以太坊leveldb作用
⑴ 什么是区块链扩容
扩容,是当某个容器或承载物不足以支撑或承载现有事物需求时,我们通过扩大容器的容量或承载物的体积来满足日益增长的需求,从而缓解当前容器或承载物所受压力的一种手段。
在比特币诞生之初比特币创始人中本聪并没有特意限制区块的大小,区块最大可以达到32MB,当时平均每个区块大小为1~2KB。
时比特币用户少,交易量也没有那么大,并不会造成区块拥堵,然而2013年至今随着比特币价格的直线上升,用户越来越多因此造成比特币网络拥堵,用户交易费用上升的问题逐渐涌现出来。
到现在,比特币区块链上最高时有几十万笔交易积压,比特币的平均交易费用比 2010 年 9 月上涨了 376 倍,每秒 7 笔交易的处理速度已经明显无法满足用户需求,比特币社区开始探索如何给比特币“扩容”。
通过修改比特币底层代码,从而达到提高交易处理能力的目的。
比特币扩容本身发展和设计方案有两种,即第一层和第二层扩容技术。
· 第一层扩容技术即改进区块链自身,把区块链自身变得更快、容量变得更大,总的来说就是改变区块链共识部分的内容。
· 第二层扩容技术目的是把计算移到链下,即通过侧链的技术加以解决问题。
扩容协议及结局
扩容协议一般需要矿工们的支持,大致可以分为修改区块大小、软分叉、硬分叉、隔离见证等方式。
以比特币举例:
比特币现在分裂成为大区块Bitcoin Cash(BCH)和隔离见证。隔离见证现在是市场上公认的比特币,而大区块币被冠名为比特现金。可以预见的往后的发展方向,比特币将会以链下交易为主。包括闪电网络、侧链。这两个新东西目前不成熟,但是被很多人寄予厚望的。
比特币将会大量发展隔离见证交易,并在隔离见证的基础上做更多的衍生技术。最有可能是以技术推动比特币往前发展。
比特现金将会以链上交易为主,重点发展货币功能,以降低交易摩擦为主要方式,以获利更广泛的链上用户量为主要发展方向。
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。
⑵ 如何学习区块链
你是想学习区块链开发技术还是只是想要了解区块链是什么,如果是前者,可以看看其他区块链项目的代码,先了解。如果是后者,可以关注一些好区块链自媒体。区块链是新兴的产业,没有现成的培训班,全靠自己探索领悟。
⑶ 区块链技术架构有些什么课程介绍
目前市场上区块链培训课程跨度很大,课程内容和授课形式也是五花八门。
区块链
1、编程基础入门
计算机软硬件基础、字符集及字符编码、HTML+CSS(含HTML5+CSS3)、ECMA + BOM + DOM、jQuery、node.js、Ajax及Express
2、Go编程语言
Go基本语法、流程控制、函数及数据、错误处理、Go面向对象编程、Go并发编程、Go网络编程、Go安全编程、Go进阶编程(goroutine、channel)、数据库MySQL、LevelDB
3、区块链1.0——比特币Bitcoin
比特币原理、比特币系统架构、密码算法(Go语言实现)、共识算法(Go语言实现)、比特币交易原理及交易脚本、比特币RPC编程(node.js实现)、比特币源码解析
4、区块链2.0——以太坊Ethereum
以太坊工作原理及基础架构、以太坊基本概念(账户、交易、Gas)、以太坊钱包Mist及Metamask、以太坊交易、ERC20标准Token开发部署、以太坊开发IDE——remix-ide、智能合约与Solidity、Solidity部署、备份及调用、框架技术:truffle及web3、DApp开发实战、Geth
5、区块链3.0——超级账本之Fabric
超级账本项目介绍、Fabric部署和使用、Fabric配置管理、Fabric架构设计、Fabric CA应用与配置、应用开发实战。
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。
⑷ 链界有那些服务
什么是区块链服务?
