以太坊輕節點容量

❶ 走進以太坊網路

目錄

術語「以太坊節點」是指以某種方式與以太坊網路交互的程序。從簡單的手機錢包應用程序到存儲整個區塊鏈副本的計算機，任何設備均可扮演以太坊節點。

所有節點都以某種方式充當通信點，但以太坊網路中的節點分為多種類型。

與比特幣不同，以太坊找不到任何程序作為參考實施方案。在比特幣生態系統中， 比特幣核心 是主要節點軟體，以太坊黃皮書則提出了一系列獨立（但兼容）的程序。目前最流行的是Geth和Parity。

若要以允許獨立驗證區塊鏈數據的方式連接以太坊網路，則應使用之前提到的軟體運行全節點。

該軟體將從其他節點下載區塊，並驗證其所含交易的正確性。軟體還將運行調用的所有智能合約，確保接收的信息與其他節點相同。如果一切按計劃運行，我們可以認為所有節點設備均存儲相同的區塊鏈副本。

全節點對於以太坊的運行至關重要。如果沒有遍布全球的眾多節點，網路將喪失其抗審查性與去中心化特性。

通過運行全節點，您可以直接為網路的 健康 和安全發展貢獻一份力量。然而，全節點通常需要使用獨立的機器完成運行和維護。對於無法（或單純不願）運行全節點的用戶，輕節點是更好的選擇。

顧名思義，輕節點均為輕量級設備，可顯著降低資源和空間佔用率。手機或筆記本電腦等攜帶型設備均可作為輕節點。然而，降低開銷也要付出代價：輕節點無法完全實現自給自足。它們無法與整條區塊鏈同步，需要全節點提供相關信息。

輕節點備受商戶、服務供應商和用戶的青睞。在不必使用全節點並且運行成本過高的情況下，它們廣泛應用於支收付款。

挖礦節點既可以是全節點客戶端，也可以是輕節點客戶端。「挖礦節點」這個術語的使用方式與比特幣生態系統不同，但依然應用於識別參與者。

如需參與以太坊挖礦，必須使用一些附加硬體。最常見的做法是構建 礦機 。用戶通過礦機將多個GPU（圖形處理器）連接起來，高速計算哈希數據。

礦工可以選擇兩種挖礦方案：單獨挖礦或加入礦池。 單獨挖礦 表示礦工獨自創建區塊。如果成功，則獨享挖礦獎勵。如果加入 礦池 ，眾多礦工的哈希算力會結合起來。出塊速度得以提升，但挖礦獎勵將由眾多礦工共享。

區塊鏈最重要的特性之一就是「開放訪問」。這表明任何人均可運行以太坊節點，並通過驗證交易和區塊強化網路。

與比特幣相似，許多企業都提供即插即用的以太坊節點。如果只想啟動並運行單一節點，這種設備無疑是最佳選擇，缺點是必須為便捷性額外付費。

如前文所述，以太坊中存在眾多不同類型的節點軟體實施方案，例如Geth和Parity。若要運行個人節點，必須掌握所選實施方案的安裝流程。

除非運行名為 歸檔節點 的特殊節點，否則消費級筆記本電腦足以支持以太坊全節點正常運行。不過，最好不要使用日常工作設備，因為節點會嚴重拖慢運行速度。

運行個人節點時，建議設備始終在線。倘若節點離線，再次聯網時可能耗費大量的時間進行同步。因此，最好選擇造價低廉並且易於維護的設備。您甚至可以通過Raspberry Pi運行輕節點。

隨著網路即將過渡到權益證明機制，以太坊挖礦不再是最安全的長期投資方式。過渡成功後，以太坊礦工只能將挖礦設備轉入其他網路或直接變賣。

鑒於過渡尚未完成，參與以太坊挖礦仍需使用特殊硬體（例如GPU或ASIC）。若要獲得可觀收益，則必須定製礦機並尋找電價低廉的礦場。此外，還需創建以太坊錢包並配置相應的挖礦軟體。這一切都會耗費大量的時間和資金。在參與挖礦前，請認真考量自己能否應對各種挑戰。（國內嚴禁挖礦，切勿以身試法）

