区块链基础知识

Posted 2023-05-09 测试周小白

nonce规则

为了防止交易重播，ETH（ETC）节点要求每笔交易必须有一个nonce数值。每一个账户从同一个节点发起交易时，这个nonce值从0开始计数，发送一笔nonce对应加1。当前面的nonce处理完成之后才会处理后面的nonce。注意这里的前提条件是相同的地址在相同的节点发送交易。

以下是nonce使用的几条规则：

• 当nonce太小（小于之前已经有交易使用的nonce值），交易会被直接拒绝。
• 当nonce太大，交易会一直处于队列之中。
• 当发送一个比较大的nonce值，然后补齐开始nonce到那个值之间的nonce，那么交易依旧可以被执行。
• 当交易处于queue中时停止geth客户端，那么交易queue中的交易会被清除掉。

获取nonce值

在实际应该用中我们如何保障 nonce 值的可靠性呢？这里有两个思路。

第一个思路就是由业务系统维护nonce值的递增。如果交易发送就出现问题，那么该地址下一笔交易继续使用这个nonce进行发送交易。

第二个思路就是使用现有的api查询当前地址已经发送交易的nonce值，然后对其加1，再发送交易。对应的API接口为：eth_getTransactionCount，此方法由两个参数，第一个参数为需要查询nonce的地址，第二个参数为block的状态：latest、earliest和pending。一般情况使用pending就可以查询获得最新已使用的nonce。

 

什么是 GAS？

Gas 是指在以太坊网络上执行特定操作所需的计算工作量。

由于每笔以太坊交易都需要计算资源才能执行，每笔交易都需要付费。 在这个方面上，Gas 是指在以太坊成功进行交易所需的费用。

优先费（小费）

在伦敦升级之前，矿工获得区块中所含全部交易的总燃料费。

由于新的基础费被销毁，伦敦升级引入了优先费（小费），激励矿工将交易添加到区块中。 如果没有小费，矿工会发现开采空区块在经济上可行，因为他们会获得相同的区块奖励。 在正常情况下，一笔金额不大的小费为矿工添加交易提供了极小的激励。 对于需要在同一区块中优先执行的交易，需要提供更高的小费，力争使出价高于竞争交易。

学习的地址：https://ethereum.org/zh/developers/docs/accounts/

区块链基础入门

区块链知识基础

1．区块链的定义：

　　区块链是一个集合了密码学、分布式储存、智能合约、共识算法等多种新型技术的数据传输方式。并对现有互联网进行升级和创新。

2．区块：

　　在数据上传过程中，数据会被打包到一起形成一个个数据块。而被打包好的数据块，也被称作“区块”。

3．链：

　　将“区块”打包好后，依照时间的顺序连在一起，就形成了链式的网络，因为整个网络。

4．区块链实质：

　　本质上其实是一个不可篡改的数据库，数据上传过程中，数据会被打包形成一个个数据块，然后将数据块依照时间顺序连在一起，所形成的链式网络就被称为“区块链”。因为整个网络结构是由“区块”和“链”构成的，所以创始人将它称为“blockchain”译为“区块链”。

5．中心化：

　　在平时生活中我们在购物或者交易时，会有银行或阿里巴巴这些绕不开的平台或者公司，这就被称为“中心化”。他们作为中心平台，维护着整个网络购物生态。

6．去中心化：

　　所谓的“去中心化”，就是将所谓的“中心”去掉，重新建立一套大家可以共同管理数据，且能自由交易的新规则。

7．中心化的缺点：

　　在中心化的模式里数据都存储在中心服务器里，一旦这个服务器瘫痪，整个网络都会出现问题。除此以外，整个行业数据都集中在少数几家巨头公司，由于数据管理不透明，一旦数据泄露，后果就是灾难性的。

8．去中心化的优点：

　　通过人人参数数据维护，数据不再集中，从而解决了这些问题。

9．区块链运行原理：

　　本质上就是人们在互联网中达成共识，彼此信任的过程。实质就是一个人人都可以参与记账的大账本，每个人都还有一个小的账本，可以将大账本里的全部数据备份下来。当一笔交易数据产生后，会有人将这笔数据进行处理，然后同步到每个人的小账本里，交给大家进行确认。其中大部分的人认为这个数据是真实、可信的时候，这笔数据才会被记录到整个区块链网络的账本中，所有人再去同步更新新的数据。这就解决了信任问题，只要在区块链中有人想要更改数据，就会和其他小账本所记录的数据产生冲突，很快会被人发现。

