区块链ETH--基础概念与钱包使用

ETH基础概念与钱包使用

介绍

简介

• 开发者社区大
• 相对成熟
• 应用入手方便学习
• JS结合紧密，方便开发人员上手

以太坊基础

• 整体介绍
• 钱包、测试网、简单交易
• 客户端，搭建私链

深入了解

• 账户和合约
• 以太坊交易、gas费和EVN

编程与应用

• solidity
• dapp实现简单投票
• web3.js及简单应用

深入理解合约工作流

• 合约工作流
• 自动化编译和部署
• 自动化测试

深入理解以太坊原理

• 以太坊的理念与实现
• 源码分析

DAPP实战

• 基于token的投票
• 基于ipfs的去中心化ebay
• ICO Dapp

工具

MetaMask-浏览器插件钱包

remix-基于浏览器的在线编辑器

geth-go语言的eth客户端

web3.js-以太坊js API库

ganache-以太坊客户端（测试环境私链）

truffle-以太坊开发框架

环境

• chrome

• linux–go/git/node/npm

• visualcode

• vpn

ETH的组成部分

• P2P网络

该网络可在TCP端口30303上寻址，并运行一个协议：

• 交易

以太坊交易是网络信息，包括发送者，接收者，值和数据的有效载荷

• 以太坊虚拟机（EVM）

以太坊状态转换由以太坊虚拟机处理，这是一个执行字节码（机器语言指令）的基于堆栈的虚拟机

启动以太坊是在启动虚拟机

• 数据库（blockchain）一种数据存储结构

以太坊的区块链作为数据库（Google的levelDB）本地存储在每一个节点上，包含序列化后的交易和系统状态

• 客户端

以太坊有几种可互操作的客户端软件实现：geth和parity

概念

• 账户：包含地址，余额和随机数，以及可选的存储和代码的对象

  • 普通账户：存储和代码均为空
  • 合约账户：包含存储和代码

• 地址

  • 它可以在区块链上接受或发送交易，是ECDSA公钥的keccak散列的最右边的160位

• 交易

  • 以太币和信息
  • 向合约发送的交易可以调用合约代码，并以信息数据为函数参数
  • 向空用户发送信息可以自动生成以信息为代码块的合约账户

• gas

  • 虚拟燃料

货币

挖矿前：众筹发行7200万以太币，称为矿前

产量稳定：被限制不超过7200万的25%

挖矿产出：区块奖励(block reward)，叔块奖励(uncle reward)，叔块引用奖励(uncle referencing reward)

• 区块奖励：5->3区块速度快
• 叔块奖励：晚确认的区块，称为叔块，叔块的哈希也被放入下一个区块里，叔块会获得叔块奖励
• 叔块引用奖励：引用也会得到奖励

目前这一套基于POW的奖励机制–GHOST协议

PoS–Casper协议

浏览器与区块信息

• hash rate 全网算力
• network difficulty 全网难度
• transactions 6.7tps 每秒交易数

transactions

• contract internal transactions合约内部交易（合约会自动发交易）
• transactions 交易
• 叔块的交易哈希算法不同与父块（Sha3）
• size：没有限制区块大小，有特别机制限制gas limit，gas used使用的
• nonce：随机数，简单理解为计数器
• block reward：三部分（静态奖励+gas+叔块引用奖励）

Ghost协议

• 出块时间：设计12秒，实际14~15秒，快速确定会带来区块的高作废率，安全性降低
• Greedy Heaviest Observed SubTree 防止出块太快造成的威胁攻击
• 计算工作量证明时，不仅包含当前区块的祖区块，父区块，还要包含祖先块的作废的后代区块（“叔块”），将他们综合考虑

图灵完备语言

• 如果一个系统可以模拟任何图灵机，它就被定义为“图灵完备”，这种系统称为通用图灵机（UTM）
• 无限循环-gas消耗
• 智能合约–>DAPP
  • 区块链上的智能合约
  • web前端用户界面

Token

• total supply 供应量

• contract 币安在eth上的合约地址

• 继承标准ERC721类似于继承类

专有名词

EIP 以太坊改进建议

ERC 以太坊征求意见，EIP变成ERC表示试图定义以太坊使用的特定标准的提议

EOA 创建的账户

Ethash 以太坊1.0 工作量证明算法

HD钱包 使用分层确定性密钥创建和转账协议（BIP32）的钱包

Keccak256 以太坊中使用的密码哈希函数，被标准化为SHA-3

Nounce 密码学中指代只能使用一次的值，以太坊中使用两种类型的随机数，账户随机数和POW随机数

钱包

• 保存私钥，创建以太坊交易数据包，网络广播
• 常用钱包推荐：
  

相关概念

私钥：256位的随机数

公钥：由私钥通过椭圆曲线加密secp256k1算法单向生成的512位（64字节）数

地址：由公钥的keccak-256单向哈希，取最后20个字节（160位）派生出来的标识符

注意：

• keystore文件就是加密存储的私钥
• 助记词BIP-39提出，帮助用户记忆复杂私钥，可以导出私钥，所以可以认为助记词就是私钥

使用

chrome中下载MetaMask插件即可，使用界面如下：

切换网络

• Main Network（NetworkID:1) --主网络
• Ropsten Test Network(NetworkID:3) --以太坊公共测试网络pos
• Kovan Test Network(NetworkID:42) --Aura协议，权威证明POA共识,仅支持Parity客户端
• Rinkeby Test Network(NetworkID:4) --Clique协议，权威证明POA共识
• Localhost 8545 --连接到与浏览器在同一台计算机上运行的节点，可以是任何公共区块链的一部分，也可以是私有testnet

测试使用

获得测试以太

• (ropsten) https://faucet.ropsten.be/
• (rinkeby) https://faucet.rinkeby.io/

这只是其中的两种，有时候网站会打不开，请尝试获取测试以太的其他途径

转账

尝试发送以太：可以自定义gas price

查阅交易信息

在交易完成会可以查阅交易信息（虽然官方区块链测试浏览器一直都打不开）
这里给出一个ropsten区块链浏览器（非官方）

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资料来源：深入掌握以太坊核心技术-尚硅谷 +《Mastering Ethereum》

更新：2022.1.7 结合《Mastering Ethereum》更新