以太坊底層技術(shù)目錄
以太坊的基礎(chǔ)技術(shù)包括以下幾項(xiàng)。
1. P2P網(wǎng)絡(luò)服務(wù):以太坊是P2P(點(diǎn)?two ?點(diǎn))網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的通信和數(shù)據(jù)交換[[4]]。
2. LevelDB存儲(chǔ)系統(tǒng):以太坊使用LevelDB作為數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和交易記錄[[4]]。
3.密碼學(xué)算法:以太坊依靠各種密碼學(xué)算法來確保交易的安全和隱私[[4]]。
5.共識(shí)算法:以太坊作為共識(shí)機(jī)制來驗(yàn)證和記錄事務(wù)?of ?采用工作流程(Proof of Work, PoW)[[11]]。
以太坊還計(jì)劃引入Casper的權(quán)利證明(PoS)作為將來的共識(shí)機(jī)制[[6]]。
6.以太坊虛擬機(jī)(Ethereum Virtual Machine, EVM):EVM是一種運(yùn)行智能合約的虛擬機(jī)，它提供一個(gè)隔離的環(huán)境，讓智能合約在不可信的環(huán)境中安全運(yùn)行[[10]]。
7.默克爾壓縮前綴樹(MPT): MPT用于區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)和檢索。特別是在交易和狀態(tài)更新的情況下[[10]]。
8. RLP編碼:RLP (Recursive LengthPrefixed, Recursive LengthPrefixed)編碼是一種用以太坊表示事務(wù)和塊數(shù)據(jù)的特定數(shù)據(jù)編碼方式。[[10]]
9.同步模式:以太坊的同步模式是節(jié)點(diǎn)從其他節(jié)點(diǎn)獲取塊數(shù)據(jù)并驗(yàn)證其有效性，是確保網(wǎng)絡(luò)一致性和安全性的重要步驟[[7]]。
為了支持復(fù)雜的分布式應(yīng)用(DApps)、智能合約以及各種區(qū)塊鏈應(yīng)用，這些技術(shù)形成了以太坊的基礎(chǔ)架構(gòu)[][[4]][[10]]。
以太坊?挖礦是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的一種驗(yàn)證?of ?工作(Proof of Work, PoW)共識(shí)機(jī)制。其核心原理是通過算力競爭獲得出塊的權(quán)利和相應(yīng)鏈上的獎(jiǎng)勵(lì)[]。以太坊?詳細(xì)解說挖掘的原理，挖掘的目的是創(chuàng)建新的區(qū)塊，并將其添加到區(qū)塊鏈中。創(chuàng)建新區(qū)塊需要解決被稱為“挖掘”的復(fù)雜數(shù)學(xué)難題。以太坊使用Ethash算法進(jìn)行挖掘。Ethash算法是一種專門為以太坊設(shè)計(jì)的散列函數(shù)，它利用顯卡(GPU)的并行計(jì)算能力來加速計(jì)算過程[[8]]。Ethash算法有兩個(gè)主要的數(shù)據(jù)集。是一個(gè)16m大小的緩存(cache)和一個(gè)1g大小的dataset[[8]][[12]]，用于驗(yàn)證塊的有效性。32.挖掘的過程:
3事務(wù)池:待處理的事務(wù)被收集到被稱為“事務(wù)池”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。
3交易排序:根據(jù)交易價(jià)格和oce值對(duì)交易進(jìn)行排序，形成一套有序的交易[[24]]。
3交易執(zhí)行:操作人員依次提交各項(xiàng)交易，并記錄各項(xiàng)交易的執(zhí)行結(jié)果[[24]]。
3生成區(qū)塊:處理完所有交易后，礦場(chǎng)會(huì)以快照備份最新的運(yùn)行結(jié)果，并開始生成新的區(qū)塊[[24]]。
3計(jì)算隨機(jī)數(shù):挖掘者計(jì)算隨機(jī)數(shù)(oce)，并與目標(biāo)(target)進(jìn)行比較。
如果計(jì)算出來的隨機(jī)數(shù)比目標(biāo)值小，挖掘就成功了[[25]]。3廣播新區(qū)塊:挖礦成功后，礦協(xié)會(huì)向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播新區(qū)塊，其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證其有效性并將其添加到自己的區(qū)塊鏈中[[5]]。
以太坊主要使用顯卡(GPU)進(jìn)行挖掘。擁有多個(gè)插槽，配備6gb VIDIA GTX 1060或8gb AMD RX 470或更高性能顯卡的PC。[[10]][[30]]挖掘者需要下載并安裝支持PhoeixMier和Ethash算法的挖掘軟件。在軟件中輸入礦池地址，[[10]][[14]]開始挖礦。成功開采新區(qū)塊的礦工可以獲得以太幣。現(xiàn)在，每個(gè)區(qū)塊的報(bào)酬是兩個(gè)以太幣，每13到15秒出一個(gè)區(qū)塊[[23]]。由此，以太坊?網(wǎng)絡(luò)在保持安全性和去中心化的同時(shí)，挖掘者可以通過挖掘獲取經(jīng)濟(jì)利益。
一層線路的基礎(chǔ)技術(shù)主要涉及電力系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)傳輸方式。電力載波通信(PLC)是重要的基礎(chǔ)技術(shù)。PLC利用現(xiàn)有的電力線，以載波方式高速傳輸模擬和數(shù)字信號(hào)，不需要重新構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)，只要有電線就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這是PLC最大的特點(diǎn)。量子保密通信也是電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)之一。量子通信技術(shù)可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全性[[8]]。電力載波通信和量子保密通信是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)技術(shù)，分別用于數(shù)據(jù)傳輸和安全保障。
喜來順財(cái)經(jīng)
