以太坊状态通道技术

① 以太坊上所有映射的合集被称为世界状态，触发世界状态改变的原因

摘要 世界状态是地址(账户)到账户状态的映射。虽然世界状态不保存在区块链上,但在黄皮书的描述中,世界状态也由树来保存数据(此树也被称为状态数据库或者状态树)。世界状态可以被视作为随

② 什么是以太坊系统

以太坊项目借鉴了比特币区块链的技术，对它的应用范围进行了扩展。如果说比特币是利用区块链技术的专用计算器，那么以太坊就是利用区块链技术的通用计算机。简单地讲，以太坊 = 区块链 + 智能合约。
与比特币相比，以太坊最大的不同点是：它可以支持更加强大的脚本语言（用技术语言讲就是图灵完备的脚本语言），允许开发者在上面开发任意应用，实现任意智能合约，这也是以太坊的最强大之处。作为平台，以太坊可以类比于苹果的应用商店，任何开发者都可以在上面开发应用，并出售给用户。每一类金融合约都可以程序代码的形式写成智能合约。

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。

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书名：以太坊技术详解与实战

作者：闫莺

豆瓣评分：7.7

出版社：机械工业出版社

出版年份：2018-4-3

页数：226

内容简介：

以太坊创始人、首席科学家Vitalik Buterin倾力推荐，工业界与学术界区块链专家联合撰写，权威性和实用性毋庸置疑。本书深入剖析以太坊架构、核心部件、智能合约编写与开发案例等关键技术，并涵盖以太坊数据分析、性能优化、隐私与数据安全等前沿实践与进展。

作者简介：

闫莺 （博士），微软亚洲研究院主管研究员，区块链领域负责人，微软Coco区块链平台中国负责人。中国软件协会区块链创业学院及区块链专委会专家、中国电子学会区块链专家委员。专注与区块链技术、大数据分析、数据库以及云计算的研究。在区块链领域获得多项国际专利，并在数据库和云计算 领域国际顶级会议和期刊发表论文30余篇。参与翻译《区块链项目开发指南》。

郑凯 （博士），电子科技大学教授，博士生导师，澳大利亚昆士兰大学计算机科学博士。主要研究领域为区块链数据管理，以及时空数据挖掘、不确定数据库、内存数据库、图数据库等。在数据库、数据挖掘等领域的重要会议和期刊发表论文100余篇，被累积引用1500余次。2013年获澳大利亚优秀青年基金，2015年获数据库顶级会议ICDE最佳论文奖。担任数据库领域知名国际会议的程序主席和联合执行主席，国际SCI期刊客座编委，以及数十个国际等级会议的程序委员。

郭众鑫 微软亚洲研究院研发工程师，微软Coco区块链平台核心开发者。专注于区块链技术、大数据分析、分布式系统等方面的研究和开发。

④ 区块链Layer 2扩容里面什么是状态通道

首先，先看一下什么是状态机。状态机是一个很简单的概念，维持着世上很多软件的各种表现形式，可以总结为：f(state, action) => state’，也就是说，这个函数采用当前的状态和一次操作（即更改状态的方法），并返回执行完该操作之后的状态。

以太坊是一个全球化的基于交易的状态机，在链上的每一步操作都会产生最新的状态。不同的是，状态通道是在链外进行状态维护。

状态通道听起来就像是“支付通道”的延伸，这也是这项技术一直被低估和忽视的原因，一个隐私、效率、信任最小化、安全性和模块化的广义通道是我们要建设的重要基础设施之一。

状态通道本质上是通过在不同用户之间或用户和服务之间建立一个双向通道，为不同实体之间提供状态维护服务。它允许把区块链上的许多操作在链外进行管理，等完成链外操作后多方签名确认后，才将最终结果上链。其实可以把状态通道理解成一个执行特殊操作的智能合约，一个专门建立双向通道，在一定条件下进行状态保持的智能合约。

