐渐了产生了NFT(non-fungibletokens,不可替代的令牌)概念，人们在区块链游戏中的资产唯一性和稀缺性不会随游戏本身而改变。最先应用这个概念的是LarvaLabs在17年6月推出的CryptoPunks。系统随机生成一万张朋克头像，通过智能合约放在以太坊上，免费发放给玩家后供玩家交易。

当AxiomZen工作室在NFT的基础上增加属性、繁殖和拍卖功能后，Cryptokitties爆款便诞生了。人们可以购买不同属性的小猫，与别的猫“繁衍后代“，或者将自己的猫通过荷兰式拍卖卖出。拥有稀缺独特基因的小猫被人们疯狂追捧，获得了相当高的溢价。

人们在Cryptokitties的基础上继续开发，添加了饰品和战斗功能，也增加了掘金、喂养、夺宝等玩法。

区块链游戏2.0时代

时间：2017年12月到2018年1月

主要玩法：类Ponzi

代表作：Etheremon

刚开始时，Etheremon的玩法一开始非常简单粗暴，在玩家买了某个宠物之后，后面只要有人购买相同的宠物，玩家就可以获得一小部分eth奖励。游戏团队在一周内迅速获得了2000ETH左右的利润。然后彻底改变玩法，成功转型为收藏+战斗的游戏。这种类Ponzi的玩法迅速被其他厂家所效仿，出现了以太车、ethertanks等众多模仿者。

区块链游戏3.0时代

时间：2018年1月

主要玩法：固定售价、强制涨价的hotpotato模式

代表作：CryptoCelebrities,CryptoCountries

玩家购买加密名人(中本聪，马斯克等)和加密国家(日本，美国等)，由于资产的唯一性，后续玩家只能用更高的价格从资产拥有者中购买，价格强制涨价，平台赚取一部分差价。目前最高价格的国家是日本，大约700多ETH，最贵的名人是ElonMusk,”身价“大约200ETH。

区块链游戏4.0时代

时间：2018年2月

主要玩法：多种机制结合

代表作：World.Mycollect，Cryptocities

游戏中采用了多级销售和分成，玩家探索(随机性)，抽奖，资源独特性等多种玩法。比如在Cryptocities中，玩家可以购买国家、大洲和世界来进行“征服”。征服了世界的玩家可以获得大洲和国家交易额的1%税收，征服大洲的玩家可以获得国家交易额1%的税收。而征服国家的玩家在未来可以获得其下属城市的交易额1%税收。玩家在探索新城市的时候，有几率探索出宝石，获得宝石即可获得ETH奖励。

同时期兴起的，还有菠菜类游戏。区块链的高透明度让它们更容易获得投资者信任。比较有名的有Etheroll和Vdice，玩法简单粗暴，玩家花费一定的ETH投注某个数字，当系统随机生成的数字小于该数字时，就可以获得收益。

除此之外，还有RPG(EtherCraft)，战斗游戏(Etherbots)和二次元(以太萌王)等。

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区块链游戏的优势和劣势

纵观这些成功的案例，我们发现区块链游戏确实有着独特的优势：

较高的信任度：通过开源合约快速建立信任，使用过程完全透明，信息完全对称。公正性：可以做到数据无法篡改、规则永远不变。资产属于玩家个人：玩家资产不会随游戏的衰落而流失。具有极强的社区属性：区块链本身具有较强的交易和社区属性。

当然，目前区块链游戏也处于萌芽时期，有着明显的缺点：

无法及时交互：区块链交易存在着不确定的等待时间和拥堵的可能，很难在玩家之间形成及时交互。发送指令费用较高：每次发送指令都需要消耗GAS，而ETH的价格仍然使得GAS费用显得比较高昂。开发环境不成熟：目前以太坊的虚拟机和编程语言solidity已经是众多公链中开发环境最为成熟的一个了。但是其和其他热门语言比起来还非常的不成熟。

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游戏化将助推区块链落地

在传统的桌面网络游戏中，厂商不断激励新进玩家导致了通货膨胀，一个游戏账号所有资产的实际价值往往远低于玩家的投入。手游出现后，道具绑定账号，账号绑定身份证的模式很快得到了普及。这也使得一旦玩家决定离开某个游戏，就必须放弃所有在游戏中的虚拟资产。区块链技术的出现和不断成熟，将使得游戏规则去中心化制定和虚拟资产去中心化储存从技术层面变得可行。而虚拟资产上链的便捷性，也使区块链在游戏场景中更容易落地。

Cryptogames认为，区块链游戏的发展方向，或者说是经典游戏(就像篮球、足球和棋类一样，一经确定规则，便经久不衰)的发展方向，一定是“去中心化”的：

规则是由玩家协商确定玩家之间互相监督保证游戏按照规则来进行游戏中所用的所有道具都由各个玩家自己所有有人破坏规则或者玩的不爽可以直接走人游戏本身不存在一个中心化的组织者

