1. 1. 3 数据结构
    1. 1.1. hash printers （hash指针）
      1. 1.1.1. Block chain is a linked list using hash pointers
    2. 1.2. Merkle tree
      1. 1.2.1. Merkle tree数据结构的好处：
      2. 1.2.2. 默克尔证明（Merkle proof）：指一笔交易到跟节点的路径
      3. 1.2.3. proof of non-membership（证明节点存不在于Merkle tree之中）
  2. 2. 4 BTC 协议
    1. 2.1. 如何发行数字货币
      1. 2.1.1. 央行发行数字货币，如果只使用私钥签名，可以吗？
      2. 2.1.2. 中心化方案：
      3. 2.1.3. 去中心化方案
        1. 2.1.3.1. 每个交易（如A给B转账）中都包含输入和输出两个部分
      4. 2.1.4. Block header包含：
      5. 2.1.5. Block body包含：
      6. 2.1.6. 系统中的节点分为全节点和轻节点
        1. 2.1.6.1. full node
        2. 2.1.6.2. light node
    2. 2.2. 账本的内容要取得分布式的共识
      1. 2.2.1. FLP impossibility result：
      2. 2.2.2. CAP Theorem（定理）
    3. 2.3. 比特币中的共识协议Consensus in BitCoin
      1. 2.3.1. 比特币的投票，按照算力值
      2. 2.3.2. block reward 初块奖励
        1. 2.3.2.1. 一次性能造多少币？
  3. 3. 5-BTC 实现
    1. 3.1. 每次尝试nonce可以看作是Bernoulli trial：a random experiment with binary outcome
    2. 3.2. 比特币的安全性
  4. 4. 6-BTC-网络
  5. 5. 7-BTC-挖矿难度
    1. 5.0.1. 什么时候调整难度？
    2. 5.0.2. 如何调整挖矿难度：
      1. 5.0.2.1. 调整的target值
      2. 5.0.2.2. 调整难度
    3. 5.0.3. 怎么让所有的矿工都调整域值呢？
  • 6. 8-BTC-挖矿
    1. 6.1. 全节点
    2. 6.2. 轻节点
    3. 6.3. 挖矿的设备
    4. 6.4. puzzle
    5. 6.5. 矿池
      1. 6.5.1. 假如一个矿池占了51%的比例，他能发动哪些攻击呢？
  • 7. 9-BTC-比特币脚本
    1. 7.0.1. redeemScript：
  • 7.1. Proof of Burn
    1. 7.1.1. digital commitment
  • 8. 10-BTC-分叉
    1. 8.1. hard fork
    2. 8.2. soft fork
      1. 8.2.1. 软分叉的例子（P2SH：Pay to Script Hash）
  • 9. 11-BTC-问答
    1. 9.1. 如果转账的时候地址写错了怎么办？
    2. 9.2. Proof of Burn，如果OP_RETURN无条件的返回错误，这笔交易是如何写入到区块链里的呢？
    3. 9.3. 你怎么知道哪个矿工最先找到的同一个nonce？
    4. 9.4. transaction fee，如何确定交易费给哪个矿工，给多少？
  • 10. 12-BTC-比特币中的匿名性
    1. 10.1. 什么情况下会破坏匿名性？
    2. 10.2. 什么情况下别人能直到比特币账户对应现实中的某个人呢？
    3. 10.3. 采取什么方法提高匿名性？
    4. 10.4. 零知识证明
  • 11. 13-BTC-思考
    1. 11.1. 为什么比特币系统能够绕过被证明的分布式系统的不可能的结论？
  • 12. 14-ETH-以太坊概述
  • 13. 15-ETH-账户
    1. 13.1. 账户类型
      1. 13.1.1. externally owned account（外部账户）
      2. 13.1.2. Smart contract account（智能合约账户）
        1. 13.1.2.1. 智能合约账户有以下几个特点：
  • 14. 16-ETH-以太坊中的状态树
    1. 14.1. 数据结构：trie（retrieval-检索）
    2. 14.2. 数据结构：Patricia tree（trie）
    3. 14.3. 数据结构：MPT（Merkle Patricia tree）
    4. 14.4. 数据结构：Modified MPT
  • 15. 16-ETH-交易树和收据树
    1. 15.1. 数据结构：bloom filter
      1. 15.1.1. 以太坊中如何使用bloom filter
  • 16. 18-ETH-GHOST协议
    1. 16.1. 如果只有和父节点平级的才是uncle block
      1. 16.1.1. 存在问题：
    2. 16.2. 只要与当前节点有共同的主链就认为是uncle block
      1. 16.2.1. 存在问题：
    3. 16.3. GHOST协议：与当前区块在7代以内，才被认为是uncle block
  • 17. 19-ETH-挖矿算法（ethash）
  • 18. 20-ETH-难度调整
    1. 18.1. 自适应难度调整
      1. 18.1.1. 子公式解释
    2. 18.2. 难度炸弹（difficulty bomb）
    3. 18.3. 以太坊发展的四个阶段
  • 19. 21-权益证明（Proof of stake）
  • 20. 22-ETH-智能合约
    1. 20.1. 外部账户如何调用智能合约？
    2. 20.2. 一个合约如何调用另一个合约中的函数
      1. 20.2.1. 1、直接调用
      2. 20.2.2. 2、使用adress类型的call()函数
      3. 20.2.3. 3、代理调用delegatecall()
      4. 20.2.4. 错误处理
    3. 20.3. 嵌套调用
    4. 20.4. 智能合约可以获得的区块信息
    5. 20.5. 智能合约可以获得的调用信息
    6. 20.6. 地址类型
    7. 20.7. 一个例子：简单拍卖
      1. 20.7.1. 构造方法
      2. 20.7.2. 出价和结束拍卖的方法
      3. 20.7.3. 如果黑客的智能合约中没有callback方法怎么办？
    8. 20.8. Code is low：
    9. 20.9. 优化后的拍卖代码
      1. 20.9.1. 无法防止重入攻击（Re-entrancy Attack）
      2. 20.9.2. 不要使用call方法转账，因为call支付的汽油费太多
  • 21. 23-ETH-TheDAO
    1. 21.1. 为什么不能只针对黑客的账户？
  • 22. 24-ETH-思考
    1. 22.1. Is smart contract really smart？（智能合约真的智能吗）
    2. 22.2. Nothing is irrevocable（没有什么是不可篡改的）
    3. 22.3. Is solidity the right programming language？
    4. 22.4. What does decentralization（权利下放） mean？
    5. 22.5. decentralized != distributed(去中心化不等于分布式)
  • 23. 25-ETH-Beauty Chain（美链）
    1. 23.1. 美链背景介绍
    2. 23.2. 因为下面的代码在计算时出现了溢出，从而导致被攻击，凭空出现了很多的代币BEC
    3. 23.3. 如何预防此类（计算溢出）问题？
  • 24. 26-总结
    •