ProgPow代表 程序化工作量證明 。這是以太坊挖礦演算法Ethash的擴展方案，旨在提升GPU的競爭力，使其超過ASIC。

在比特幣和以太坊社區，抗ASIC多年來一直是飽受爭議的話題。在比特幣網路中，ASIC已經成為主要的挖礦力量。

在以太坊中，ASIC並不是主流，相當一部分礦工仍然使用GPU。然而，隨著越來越多的公司將以太坊ASIC礦機引入市場，這種情況很快就會改變。然而，ASIC到底存在什麼問題呢？

一方面，ASIC明顯削弱網路的去中心化。如果GPU礦工無法盈利，不得不停止挖礦，哈希率最終就會集中在少數礦工手中。此外，ASIC晶元的開發成本相當昂貴，坐擁開發能力與資源的公司屈指可數。這種現狀有可能導致以太坊挖礦產業集中在少數公司手中，形成一定程度的行業壟斷。

自2018年以來，ProgPow的集成一直飽受爭議。有些人認為，它有益於以太坊生態系統的 健康 發展。另一些人則持反對態度，認為它可能導致硬分叉。隨著權益證明機制的到來，ProgPoW能否應用於網路仍然有待觀察。

以太坊與比特幣是一樣，均為開源平台。所有人都可以參與協議開發，或基於協議構建應用程序。事實上，以太坊也是區塊鏈領域目前最大的開發者社區。

Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ，以及Ethereum.org推出的 開發者資源 等都是新晉開發者理想的入門之選。

智能合約的概念於20世紀90年代首次提出。其在區塊鏈中的應用帶來了一系列全新挑戰。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已經成為開發以太坊智能合約的主要編程語言，其語法與Java、JavaScript以及C++類似。

從本質上講，使用Solidity語言，開發者可以編寫在分解後可由以太坊虛擬機(EVM)解析的指令。您可以通過Solidity GitHub詳細了解其工作原理。

其實，Solidity語言並非以太坊開發者的唯一選擇。Vyper也是一種熱門的開發語言，其語法更接近Python。

❷ 區塊鏈容量瓶頸遭質疑，生態令技術突發「奇思妙想」

在當前區塊鏈技術從成為主流應用技術的態勢下，區塊鏈系統最首要的容量瓶頸本質上受限於單台全節點的內存容量，這一點直接制約了吞吐量。而生態令就吞吐量問題，利用新技術解決區塊鏈容量遭質疑的問題。

只要是區塊鏈技術系統，無論使用何種共識演算法機制，無論是POW、POS，還是委託權益證明，都將面臨同樣的問題。假設物理網路的延遲和帶寬可以忽略不計，就像基於信息中心高速鏈路的 EOS，系統第二個瓶頸是受限的賬本存儲容量，本質上被單台全節點的內存容量所限制，這一點直接限制了區塊網路可以承載多少個參與者地址，和多少個 DApp應用。

當前大部分主流的區塊鏈技術系統，包括以太坊、比特幣區塊鏈、EOS等，都存在當下問題，並且更為不幸的是，這個問題也是無解的。多級緩存的信息庫技術可以稍微改善一下所面臨的限制，使得只有用戶活躍才會受到存儲容量限制，而總用戶基數局限於硬碟的容量。但是這也指標不治本，難以從根本上解決這個問題。

於是，ECOL生態令技術將其關注點聚焦於吞吐量，在解決吞吐量這個短板的問題基礎上，將區塊所存在的容量問題暴露出。

ECOL生態令了解到共識演算法其實幫不了解決性能和容量的瓶頸，便試圖從標新立異的共識演算法出發，提升區塊鏈系統性能的努力。基於ECOL生態令信用體系基礎，採用信用准入原則，借現有區塊鏈賬本確定性和唯一性，將各節點進行單點廣播權確定和驗證的系統完美協調。ECOL生態令的 POCM 共識機制規避了 POW 工作量證明的不夠環保節能，有算力壟斷，中化心趨向問題，解決了 POS 的權益不均問題，並處理了 DPOS 的操作效率弊病。

