以太坊快速同步验证

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② 如何简单理解以太坊的pos(casper)机制

Casper是用保证金的下注机制来验证以太坊网络中的交易。验证人需对共识结果进行下注，猜测下一个区块会由谁生成，并以此作为保证金的一部分。如果验证人正确预测了区块生成者，则将获得交易费用和新发行的货币作为奖励。反之，若预测错误，则只能回收部分保证金。这样，随着验证人下注的持续，共识结果会逐渐趋向稳定。

为了避免验证人的投机行为，Casper设定了一条规则，即如果验证人在短时间内多次改变下注对象，将面临严厉惩罚。这一机制确保了只有在确信其他验证人也会对同一区块下注时，验证人才会下注，从而避免了下注结果的反复波动。

与Casper类似，工作量证明（POW）共识机制也基于下注原理。矿工通过计算能力选择一个区块进行挖矿，即对区块胜出进行下注。如果成功，矿工会获得区块奖励，反之则损失电费。在POW中，下注的经济价值随着确认次数线性增长。而在Casper中，验证人通过协调下注比例实现指数增长，加快了共识达到最大安全性的速度。

在Casper中，验证人对每个区块高度上的候选块独立下注，并为每个块分配一个胜出概率，公布给网络。通过反复的下注过程，验证人会最终选出唯一的胜出块，从而确定交易的执行顺序。若验证人公布的概率总和超过100%，或出现负概率，或对无效块赋予正概率，都将受到保证金罚没的惩罚。

③ 以太坊怎么挖矿

以太坊挖矿的过程是通过解决复杂的数学问题来竞争新块的生成权。以下是关于以太坊挖矿的详细解答：

1. 挖矿机制：

   • 以太坊的挖矿机制基于激励的分布式安全模型，允许任何节点参与区块的创建和验证。
   • 矿工通过解决复杂的数学问题来竞争新区块的生成权，成功创建区块的矿工将获得以太作为奖励。

2. 挖矿过程：

   • 矿工使用专业的挖矿设备进行数学运算。
   • 这些运算要求矿工快速提供有效的数学证明，以确保区块的有效性，类似于工作测试。
   • 矿工的计算能力与他们的挖矿收入直接相关，计算能力越高，获得新区块的机会越大。

3. 智能合约与Gas：

   • 以太坊支持智能合约，这些合约在以太坊网络中扮演重要角色，是不可篡改的协议。
   • 进行以太坊交易时，需要设定Gas限价和价格。Gas是以太坊网络中的计算单位，用于支付交易执行所需的计算资源。
   • 如果交易失败，未使用的Gas将不会退回给发送方。

4. 网络调整与挖矿难度：

   • 以太坊网络的计算能力和挖矿难度是动态调整的，以维持稳定的区块生成速度和验证一致性。
   • 这种调整机制有助于确保网络的安全性和稳定性。

综上所述，以太坊挖矿是一个基于解决复杂数学问题来竞争新区块生成权的过程，涉及专业的挖矿设备、智能合约与Gas机制以及网络动态调整等多个方面。

④ 一文了解以太坊挖矿算法及算力规模2020-09-09

以太坊网络中，想要获得以太坊，也要通过挖矿来实现。当前以太坊也是采用POW共识机制，但是与比特币的POW挖矿有点不一样，以太坊挖矿难度是可以调节的。以太坊系统有一个特殊的公式用来计算之后的每个块的难度。如果某个区块比前一个区块验证的更快，以太坊协议就会增加区块的难度。通过调整区块难度，就可以调整验证区块所需的时间。

以太坊采用的是Ethash 加密算法，在挖矿的过程中，需要读取内存并存储 DAG 文件。由于每一次读取内寸的带宽都是有限的，而现有的计算机技术又很难在这个问题上有质的突破，所以无论如何提高计算机的运算效率，内存读取效率仍然不会有很大的改观。因此，从某种意义上来说，以太坊的Ethash加密算法具有“抗ASIC性”。

加密算法的不同，导致了比特币和以太坊的挖矿设备、算力规模差异很大。

目前，比特币挖矿设备主要是专业化程度非常高的ASIC 矿机，单台矿机的算力最高达到了 112T/s（神马M30S++矿机），全网算力的规模达到139.92EH/s。

以太坊的挖矿设备主要是显卡矿机和定制GPU矿机，专业化的ASIC矿机非常少，一方面是因为以太坊挖矿算法的“抗 ASIC 性”提高了研发ASIC矿机的门槛，另一方面是因为以太坊升级到2.0之后共识机制会转型为PoS，矿机无法继续挖。