    北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》学习笔记

    blockchain › 肖臻老师《区块链技术与应用》
    , ,

    3 数据结构

    hash printers （hash指针）

    hash指针既可以找到块的位置，也可以验证hash的正确性

    Block chain is a linked list using hash pointers

    每一个区块都包含前一个区块的hash指针

    • 后面一个区块的hash指针是通过前一个区块的值算出来的。
    • 通过上面的数据结构可以实现：tamper-evident-log

    只要记住最后一个块的hash值，就可以保证整个链的值无法篡改。

    • 我们也可以只保存其中的部分区块，区块的前面的部分我们不必保存，如果需要的时候找别人要；然后验证要的区块的hash值是否是当前区块的hash值即可

    Merkle tree

    291

    上图：

    • 最下面的一层是数据块，data blocks；每个数据块都是交易（tx）
    • 上面的那些都是hash pointers
    • 最上面的节点是根hash值（root hash）

    Merkle tree数据结构的好处：

    只要记住root hash就可以检测出节点的修改

    每个区块分成块头（block header）和块身（block body）

    295

    默克尔证明（Merkle proof）：指一笔交易到跟节点的路径

    这种证明也叫做：proof of membership或proof of inclusion（证明节点存在于Merkle tree之中）

    proof of non-membership（证明节点存不在于Merkle tree之中）

    排序所有交易节点的hash值（Sorted Merkle tree），然后计算需要证明的交易的hash值，找到此hash值应该出现的位置，如果应该出现的位置的两边的节点的hash满足Merkle proof，则说明需要证明的节点不在此Merkle tree之中。

