区块链基础知识【2】学习笔记

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1 以太坊出现原因

1.1 比特币的不足

• 交易速度慢
• PoW算法，耗电
• 仅仅完成了货币的去中心化

1.2 以太坊改进

• 交易速度加快

• POW +POS算法，逐步向POS算法过渡（修改挖矿机制）

• 引入“智能合约”

   不受人为因素影响，没有黑幕
   违反规则，直接扣除保证金
  

2 以太坊平台

2.1 以太坊定义

以太坊是运行在一个计算机网络中的软件，它确保数据以及智能合约的小程序可以在没有中心协调者的情况下，被所有网络中的计算机复制和处理。

以太坊的愿景是创建一个无法停止，抗屏蔽（审查）和自我维持的去中心化世界计算机。

（修改以太坊数据支付以太币；查询不需要支付）

2.2 以太坊安装及登录

2.2.1 以太坊安装

metamask插件安装+使用：https://www.bilibili.com/video/BV1gt411T7Tq?p=11

无法访问谷歌应用商店：
下载huhamhire-hosts：https://www.xiazaiba.com/html/25980.html
使用huhamhire-hosts：https://www.xiazaiba.com/jiaocheng/972.html#huhamhire-hosts

2.2.2 以太坊登录

登录以太坊网络
以及相关说明

2.3 以太坊专业词汇

• 助记词：登录
• 以太坊用户: 记录数据（矿工)；发布智能合约（撰写合同)；参与智能合约（参与合同)
• 账户地址:用户在以太坊平台付款或者收款的地址；类似银行卡号
• 以太币∶基于以太坊平台的虚拟货币
• 转账
  
• 手续费*（邮费）

3 以太坊智能合约

智能合约:跑在以太坊系统中的代码合同，其实质是一段代码。

（它们像公示出来的法律合同，违犯它们的人将遭到处罚）

智能合约能表达:

• 规则明确，不受主观因素影响的业务
• 规则不轻易修改的业务

4 以太坊ghost协议

解决问题：区块分叉，让分叉区块尽快合并

5 以太坊挖矿算法

5.1 POW算法

比拼算力进行挖矿，消耗大量电力
【使用工作量证明货币】

5.2 POS算法

比拼投入钱的多少进行挖矿
【使用权益证明货币】
pos算法(Proof of stake，权益证明），这种挖矿方式叫虚拟挖矿( virtual mining )

Q：那货币占比高的人，岂不是挖出新的区块的概率永远更高，变得越来越富有吗?
A：不是的，因为每一个区块的产出，比拼的不是矿工所有的货币，而是每次挖矿出的保证金
（挖矿过程中，不断出保证金，会使货币逐步冻结）

5.3 Casper协议

目前，以太坊将pow算法和pos算法混合使用，也就是Casper协议。

Casper协议中最重要的一块是引入了validator(校验者)
校验者的作用就是投票选举区块是否可以成为主链上的区块。这个区块是由pow算法挖矿得出，由pos算法校验。

成为校验者，必须投入一定数量的以太币作为保证金。投入保证金的多少决定了投票的权重，这部分的保证金会被系统锁定，解冻前不能重复使用。

每一个验证者都有一定的任期。
区块验证期投完结束后，是等待期，该时期让其他节点检举验证者的不正当行为。正确的检举会收到奖励金。
在等待期过后，下注正确的验证者可以收回原来的保证金和按比例提供的校验收益。

5.4 pow与pos比较

POS算法优于POW算法:

• 1.省去挖矿过程，减少了大量地能源消耗。
• 2.通过闭环维护系统安全。

6 以太坊分叉

硬分叉∶分支链和主链无法合并
软分叉∶分支链和主链有合并的可能
【出现原因：黑客攻击----->破坏这种公平】

出现问题

补救措施：采用b队的想法
（1）暴力分叉（×）

（2）堵住漏洞，锁定黑客账户，退回盗取的钱。-------软分叉策略
-----以太坊开发团队发布了升级的平台，新的平台运行原则︰凡是区块中包含和The DAO的交易，就认为是非法区块。
-----大多数的矿工更新了自己的软件，这是一次软分叉策略。

(3) 硬分叉：直接全部退还

7 以太坊总结

• 缩短出块时间
  比特币系统出块时间慢，全球每秒交易笔数只有7笔，故缩短了出块时间。
  带来问题：账本在同步的过程中，总有人挖出不同的区块，从而出现分叉
  解决措施：以太坊系统为了让分叉能够快速的合并，采取了重金收买的策略，也就是ghost协议。
• ghost协议
  ghost协议根据主链出现分叉时，叔父区块合并速度的快慢，设立不同级别的奖励促进合并。
• Casper协议
  因pow算法进行挖矿消耗大量能源，以太坊选用pos算法，减少无谓的能源消耗，但pos算法还出实验阶段，所以以太坊目前选用了pow和pos的混合体，也就是Casper协议。
  在这Casper协议中加入了校验者对区块的校验过程，根据校验者保证金的占比，换算成票数，然后进行投票选举。
• 增加智能合约
  智能合约是将大家认同的规则，在没有中心协调者的情况下，无条件的执行下去。
• 硬分叉
  以太坊的硬分叉原因：黑客的攻击
  为了保证投资人的合法权益，以太坊开发团队，更新了以太坊软件，而又因为部分矿工对规则上的分歧，选择不更新软件，最终导致永久的分叉。