10．挖矿：

　　不同于日常生活中所讲的“挖矿”，区块链中的“挖矿”是指区块链网络中的一种奖励行为。区块链实际上是一个人人都可以参与数据处理的数据库，但在没有一个团队维护的情况下，当然无法平白无故作数据维护，于是为了激励大家积极参与数据维护，区块链就有了一个奖励规则。谁能把数据处理得最快、最好，并得到系统的认可，谁就能获得相应数量的比特币作为奖励，因为比特币的数量是有限的，这种行为又与淘金矿的举动相类似，所以我们就将这种规则获得比特币的方式称之为“挖矿”。而参与数据处理的这些人，我们称之为“矿工”，“矿工”就像是区块链的保护神，需要维护网络的运行，还能守护网络的安全，而且人人都可以参与。

11．比特币的挖矿原理：

　　实际上就是一个数据记录的过程每隔一段时间，就需要矿工将之前没有经过大家确认的交易数据，收集起来进行处理。但问题就在于，矿工很多无法确认该用谁的数据，所以就有了一个特殊的机制。所有参与的矿工，把数据打包的时候，必须加入一个叫做“哈希值”的东西，而且这个哈希值必须是满足一定条件，系统才会认可你处理的数据，能最先完成这件事，并把自己的工作成功广播给其他的矿工进行确认，且大部分认为没有问题，谁就能获得记录数据的权利，以及很多比特币作为奖励。当然矿工挖矿并不只是为了比特币，这还是维护整个区块链网络的重要环节。挖矿的人越多，参与数据确认的人也就越多，我们的数据也就越安全。

12．区块链的分叉：

　　区块链的分叉可以说是区块链网络中独有的一种版本升级方式，如同我们生活中使用的互联网软件一样，是需要进行优化、升级的，来解决用户使用问题。只不过区块链升级的时候会由矿工共同来决定，甚至还能产生多种版本，不同于互联网的一家独裁。

13．区块链分叉原理：

　　由于区块链是一个由数据块组成的链式结构，所以当他升级的时候，实际上会从某一个数据块开始，连接到两个不同的数据块上，从而分成了两条链，就如同树枝一样，大家共用同一个树干，共享未分开前的数据，但是又有很多条树枝，属于多条链，而这个过程也叫作分叉。

14．软分叉：

　　区块链升级是由矿工们一起来决定的，既然参与的人多，就会有不同的意见，当大家能达成共识的时候，分叉出来的两条链就相当于一个是老版本，一个是新版本，两者兼容。老链上的矿工升级后逐渐向新链过程，最终升级完成，只剩新链。

15．硬分叉：

　　当矿工们不能达成共识的时候，产生了分歧。大家虽热共用之前的数据，但是形成了两条新的链，互不兼容。

16．区块链分类：

　　根据开放程度分为三种类型，公有链、私有链、联盟链。

17．公有链：

　　如同一个大家共同记账的公共账本，对任何人都是开放的，每个人都可以参与进来，数据由大家共同记录，公平公正公开，数据不可篡改，去中心化的性质最强。多用于公共建设。

18．私有链：

　　同公有链的性质相反，它如同一个属于个人或公司的私有账本，只对个人企业内部开放，它的数据虽然也不可篡改，但毕竟开放程度有限，去中心化程度很弱，不过参与数据处理的人数很少，所以效率会比公有链要高很多。多用于企业或组织。

19．联盟链：

　　介于公有链和私有链之间，类似于一个由多个公司组成的联盟，内部所用的公用账本，数据由联盟内部成员共同维护，只对组织内部成员开放。它的去中心化程度适中，甚至是多中心化的，其效率方面比公有链强，比私有链弱，多用于企业或组织。

20．区块链的核心技术：

　　主要有四个部分，分别是分布式存储、共识机制、智能合约、密码学。每个技术都有它们各自的作用。

21．分布式储存：

　　是一种数据的存储技术，人人都可以参与一起记录数据，主要是起到了数据储存的功能。

22．共识机制：

　　就是之前概念中所说的挖矿原理，是一种协调大家处理数据的机制，因为每个人都可以参与的话，记录下来的数据就这么多，无法确定用谁的。于是共识机制就决定了这些数据中，获取数据记账权。共识机制主要起到了数据的维护作用。

23．智能合约：

　　类似于我们生活中的合同，它是一种大家把规则都制定好，由机器自动去执行的技术，之前存储和维护好的数据总需要有人去执行的，所以智能合约在系统中主要起到了数据的执行作用。

24．密码学：

　　是一种特殊的加密和解密技术，主要起到了维护数据安全和数据证明的作用。有了它我们才能在网络中证明“我是我”，才能证明“我的币是我的币”。

25．区块链运行的过程：

　　区块链是一个数据传输的模型，它运行的过程是，当数据产生后，有共识机制进行数据维护，通过分布式储存记录在链上，然后交由智能合约去执行，最后由密码学保障整个体系安全。各司其职，从而构建出了整个系统。