    只要不是有环的数据结构，都可以使用hash指针

    4 BTC 协议

    如何发行数字货币

    央行发行数字货币，如果只使用私钥签名，可以吗？

    无法防止double spending attack：花两次攻击

    中心化方案：

    如果央行给发行的货币打上编号并且记录货币当前属于谁，那么可以解决double spending attack；

    但是每次花钱都要去央行验证货币是否是真的，并且属于当前花钱的人，花钱之后再变更钱的归属。

    去中心化方案

    每个交易（如A给B转账）中都包含输入和输出两个部分

    • 输入部分需要说明币的来源
    • 输入部分需要包含付款人的公钥（因为付款时有付款人的签名，带上公钥为了供别人校验）
    • 输出部分要给出收款人公钥的hash

    铸币交易（coinbase tx）里面有A的公钥的hash，这样就知道铸币交易的钱是给谁的。

    471

    上图中的数据结构有两种hash指针

    • 第一种是链接块的hash指针（即前一个区块的hash指针）
    • 第二种hash指针是说明币的来源

    问题：是否可以检测dobule spending？

    如果币的来源是不合法的（验证不合法的方式是币的来源是否存在与UTXO），是不会添加到区块链中，可以检测dobule spending

    问题：在A给B转账时，所有人都需要知道A的公钥，为了验证A的签名；那么怎么才能知道A的公钥呢？

    在交易的输入部分，付款人需要给出自己的公钥

    在比特币的系统里，地址是通过公钥推算出来的，地址相当于银行账号，A需要给B转钱需要B的地址；比特币系统里面是没有功能查询某个人的地址

    BitCoin Script：交易脚本，把A的输入部分和上一步的输出脚本拼在一起执行，如果不报错说明交易是合法的。

    每一个块包含不止一个交易，每个块包含Block header和Block body

    哈希指针包含的hash，是通过Block header做hash的值

    474

    Block header包含：

    • version：用的哪个比特币协议的版本
    • hash of previous block header：上一个区块头的hash
    • Merkle root hash：整个Tree的root hash值
    • target：挖矿的目标target（满足H(block header + nonce) <= target）
    • 随机数nonce