区块链服务是指利用区块链产生的数据,提供基于区块链的搜索查询、任务提交,等一系列操作服务。
目前在区块链领域,只有各大公链的区块浏览器能称之为区块链服务,以及部分公链衍生应用:存证型-Factom,数字身份型-uPort等。
这些应用都有个特点,基于已存在的公链,发挥并强化公链已有的功能,让公链为大家提供更好的区块链服务。
也就是说,如果要开发一个区块链服务型应用,我们一般指在公链上开发一个应用。如何构建区块链服务?
区块链服务是指根据公链提供的基础设施开发公链应用,并运行应用提供服务。
如在以太坊上使用智能合约开发公链应用,并在以太坊节点上运行对公众提供有效服务。在比特币上,利用比特币有限的功能,提供一些存证服务。
区块链开发者应当建立有效的渠道,能够收集当前区块链的不足,并进行针对性的改进,这种过程我们称之为Improvement Proposals (改进提案):比特币隔离见证(由一系列BIP组成)就是一个很好的例子。
应用层的开发者利用IP过程可以将在使用过程中发现的问题反馈给开发者,形成一个良性循环。
且IP过程不应当仅限在技术领域,而应当深入Business Layer。区块链服务.jpg
对公链基础技术设施的一个预测。
全球绝大部分国家支持比特币支付,但仍有大量的商家并不懂如何搭建比特币服务端钱包,需要花费大量的力气研究公链钱包部署甚至优化,但是他们甚至没有足够的技术人员来部署配置。另外一方面,比特币/以太坊/元界的官方版钱包的LevelDB对服务端其实很不友好,根本不适合服务端应用。
大的技术平台应当着力优化各种钱包,将其变成服务端稳定可扩展的版本,绝对比提供区块链技术栈要有用得多。
希望不久将来就会有云计算平台提供比特币/以太坊/元界等公链的全节点服务,用户只需要付费即可使用。
未来公链的下一个发展方向肯定是轻钱包(移动端)技术,离线支付技术,公链应用开发,云计算平台提供简单易用的公链全节点实例服务,每个普通人都可以购买的专属全节点服务,利用轻支付/离线支付等手段,将主公私钥对分离,轻钱包端提供交易签名,全节点只负责验证并发送交易,这样才可以做到完美的用户级的产品。
⑸ 以太坊架构是怎么样的
以太坊最上层的是DApp。它通过Web3.js和智能合约层进行交换。所有的智能合约都运行在EVM(以太坊虚拟机)上,并会用到RPC的调用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容,包括:blockChain, 共识算法,挖矿以及网络层。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客户端里,目前最流行的以太坊客户端就是Geth(Go-Ethereum)
⑹ 区块链的核心技术是什么
简单来说,区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库;从数据结构上看,它是基于时间序列的链式数据块结构;从节点拓扑上看,它所有的节点互为冗余备份;从操作上看,它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。
或许以上概念过于抽象,我来举个例子,你就好理解了。
你可以想象有 100 台计算机分布在世界各地,这 100 台机器之间的网络是广域网,并且,这 100 台机器的拥有者互相不信任。
那么,我们采用什么样的算法(共识机制)才能够为它提供一个可信任的环境,并且使得:
节点之间的数据交换过程不可篡改,并且已生成的历史记录不可被篡改;
每个节点的数据会同步到最新数据,并且会验证最新数据的有效性;
基于少数服从多数的原则,整体节点维护的数据可以客观反映交换历史。
区块链就是为了解决上述问题而产生的技术方案。
二、区块链的核心技术组成
无论是公链还是联盟链,至少需要四个模块组成:P2P 网络协议、分布式一致性算法(共识机制)、加密签名算法、账户与存储模型。
1、P2P 网络协议
P2P 网络协议是所有区块链的最底层模块,负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。
通常我们所用的都是比特币 P2P 网络协议模块,它遵循一定的交互原则。比如:初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态,在握手之后开始请求 Peer 节点的地址数据以及区块数据。