可以将状态通道中的执行过程作为原子操作，在执行完成这个原子操作后，将最终结果上链。

我们用银行和余额宝的例子来讲解一下状态通道，虽然可能不太准确，但多多少少可以说明一些问题。

首先我们把银行比作区块链，我们把部分的钱从银行存到余额宝中，用余额宝进行平时的小额交易，当我们想提现时，直接从余额宝提现至银行卡即可。状态通道对应余额宝，当有一方要关闭状态通道时，相当于提现操作，余额宝中保存了当前账户的状态，关闭状态通道时将状态更新至链上，相当于更新银行账户状态。

状态通道的生命周期

打开通道：首先由两个或多个参与者就初始状态达成一致，区块链中的某些状态将发生变化（在支付通道中意味着放入一些代币进行托管）则状态通道开启。通道预言机被用来报告通道中的状态，并根据规则进行判断是否关闭通道。

关闭通道：当状态通道oracle从其中一个通道参与者接收到有效的状态更新时，它将进入挑战期，在此期间另一个通道参与者可以提交更高序列号的状态更新。在挑战周期结束之后，具有最高序列号的有效状态更新被接受为最终状态。

结算：当参与方的任何一方想要关闭交易通道，则更新到最近的状态后，将数据上链进行结算，并关闭通道。

状态通道预言机对于状态是否有效的判断依据如下：

状态更新必须由至少两个通道参与者签署。

每个连续的状态更新必须高于sequence最后一个。

预言机在通道关闭后只能提交关闭前的最近状态更新。

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⑤ 以太坊目前处于做空的状态,你对以太坊有何看法

社会经济发展越来越快，有越来越多的人选择将自己的钱财放入到投资市场之中进行盈利，不得不说的是，虚拟货币在我国是不被认可的，以太坊尽管说目前处于多空的状态，我们也应该尽量的敬而远之才行，只有远离虚拟货币才可以更好的保障我们的财产安全，希望每个人都能够认识到这一点。

我们在日常生活中还是应该努力工作，好好学习为主，只有通过自己双手赚来的钱财，才是会让我们感觉到花着放心，希望每个人都能够守好自己的钱袋子，只有这样才可以让我们在经济上减少损失，我们也相信会有越来越多的人会远离虚拟货币的。

⑥ 以太坊虚拟机(EVM)是什么

以太坊是一个可编程的区块链。与比特币不同，以太坊并没有给用户提供一组预定义的操作（比如比特币交易），而是允许用户创建他们自己的操作，这些操作可以任意复杂。这样，以太坊成为了多种不同类型去中心化区块链的平台，包括但是不限于密码学货币。

EVM为以太坊虚拟机。以太坊底层通过EVM模块支持智能合约的执行和调用，调用时根据合约的地址获取到代码，生成具体的执行环境，然后将代码载入到EVM虚拟机中运行。通常目前开发智能合约的高级语言为Solidity,在利用solidity实现智能合约逻辑后，通过编译器编译成元数据（字节码）最后发布到以坊上。

EVM架构概述

EVM本质上是一个堆栈机器，它最直接的的功能是执行智能合约，根据官方给出的设计原理，EVM的主要的设计目标为如下几点：

• 简单性

• 确定性

• 空间节省

• 为区块链服务

• 安全性保证

• 便于优化

针对以上几点通过对EVM源代码的阅读来了解其具体的设计思想和工程实用性。

EVM存储系统机器位宽

EVM机器位宽为256位，即32个字节，256位机器字宽不同于我们经常见到主流的64位的机器字宽，这就标明EVM设计上将考虑一套自己的关于操作，数据，逻辑控制的指令编码。目前主流的处理器原生的支持的计算数据类型有：8bits整数，16bits整数，32bits整数，64bits整数。一般情况下宽字节的计算将更加的快一些，因为它可能包含更多的指令被一次性加载到pc寄存器中，同时伴有内存访问次数的减少。目前在X86的架构中8bits的计算并不是完全的支持（除法和乘法），但基本的数学运算大概在几个时钟周期内就能完成，也就是说主流的字节宽度基本上处理器能够原生的支持，那为什么EVM要采用256位的字宽。主要从以下两个方面考虑：