    Block body包含：

    • transaction list

    系统中的节点分为全节点和轻节点

    full node

    全节点是保存区块链的所有信息的，验证每一个交易，所以全节点也叫做fully validating node

    light node

    轻节点无法独立验证交易的合法性

    问题：每个账户都可以发布交易，谁来决定哪个交易写到区块中？顺序是什么样的？

    挖矿决定谁有记账权，有记账权的节点可以申请写入区块，顺序由拥有记账权的节点定

    账本的内容要取得分布式的共识

    distributed consensus（分布式共识）

    distributed hash table

    需要取得共识的内容是什么？

    FLP impossibility result：

    在一个异步的系统里，即使只有一个成员是有问题的，也不可能取得共识

    CAP Theorem（定理）

    CAP：

    这三个特性分布式系统中最多同时满足两个

    分布式的一个协议：Paxos，能够保证Consistency

    比特币中的共识协议Consensus in BitCoin

    假设系统中大部分的节点是好的，小部分有恶意。

    直接投票选择哪些交易是合法的，如果超过半数就接受可以吗？

    membership，谁有投票权

    hyperledger fabric（联盟链）：可以投票决定

    sybil attack（女巫攻击）：超级计算机一直制造账户，参与投票，直到制造的恶意账户超过半数。

    比特币的投票，按照算力值

    谁先获得下面公式中的nonce，谁就能获得记账权，并且给予初块奖励

    Puzzle friendly: H(block header) <= target

    longest valid chain 最长合法链

    如果不在最长合法链上，新的区块也不会被接受；

    476

    上面的图片是分叉攻击（forking attack）

    block reward 初块奖励

    一次性能造多少币？

    刚发布的时候50 BTC，21万个区块之后可以铸造25个比特币

    50 BTC -> 25 BTC -> 12.5 BTC

    coinbase transaction

    mining（挖矿）：争夺记账权

    digital gold：数字黄金

    miner：矿工

    5-BTC 实现

    transaction-based ledger：基于交易的账本模式

    每个区块记录的是交易信息，包括转账交易和铸币交易

    UTXO：Unspent Transaction Output（还没有被花出去的输出）

    UTXO数据结构，以便快速检测double spending；如果想花掉的币不存在UTXO中，说明不存在或已经花出

    total inputs = total outputs

    比特币的第二个激励机制：transaction fee

    其他的模式：account-based ledger，在这种模式中，系统要显示的记录账户的余额，以太坊是基于此种模式记账。

    每次尝试nonce可以看作是Bernoulli trial：a random experiment with binary outcome

    所有的尝试的集合构成了Bernoulli Process：a sequence of independent Bernoulli trials

    尝试计算nonce是memoryless的：即无论以前尝试过多少次下一次的概率还是一样

    可以使用Poisson Process近似

    出块时间服从指数分布：exponential distribution

    BitCoin is secured by mining

    比特币的安全性

    问题：能不能把别人的钱转给自己？

    不可以，因为你没有别人的私钥，无法签名。（比特币在花每一笔钱的时候都要制定币的来源，即某次交易的output，这个output中有币的所有人的公钥，在花钱的时候币的所有人需要用自己的私钥做签名，然后别人通过当前交易的input和币来源的output来验证这个交易的合法性。）

    问题：能不能double spending？

    不可以，因为第二次花的时候在UTXO里面不存在，会验证不通过。

    6-BTC-网络

    application layer：BitCoin Block chain

    network layer：P2P Overlay Network

    设计原则：simple, robust, but not efficient

    7-BTC-挖矿难度

    如何调整挖矿难度：调整挖矿难度就是调整目标空间在整个输出空间中所占的比例。

    挖矿即是算出满足：H(block header) <= target的nonce值

    sha-256: 可能的值是2的256次方

    difficulty = difficulty_1_target/target

    问题：为什么要调整挖矿难度？

    为了保证出块时间平均10分钟

    问题：出块时间太短会有什么问题？

    两个节点同时发布区块，可能会出现分叉

    487

    平均出块时间过短可能导致上图的很多分叉，这会分散诚实节点的算力

    平均出块时间不论设置的多长，都不可以无限的减小下去

    如果分叉过多就无法防止51% attack

    以太坊的共识协议：ghost

    什么时候调整难度？

    每2016个区块之后调整一次

    如何调整挖矿难度：

    调整的target值

    **公式：**target = target_current * (actual time)/(expected time)

    当actual time大于expected time，说明难度太大， (actual time)/(expected time)得出的值就大于1，最终算出来的target会比当前的target大，也就是变得容易

    调整难度

    next_difficulty = previous_diffculty * (2 weeks)/ (time to mine last 2016 blocks)

    调整难度与目标域值（target）成反比

    expected time = 2016 * 10min

    actual time = time spent mining the last 2016 blocks

    目标域值调整最大不会超过4倍，最小不会小于1/4

    怎么让所有的矿工都调整域值呢？

    代码里自动调，如果恶意节点修改了源码不调整，他发布的区块的检查区块合法性就通不过。

    8-BTC-挖矿

    全节点

    • 一直在线
    • 在本地硬盘上维护完整的区块链信息
    • 在内存里维护UTXO，以便快速验证交易的正确性
    • 监听比特币网络上的交易信息，验证每个交易的合法性
    • 决定哪些交易会被打包到区块里
    • 监听别的矿工挖出来的区块，验证其合法性
    • 挖矿
    • 决定沿着哪条链挖下去？
    • 当出现等长的分叉的时候，选择哪个分叉？
    • 缺省情况下是沿着最先听到的区块

    轻节点

    • 不是一直在线
    • 不用保存整个区块链，只要保存每个区块的块头
    • 不用保存全部交易，只保存与自己相关的交易
    • 无法检验大多数交易的合法性，只能检测与自己相关的那些交易的合法性
    • 无法检测网上发布的区块的正确性
    • 可以验证挖矿的难度
    • 只能检测哪个是最长链，不知道哪个是最长合法链

    挖矿具有特性：

    memoryless或叫做progress free

    挖矿的设备

    • 第一代，CPU
    • 闲置的cpu、内存、硬盘
    • 第二代，GPU
    • 为了通用并行计算而设计的
    • 也存在浪费
    • 第三代，ASIC：Application Specific Integrated Circuit

    挖矿的设备的趋势是从通用到专业

    puzzle

    mining puzzle:挖矿时求解的puzzle

    merge mining：使用别的币的mining puzzle

    Alternative mining puzzle: 抗ASIC芯片

    矿池

    489

    （share almost valid block）

    假如一个矿池占了51%的比例，他能发动哪些攻击呢？

    • forking attack
    • Boycott（封锁）

    9-BTC-比特币脚本

    比特币脚本是stack-based的脚本，包括下面三种类型

    • P2PK（Pay to Public Key）

    • P2PH（Pay to Public Key Hash）

    • P2SH（Pay to Script Hash）对多重签名的支持

    redeemScript：

    当一个需要联合签名的账号B（如需要5个中的三个签名）需要支付时，需要至少有三个签名才可以，那么在B支付给C时需要验证B的币来来源的output和当前的交易的input做验证。如果需要验证成功则需要在上一步交易的output中包含这些公钥信息。