CryptoKitties的风靡极大地推广了私人钱包，区块链游戏作为早期落地的区块链应用，迅速推动了区块链的普及。同样，利用游戏开发经验和游戏设计理念开发出

两个说法供参考，都是从巴比特找到的：

比特币采取一种数学竞赛的方式来决定交易到达节点的时间，并同时保护这种顺序，在比特币系统中是通过将交易按组分配来对交易进行排序的，这样的组被称作区块（同一时刻发生的交易会分在同一个区块内），然后将这些区块链接起来，被称作区块链。区块链是用来对交易排序，而交易链则是追踪记录比特币所有权变化的，这些区块是按照时间排列的就是一个链接，未在区块内的交易被成为未确认或者未排序的交易，任何节点都快要将一组未经确认的交易放入区块中，然后向网络中的其他节点广播他们对于下一个区块应该是什么的建议。

??????如果同一时刻有多人同时生成区块（这种概率基本很小），所以就会有当前的区块的下一个区块会有多个选择，为了保证区块链接的顺序性，比特币系统让每个有效的区块必须包括一个特殊数学问题的答案，计算机会计算整个区块的文本，再加上基于加密哈希进行的随机猜测，直到得出一个低于某个特定数值的输出，哈希函数能够从任意长度的文本中创建一段简短的摘要，这个固定输出值是非常复杂的找到他的唯一方法就是随机猜测，这就是所谓的挖矿。

King在去年发行PPC的时候引入了检查点机制，以在其发展初期保护避免攻击。这个机制使其能够抵御51%攻击。”开发者可以控制一个母节点并向全网广播“检查点”，这让其它节点在某些区块上达成一致。“他说，这其实是一个”（区块链）连续性警告信息“。

⑵ ETH转账的2种方式的对比

web3j支持使用以太坊钱包文件（推荐）和以太网客户端管理命令来发起一笔交易。当你创建了一个拥有以太币的账户后，你可以通过以下两种交易机制，和以太坊网络（私网/公网）交易：

这里主要讲一下 线下签名交易（Offline transaction signing） 。线下签名交易允许你使用web3j提供的钱包账户发起交易，你完全控制自己的私钥，交易发送到网络上的其它节点并广播。

线下签名交易使用 RawTransaction 对象来完成，一共有如下几步：

1、通过私钥或密码+钱包文件（keystore）来加载转账凭证Credentials
2、获取发起转账账户的nonce 值，也就是第几笔交易
3、创建 RawTransaction交易 对象
4、签名 RawTransaction 对象，也就是对交易做签名
5、发送交易（ RawTransaction 对象）给节点处理。
6、获取交易哈希值TxHash

以太坊实战-再谈nonce使用陷阱： https://blog.csdn.net/wo541075754/article/details/79054937

此外，还有一种简单的转账方式

这种方式，不需要自己管理nonce。

这2种方式都是离线交易，先组装交易，然后发送到链上。

参考：
https://docs.web3j.io/getting_started.html#transactions
https://www.jianshu.com/p/6650d2a3aea9

⑶ ETH开发实践——批量发送交易

在使用同一个地址连续发送交易时，每笔交易往往不可能立即到账， 当前交易还未到账的情况下，下一笔交易无论是通过 eth.getTransactionCount() 获取nonce值来设置，还是由节点自动从区块中查询，都会获得和前一笔交易同样的nonce值，这时节点就会报错 Error: replacement transaction underpriced

在构建一笔新的交易时，在交易数据结构中会产生一个nonce值， nonce是当前区块链下，发送者(from地址)发出的交易(成功记录进区块的)总数， 再加上1。例如新构建一笔从A发往B的交易，A地址之前的交易次数为10，那么这笔交易中的nonce则会设置成11， 节点验证通过后则会放入交易池（txPool）,并向其他节点广播，该笔交易等待矿工将其打包进新的区块。

那么，如果在先构建并发送了一笔从地址A发出的，nonce为11的交易，在该交易未打包进区块之前， 再次构建一笔从A发出的交易，并将它发送到节点，不管是先通过web3的eth.getTransactionCount(A)获取到的过往的交易数量，还是由节点自行填写nonce， 后面的这笔交易的nonce同样是11， 此时就出现了问题：

实际场景中，会有批量从一个地址发送交易的需求，首先这些操作可能也应该是并行的，我们不会等待一笔交易成功写入区块后再发起第二笔交易，那么此时有什么好的解决办法呢？先来看看geth节点中交易池对交易的处理流程

如之前所说，构建一笔交易时如果不手动设置nonce值，geth节点会默认计算发起地址此前最大nonce数（写入区块的才算数），然后将其加上1， 然后将这笔交易放入节点交易池中的pending队列，等到节点将其打包进区块。