• 时间，智能合约是否能执行得更快

• 空间，这样是否整体字节码的大小会有所减少

• gas成本

时间上主要体现在执行的效率上，我们以两个整型数相加来对比具体的操作时间消耗。32bits相加的X86

的汇编代码

mov eax, dword [9876ABCD] //将地址9876ABCD中的32位数据放入eax数据寄存器

add eax, dword [1234DCBA] //将1234DCBA地址指向32位数和eax相加,结果保存在eax中

64bits相加的X86汇编代码

mov rax, qword [123456789ABCDEF1] //将地址指向的64位数据放入64位寄存器

add rax, qword [1020304050607080] //计算相加的结果并将结果放入到64位寄存器中

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⑦ 区块链中的硬分叉，以太经典ETC是什么意思

以太经典（ETC）简史

以太经典始于一个不幸的事件。

2016年5月，去中心化自治组织(DAO)举行了一次代币销售，目标是建立一个基于区块链的风险投资，以资助Ethereum生态系统内未来的去中心化应用(DApps)。

基本上，DAO是一个去中心化方式运作的复杂的智能合约–当条件满足时自动在多方之间执行任务的计算机代码。

尽管其有着雄心勃勃的目标以及成功的代币销售，DAO的代码却有一个重大漏洞，使得攻击者可以从去中心化组织中窃取ETH。

攻击者在2016年6月利用这一漏洞，引发了臭名昭著的DAO黑客事件，恶意窃取了大约价值5000万美元的ETH。

毋庸置疑，DAO黑客事件曾震惊了Ethereum社区，也使得ETH价格从20美元跌至13美元。

在DAO黑客事件发生后，Ethereum社区不得不从三个选项中选择。

• 什么都不做，努力承受攻击带来的后果；

• 启动软分叉，收回资金；

• 部署一个硬分叉来恢复丢失的ETH。

软分叉和硬分叉都是重大的网络升级。然而，软分叉允许未升级的用户和升级后的用户相互交流，而硬分叉则不能向后兼容以前的版本。

由于开发人员意识到部署软分叉会使网络受到分布式拒绝服务（DDoS）攻击，Ethereum社区决定发起硬分叉，以恢复在DAO黑客攻击中损失的资金。

虽然这一方案得到了大多数人的支持，但Ethereum社区中的一小部分人却表示反对，他们认为 “代码即律法”，区块链网络应该是不可改变的。

由于双方未能在解决方案上达成一致，最终导致了Ethereum区块链的分裂。

那些试图找回丢失的ETH的人选择了硬分叉，开启了我们今天所熟知的Ethereum（ETH）区块链，而另一群人则留在了最初的Ethereum Classic（ETC）链上。

以太经典解决了那些问题？

以太经典（ETC）是一个允许开发者部署智能合约和DApps的区块链平台。

虽然这个功能与Ethereum（ETH）的功能相同，但ETC区块链有两个主要区别。

首先，Ethereum Classic社区反对篡改分布式账本，支持“区块链网络不能也不该被修改”的观点。

其次，虽然ETH总供应量没有硬性上限，但以太经典采用恒定供应的货币政策，最多允许创建2.3亿个ETC。

作为一个加分项，以太经典在去年启动了Atlantis硬分叉，以增加与Ethereum的交互性，并通过zk-SNARKS提高交易的隐私保护程度。

以太经典ETC推荐的交易平台：火币、OKEX、AAX等。

⑧ 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）

⑨ 为什么要用DAG作为底层技术相比别的以太坊和比特币底层技术，其优势是什么

DAG区块链与传统区块链工作机制不同之处在于，后者需要矿工完成工作量证明(PoW)来执行每一笔交易，而DAG区块链能摆脱区块链的限制来完成这样的操作。相反的是，在DAG区块链中一笔交易接着另外一笔，这意味着一笔交易能够对下一笔交易提供证明，由此一直排序下去。这些交易之间的连接就是DAG，就像区块通过哈希值来向整条区块链提供它们的名字一样。

在传统块链式区块链中，每笔交易要花费不少时间，而对于DAG区块链来说，交易时间将变得微不足道