    当一个账号A支付给另一个需要联合签名的账号B时，如果需要A支付时提供B的所有的账户的公钥信息，会导致A支付时特别麻烦。

    redeemScript就是解决上面的问题而存在的，详情参考深入理解比特币脚本

    Proof of Burn

    燃烧证明，在输出脚本中添加return，使这个output在验证时永远报错，也就是这个输出的币永远也花不出去。

    自问：如果A在给B付款时，output中面包含return语句，那么B虽然真实收到了款，但是永远花不出去。B能够在接收时验证吗？还是只能等到花钱时才能发现这个问题呢？

    **自答：**因为B需要验证这比交易有没有写入区块链中，所以A会把交易发给B，此时B需要检查output是否包含return，如果包含则认为这比交易无效；假如B是商家并在交易刚发生时不验证，把货发送给A，那么B就收到一笔花不出去的钱。

    digital commitment

    发布交易不需要记账权，发布区块才需要记账权

    10-BTC-分叉

    fork

    • state fork
    • forking attack（deliberate fork）
    • protocol fork（协议分叉）
    • hard fork
    • soft fork

    hard fork

    系统中只有有一部分节点不更新软件，就会出现永久性的分叉

    eg：block size limit

    block size不超过1M，计算出7tx/sec（每秒7笔交易）；如果new nodes把软件升级为区块大小最多可以4M，那么旧的节点如果不一起升级继续沿着旧链挖就会导致硬分叉；旧节点认为超过1M大小的区块为非法的。

    image (1)

    只要old nodes不更新软件，分叉就不会变更

    soft fork

    只要系统中有半数中的节点更新软件，就不会出现永久性的分叉；只会出现临时性的分叉

    接着使用调整区块大小的例子，如果调整为限制不超过0.5M，那么新节点产生的区块旧节点也认可；但是旧节点产生的区块新节点不认可，如果新节点占多数时就会迫使旧节点升级。