这套 P2P 交互协议也具有自己的指令集合,指令体现在在消息头(Message Header) 的 命令(command)域中,这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、区块头获取、区块获取等功能,这些功能都是非常底层、非常基础的功能。如果你想要深入了解,可以参考比特币开发者指南中的 Peer Discovery 的章节。
2、分布式一致性算法
在经典分布式计算领域,我们有 Raft 和 Paxos 算法家族代表的非拜占庭容错算法,以及具有拜占庭容错特性的 PBFT 共识算法。
如果从技术演化的角度来看,我们可以得出一个图,其中,区块链技术把原来的分布式算法进行了经济学上的拓展。
在图中我们可以看到,计算机应用在最开始多为单点应用,高可用方便采用的是冷灾备,后来发展到异地多活,这些异地多活可能采用的是负载均衡和路由技术,随着分布式系统技术的发展,我们过渡到了 Paxos 和 Raft 为主的分布式系统。
而在区块链领域,多采用 PoW 工作量证明算法、PoS 权益证明算法,以及 DPoS 代理权益证明算法,以上三种是业界主流的共识算法,这些算法与经典分布式一致性算法不同的是,它们融入了经济学博弈的概念,下面我分别简单介绍这三种共识算法。
PoW: 通常是指在给定的约束下,求解一个特定难度的数学问题,谁解的速度快,谁就能获得记账权(出块)权利。这个求解过程往往会转换成计算问题,所以在比拼速度的情况下,也就变成了谁的计算方法更优,以及谁的设备性能更好。
PoS: 这是一种股权证明机制,它的基本概念是你产生区块的难度应该与你在网络里所占的股权(所有权占比)成比例,它实现的核心思路是:使用你所锁定代币的币龄(CoinAge)以及一个小的工作量证明,去计算一个目标值,当满足目标值时,你将可能获取记账权。
DPoS: 简单来理解就是将 PoS 共识算法中的记账者转换为指定节点数组成的小圈子,而不是所有人都可以参与记账。这个圈子可能是 21 个节点,也有可能是 101 个节点,这一点取决于设计,只有这个圈子中的节点才能获得记账权。这将会极大地提高系统的吞吐量,因为更少的节点也就意味着网络和节点的可控。
3、加密签名算法
在区块链领域,应用得最多的是哈希算法。哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性等特征。
其中,难题友好性正是众多 PoW 币种赖以存在的基础,在比特币中,SHA256 算法被用作工作量证明的计算方法,也就是我们所说的挖矿算法。
而在莱特币身上,我们也会看到 Scrypt 算法,该算法与 SHA256 不同的是,需要大内存支持。而在其他一些币种身上,我们也能看到基于 SHA3 算法的挖矿算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 算法的改良版本,并命名为 Ethash,这是一个 IO 难解性的算法。
当然,除了挖矿算法,我们还会使用到 RIPEMD160 算法,主要用于生成地址,众多的比特币衍生代码中,绝大部分都采用了比特币的地址设计。
除了地址,我们还会使用到最核心的,也是区块链 Token 系统的基石:公私钥密码算法。
在比特币大类的代码中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 与 DSA 的结合,整个签名过程与 DSA 类似,所不一样的是签名中采取的算法为 ECC(椭圆曲线函数)。
从技术上看,我们先从生成私钥开始,其次从私钥生成公钥,最后从公钥生成地址,以上每一步都是不可逆过程,也就是说无法从地址推导出公钥,从公钥推导到私钥。
4、账户与交易模型
从一开始的定义我们知道,仅从技术角度可以认为区块链是一种分布式数据库,那么,多数区块链到底使用了什么类型的数据库呢?
我在设计元界区块链时,参考了多种数据库,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些币种采用基于 SQL 的 SQLite。这些作为底层的存储设施,多以轻量级嵌入式数据库为主,由于并不涉及区块链的账本特性,这些存储技术与其他场合下的使用并没有什么不同。
区块链的账本特性,通常分为 UTXO 结构以及基于 Accout-Balance 结构的账本结构,我们也称为账本模型。UTXO 是“unspent transaction input/output”的缩写,翻译过来就是指“未花费的交易输入输出”。
这个区块链中 Token 转移的一种记账模式,每次转移均以输入输出的形式出现;而在 Balance 结构中,是没有这个模式的。