和ASIC矿机相比，显卡矿机在算力上相差了2个量级。目前，主流的显卡矿机（8卡）算力约为420MH/s，比较领先的定制GPU矿机算力约在500M~750M，以太坊全网算力约为235.39TH/s。

从过去两年的时间维度上看，以太坊的全网算力增长相对缓慢。

以太坊协议规定，难度的动态调整方式是使全网创建新区块的时间间隔为15秒，网络用15秒时间创建区块链，这样一来，因为时间太快，系统的同步性就大大提升，恶意参与者很难在如此短的时间发动51%（也就是半数以上）的算力去修改历史数据。

⑤ 以太坊有什么应用

以太坊的应用主要包括以下几个方面：

1. 金融领域应用：

   • 以太坊在金融领域的应用十分广泛，特别是作为去中心化金融的核心基础设施。
   • 它被用于数字货币的发行、交易和管理，提供了去中心化和高度安全性的金融解决方案。

2. 去中心化应用：

   • 以太坊支持去中心化应用的开发，这些应用不受任何中央机构控制。
   • 开发者可以利用以太坊的智能合约功能，创建投票系统、内容分发等各种满足特定需求的DApps。

3. 智能合约与去信任环境：

   • 以太坊的智能合约功能允许用户在不信任的环境中安全地交互，确保了数据的真实性和不可篡改性。
   • 智能合约可用于身份验证、供应链管理等场景，提高效率和透明度，同时执行复杂的业务流程。

4. 身份认证与数据所有权：

   • 以太坊的应用还延伸到了数字身份和数据所有权领域。
   • 用户可以通过区块链技术更好地管理和保护自己的数字身份和数据，实现真正的数据所有权。
   • 以太坊助力建立更安全的身份验证系统，保障信息安全。

综上所述，以太坊作为一种智能合约平台，在金融、去中心化应用、智能合约以及身份认证与数据所有权等领域均展现出广泛的应用前景和潜力。

⑥ Goerli 与 Sepolia 测试网比较：哪个更好

Goerli和Sepolia是用于以太坊应用程序测试的两个测试网。选择测试网时，需要考虑ETH可用性、RPC节点提供商支持和智能合约可用性等多方面因素。

尽管Goerli测试网已存在较长时间，但以太坊基金会已宣布即将弃用，因此推荐使用Sepolia测试网。Sepolia由Alchemy提供完整支持，并有免费Sepolia水龙头，方便开发者获取测试ETH。

Goerli测试网是公共权益证明（PoS）网络，由开放的验证器集维护。Sepolia测试网是许可的权益证明网络，由主要开发团队控制的封闭验证器集维护。与Goerli相比，Sepolia部署的应用较少，状态和历史较轻，同步更快，运行节点所需的磁盘空间更少。

在选择测试网时，需要考虑的三个关键因素包括ETH可用性、RPC和API支持以及智能合约可用性。在Goerli和Sepolia之间选择时，可用性、可访问性和获取测试ETH代币的成本是一个重要因素。

关于Goerli和Sepolia的测试ETH，Goerli的测试ETH是免费的，但数量有限，可能存在流动性市场。Sepolia的测试ETH也是免费的，可以通过Sepolia水龙头获取，数量不受限制。

在选择测试网时，还需要考虑RPC节点提供商、API端点、网络稳定性和长期支持等因素。Sepolia因其验证器集的限制和稳定性优势，常被推荐为测试应用程序和智能合约的首选。

Goerli测试网适合测试复杂的智能合约交互或部署到主网之前的协议升级。而Sepolia测试网则更适合测试信标链验证器、节点设置或客户端版本等。

综合考虑，Sepolia测试网因其稳定性、支持和智能合约可用性，通常被推荐为开发者的首选。

⑦ 以太坊节点：全节点、轻节点、归档节点

以太坊节点的多样性和角色在区块链网络中起着关键作用。主要有全节点、轻节点和归档节点三种类型。全节点是网络中的基石，拥有完整的区块链数据，确保交易验证和区块链同步，确保去中心化系统的安全。轻节点则是轻量级的选择，存储最少的状态信息，通过请求全节点获取交易详情进行验证，以节省存储空间。归档节点则在全节点的基础上，储存每个区块的快照状态，便于快速查询历史状态，但对硬件要求较高，主要用于特殊服务。

全节点确保了网络的完整性和安全性，而轻节点则在资源有限的情况下提供了验证交易的可能。归档节点虽然对整体安全性影响不大，但对历史数据查询至关重要。在实际应用中，全节点通常能满足大部分需求，而归档节点则更多见于专业服务场景。通过理解这些节点类型，用户可以更好地参与到以太坊网络的维护和使用中。