    499

    软分叉的例子（P2SH：Pay to Script Hash）

    11-BTC-问答

    如果转账的时候地址写错了怎么办？

    答：没有办法取消一经发布的交易

    Proof of Burn，如果OP_RETURN无条件的返回错误，这笔交易是如何写入到区块链里的呢？

    答：因为OP_RETURN是写在当前交易的输出脚本里，所以当前交易的验证不会验证这个脚本

    你怎么知道哪个矿工最先找到的同一个nonce？

    答：不可以偷答案，因为区块里面的coinbase tx指向的收款账户是真正计算出nonce的账户，这个信息如果被修改了，交易就不会验证通过。

    transaction fee，如何确定交易费给哪个矿工，给多少？

    只要total inputs > total outputs，之间的差额就是交易费

    12-BTC-比特币中的匿名性

    BitCoin and anonymity

    pseudonymity

    什么情况下会破坏匿名性？

    在多个inputs的时候，多个输入可能是同一个人

    什么情况下别人能直到比特币账户对应现实中的某个人呢？

    资金的转入转出，购买比特币或者比特币套现；比特币支付的时候也可以

    silk road：eBay for illegal drugs

    采取什么方法提高匿名性？

    零知识证明

    零知识证明是指一方（证明者）向另一方（验证着）证明一个陈述是正确的，而无需透露除该陈述是正确的外的任何信息。

    **我的理解：**如比特币的转账（A转给B）签名就是零知识证明，因为这个签名证明了这个交易是A转出去的，却不需要让A提供其他信息。

    13-BTC-思考

    为什么比特币系统能够绕过被证明的分布式系统的不可能的结论？

    比特币并没有绕过

    14-ETH-以太坊概述

    • memory hard mining puzzle

    • ASIC resistance：挖矿时需要访问内存

    • proof of work -> proof of stake：目标是从工作量证明过度到权益证明

    • smart contract: 智能合约

    • BitCoin: decentralized currency（去中心化的货币）

    • Ethereum: decentralized contract（去中心化的合同）

    15-ETH-账户

    • 以太坊是一个accounting-based ledger（基于账户的去中心化的账本）

    • 天然防御double spending attack

    • 记录交易次数（nonce），以防御replay attack（重放攻击）

    账户类型

    externally owned account（外部账户）

    记录：

    • balance
    • nonce

    Smart contract account（智能合约账户）

    记录：

    • balance
    • nonce
    • code
    • storage

    智能合约账户有以下几个特点：

    • 合约账户无法主动发起一个交易

    • 创建合约账户的时候会返回一个地址，可以调用这个地址

    16-ETH-以太坊中的状态树

    维护的功能是账户地址到账户状态的映射：addr -> state

    问题：如果把所有账户直接组成一个merkle tree 可以吗？

    不可以，因为修改账户时成了串行

    问题：为什么比特币可以把所有交易组成一个merkle tree呢？

    因为比特币只有一个人拥有记账权，所以这个有记账权的人随意记录即可

    即使以太坊使用sorted merkle tree，在有新的账户出现时也会大量的更新merkle tree中的hash值。

    数据结构：trie（retrieval-检索）

    628

    数据结构：Patricia tree（trie）

    629

    • 树的高度变短
    • 如果插入新的单词，原来压缩的节点可能需要扩展开

    数据结构：MPT（Merkle Patricia tree）

    把Patricia tree的指针改为Hash Pointer就成了MPT

    数据结构：Modified MPT

    下面状态树的例子中的节点有三种：

    • Extention Node：如果路径出现压缩，就会出现此节点
    • Branch Node：分支节点
    • Leaf Node：最终的节点

    image-20201126151730381

    16-ETH-交易树和收据树

    用处：

    • 提供Merkle proof

    数据结构：bloom filter

    **用途：**支持查找某个元素是否在一个比较大的集合中

    **实现：**把集合中的所有的hash值映射到一个小的数组中，然后把数组中的对应位置的值由0改为1。

    630

    • 有可能出现误报（一个值的hash映射的数组中的位置，如果是1只能说明可能存在，因为存在hash碰撞）

    • 不会出现漏报（因为只要某个值的hash映射的数组的位置的值是0，说明此值不存在）

    以太坊中如何使用bloom filter

    包含在块头里面，可以快速过滤某些节点不包含指定交易；然后再在可能包含的节点中检索。

    transaction-driven state machine（交易驱动的状态机）

    18-ETH-GHOST协议

    如果只有和父节点平级的才是uncle block

    633

    存在问题：

    1、uncle block的个数只能是两个，如果分叉超过3个就无法全部包含进来。
    2、故意不包含某个叔父区块

    只要与当前节点有共同的主链就认为是uncle block

    634

    存在问题：

    某个矿工在挖矿难度低的时候产生多个分叉（即以后节点的叔父）区块，期待以后被包含进去以获取初块奖励

    GHOST协议：与当前区块在7代以内，才被认为是uncle block

    637

    距离当前区块越远的uncle block，得到的奖励越少；为了防止分叉过多，有利于鼓励出现分叉尽快合并。叔父区块得不到gas fee（汽油费）

    19-ETH-挖矿算法（ethash）

    Block chain is secured by mining。

    bug bounty：bug赏金

    one cpu， one vote（一个cpu，一张投票）

    设计puzzle的原则：difficult to solve， but easy to verify

    以太坊的挖矿算法的目标是做到：AISC resistance

    memory hard mining puzzle

    676

    20-ETH-难度调整

    自适应难度调整

    680

    子公式解释

    681

    难度炸弹（difficulty bomb）

    682

    以太坊发展的四个阶段

    以太坊发展的四个阶段

    21-权益证明（Proof of stake）

    TWH：Terawatt hours

    问题：为什么需要权益证明？

    工作量证明太费电了

    初块奖励是为了激励矿工参与比特币系统的维护。

    virtual mining

    权益证明：

    • 每个人按照持有币的数量来投票，省去了挖矿的过程；持有的币越多，权益越大。

    • 持有的币只能从加密货币的系统中获取，如果有人大量购买这个币以获取权益然后搞垮他，会导致币价大涨；涨价会让搞垮这个币所付出的代价很大。

    AltCoin Infanticide：把新币扼杀在摇篮里

    Proof of Deposit

    如果出现分叉的时候，一个人两边都挖，并不会影响他的币的数量。

    674

    Casper the Friendly Finality Gadget（FFG）

    验证者有任期，验证者在任期外有等待期，如果没有人检举则给验证者保证金和奖励。

    EOS币的权益证明：

    DPOS：Delegated Proof of Stake

    22-ETH-智能合约

    外部账户如何调用智能合约？

    638

    • SENDER ADDRESS：调用者的地址

    • TO CONTRACT ADDRESS：智能合约的地址

    • VALUE：调用时转多少ETH

    • GAS USED：汽油费

    • GAS PRICE：汽油费的价格

    • CAS LIMIT：此调用愿意支付的汽油费上限

    • TX DATA：调用的函数及其参数的编码值

    一个合约如何调用另一个合约中的函数

    1、直接调用

    639

    2、使用adress类型的call()函数

    640

    3、代理调用delegatecall()