构建交易时，nonce值是可以手动设置的，如果当前的nonce本应该设置成11， 但是我手动设置成了13， 在节点收到这笔交易时， 发现pending队列中并没有改地址下nonce为11及12的交易， 就会将这笔nonce为13的交易放入交易池的queued队列中。只有当前面的nonce补齐（nonce为11及12的交易被发现并放入pending队列）之后，才会将它放入pending队列中等待打包。

我们把pending队列中的交易视为可执行的，因为它们可能被矿工打包进最新的区块。 而queue队列因为前面的nonce存在缺失，暂时无法被矿工打包，称为不可执行交易。

那么实际开发中，批量从一个地址发送交易时，应该怎么办呢？

方案一：那么在批量从一个地址发送交易时， 可以持久化一个本地的nonce，构建交易时用本地的nonce去累加，逐一填充到后面的交易。（要注意本地的nonce可能会出现偏差，可能需要定期从区块中重新获取nonce，更新至本地）。这个方法也有一定的局限性，适合内部地址（即只有这个服务会使用该地址发送交易）。

说到这里还有个坑，许多人认为通过 eth.getTransactionCount(address, "pending") ，第二个参数为 pending ， 就能获得包含本地交易池pending队列的nonce值，但是实际情况并不是这样， 这里的 pending 只包含待放入打包区块的交易， 假设已写入交易区块的数量为20， 又发送了nonce为21，22，23的交易， 通过上面方法取得nonce可能是21（前面的21，22，23均未放入待打包区块）， 也可能是22（前面的21放入待打包区块了，但是22，23还未放入）。

方案二是每次构建交易时，从geth节点的pending队列取到最后一笔可执行交易的nonce, 在此基础上加1，再发送给节点。可以通过 txpool.content 或 txpool.inspect 来获得交易池列表，里面可以看到pending及queue的交易列表。

启动节点时，是可以设置交易池中的每个地址的pending队列的容量上限，queue队列的上容量上限， 以及整个交易池的pending队列和queue队列的容量上限。所以高并发的批量交易中，需要增加节点的交易池容量。

当然，除了扩大交易池，控制发送频率，更要设置合理的交易手续费，eth上交易写入区块的速度取决于手续费及eth网络的拥堵状况，发送每笔交易时，设置合理的矿工费用，避免大量的交易积压在交易池。

⑷ 大家了解ETH的参与节点是什么吗进行交易的时候注意什么

说到ETH的参与节点分几种类型，其中包括全节点、轻节点、矿工节点和验证者节点。进行交易的时候需要注意的是选择安全的钱包和交易所，再就是了解合约的功能和逻辑，此外评估合约的安全性格外重要。X.Game提示设置适当的燃气费用和使用安全的交易工具和‏平台很重要。

⑸ ETH怎么买卖

通俗地讲，在交易所购买ETH，然后等待价格上涨卖出，赚取差价。包括ETH在内的虚拟币价格都很难预测，涨跌幅度没限制，一旦亏损就是巨大的。但是在领域王国，起投仅5美元，只需要判断ETH价格涨跌方向，正确就盈利，错误就损失掉这交易的5美金，亏损可控。

⑹ 以太坊基金会研究员：若PoS节点遭国家审查 社群将成ETH国度

若PoS节点遭国家审查，以太坊社群将努力维持其作为ETH国度的抗审查性质。

1. 抗审查是以太坊的核心价值：

   • 以太坊的核心价值在于其抗审查性，这是建立以太坊价值的基础，也是其过去的承诺。
   • 只有在保持抗审查性的前提下，以太坊才能发挥其带来的各种好处。

2. 面对审查的应对策略：

   • 弱审查：可以通过以太坊技术制造交易延迟，从数分钟到数小时不等，基本认为以太坊的技术足以完全消除弱的审查风险。
   • 强审查：涉及监管机构对节点进行出手，但以太坊有基本的防御措施和恢复能力，如通过非监管地区的节点大规模投票反对被审查的节点，以及引入自动削减的功能来应对历史被重写的情况。

3. 民族国家等级的攻击与社群的重要性：

   • 面对民族国家所发起的审查或51%攻击，自动化处理不一定能完全解决问题。
   • 以太坊的社群必须自认为是一个以太坊国度，通过社交参与建立有共识的恢复机制来排除此类的干涉。
   • 强调节点的地理分布多样性，以及相信以太坊是一个无国界的、可信的、抗审查的实体。

4. 技术与社群共同维护抗审查性：

   • 技术层面，以太坊正在不断发展抗审查的技术手段，如最终性工具等。
   • 社群层面，通过社交参与和共识建立，形成一个独立于任何民族国家的以太坊国度，共同维护其抗审查性质。