    错误处理

    • assert：一般用来判断内部条件

    • required：一般用于判断外部条件

    • revert：无条件的抛出异常

    嵌套调用

    641

    642

    先执行交易再挖矿,因为挖矿之后发布的账户状态需要先执行交易。

    就算账户的代码执行错误，也会被发布；然后收取汽油费，为了防止有恶意节点发送大量的不能验证通过的交易。

    658

    问题：智能合约的代码支持多线程执行吗？

    不支持多线程,多线程可能造成执行结果的不一致。

    智能合约可以获得的区块信息

    659

    智能合约可以获得的调用信息

    660

    地址类型

    661

    地址类型中的不同方法转账时的特点：

    • transfer：会导致连锁性回滚
    • send：不会导致连锁性回滚
    • call：不会导致连锁式回滚，call的方式转账会把剩余的汽油全部发送过去

    一个例子：简单拍卖

    构造方法

    662

    出价和结束拍卖的方法

    663

    如果黑客的智能合约中没有callback方法怎么办？

    664

    没有办法。。。

    Code is low：

    优点：没有人能够修改规则

    缺点：如果规则有问题，也无法修正，导致上面的问题成为所有人的钱都取不出来

    优化后的拍卖代码

    665

    无法防止重入攻击（Re-entrancy Attack）

    666

    解决的方法是，先把金额修改为0，再发起转账。

    转账交易时需要使用这个步骤：先判断条件，再改变条件，再发生交互

    better safe by sorry

    不要使用call方法转账，因为call支付的汽油费太多

    667

    23-ETH-TheDAO

    DAO：Decentralized Autonomous Organization（去中心化的自治的组织）

    DAC：Decentralized Autonomous Corporation（去中心化的自治的公司）

    因为先转账再更改余额导致被发起了重入攻击：

    image-20201126161738940

    too big to fail

    升级后产生两个分叉：通过在链上增加ChainID（为了防止回放），以区分ETC(Ethereum Classic)和ETH

    为什么不能只针对黑客的账户？

    因为智能合约有bug，所以就算只针对黑客的账户其他人也可以针对这个bug进行攻击。

    24-ETH-思考

    Is smart contract really smart？（智能合约真的智能吗）

    smart contract is anything but smart

    Nothing is irrevocable（没有什么是不可篡改的）

    如TheDAO的例子；所以不能迷信“不可篡改”

    Is solidity the right programming language？

    solidity存在一些问题，但是没有什么东西是没有问题的。所以随着时间的检验可能会出现

    • 智能合约模板

    • 编写智能合约的公司

    虽然智能合约的内容是开源的，但是Many eyeball fallacy；在涉及到自己的利益时还是需要自己检查代码。

    What does decentralization（权利下放） mean？

    分叉是去中心化和民主的体现

    decentralized != distributed(去中心化不等于分布式)

    state machine的应用场景：

    • mission critical application（关键任务应用程序）
    • air traffic control（空中交通管制）
    • stock exchange（证券交易）
    • space shuttle（航天飞机）

    智能合约是用来编写控制程序的，只有在互不信任的实体之间建立共识的操作才需要写在智能合约里

    25-ETH-Beauty Chain（美链）

    IPO：Initial Public Offering

    ICO：Initial Coin Offering

    美链背景介绍

    下图中出现的ERC为Ethereum Request for Comments（以太坊征求意见）

    683

    因为下面的代码在计算时出现了溢出，从而导致被攻击，凭空出现了很多的代币BEC

    image-20201126163601352

    如何预防此类（计算溢出）问题？

    image-20201126163925215

    26-总结

    • 加密货币应该用在法币支持的不太好的地方，而不是用在法币已经支持的很好的地方。

    • 下一代的的互联网是价值交换网络

    • Democracy is the worst from of Government except for all those other forms that have bean tried from time to time

    • Is decentralized aways right thing?