一般的「區塊+鏈式」架構，所有的交易要打包到區塊才生效。如果區塊的容量存儲小，則交易量大時，許多交易打包速度變慢，甚至有失敗風險。如果區塊容量存儲大，則會使區塊鏈信息迅速膨脹，普通電腦無法運行全節點，全節點的運行權則掌握在少數人手裡，這將與去中心化的結果相悖。這也是比特幣擴容之爭的根本矛盾點。ECOL生態令沒有區塊這一概念，所以解決了傳統區塊+鏈式結構先天性的悖論兩難問題。

總之，面臨容量瓶頸，分布式技術系統設計上的巧思概念極為重要，這和共識演算法有關，也和密碼學有關，ECOL生態令在這一點上做得非常好

❸ 以太坊智能合約代碼長度限制

限制為最長可達到合約的24KB大小。
以太坊智能合約包含太多函數和代碼，將輕易達到合約24KB大小的最大限制，一些合約標准需要許多功能，那對於這些大的合約來說，這是一個大的問題。
以太坊智能合約是一段程序，部署在以太坊上的智能合約，運行在以太坊的虛擬機EVM中，程序可以按照事先約定的某種規則自動執行操作，執行合約的條款。

❹ 如何看待以太坊ETH2.0

對於1559引入gas費燃燒模式，固然會迎合某些人追逐所謂通縮的口味，但是其背後的動機，卻不得不說，是Vitalik和以太坊基金會進一步推進PoS以至ETH 2.0的戰略思維。

現在以太坊引入燃燒機制，對沖了區塊獎勵的發行，因此我們會覺得這個機制讓以太坊變得更硬了。但是，以太坊燃燒銷毀的是存量S。存量S的持續消耗會減少硬度（類似於電子工業消耗黃金儲量），讓增量的沖擊變大，不利於幣值的穩定。

介紹

眾所周知，以太坊是沒有固定可預期的貨幣政策的，這是一種最糟糕的貨幣政策（從博弈論的角度講）。在1559實施後，增量F假設為固定的區塊獎勵，除非Vitalik和基金會決定變更它。

那麼，恆定增量的情況下持續消耗存量，將使得以太坊的抗沖擊能力下降，幣值更不穩定，波動性更大，從而更加不適合於作為價值存儲。

❺ 以太坊錢包不更新

網路不順暢或其它。
節點同步慢原因以及解決方法：1、以太坊錢包節點同步需要聯網操作，如果你的網路不暢通就會造成同步慢這種情況，所以在同步之前請檢查好你的網路，確認網路狀況良好在進行同步。2、節點同步需要佔用大量的內存，如果你的電腦內存不夠就會造成階段同步慢甚至停止同步這種情況，建議用戶在同步節點之前清理一下電腦保證電腦內存充足，目前有用戶反映同步節點內存最高可佔用100G左右內存哦。3、可以在以太坊錢包中修改peer數，默認peer是25個，建議你可以修改成巨大的數值，例如9999個。4、同步階段還需要你的路由器支持uPnP。可以在路由器設置中修改。5、需要公網IP，如果你沒有的話就會慢很多，所以建議設置一個公網IP吧。6、也有網友反映是錢包本身的問題，以太坊錢包軟體本身並不是很成熟，在同步節點的時候會有很多問題出現，這個只有等待以太坊官方修改。7、電腦配置不能太低。8、第一次同步時使用--fast選項，可以更快地同步到最新塊。9、使用的是geth，運行時間長了可能會有問題，可以考慮每天重啟一次geth。10、及時更新geth到最新版本。11、硬碟空間要足夠大，建議至少1T以上。為了運行以太坊全節點，買了500G的硬碟空間，使用--fast同步完成後才佔40多G空間，之後正常模式同步硬碟佔用空間快速增長，3個月左右已經430G了，最近又買了500G磁碟空間。12、交易未被打包時，相同nonce值可以覆蓋之前的交易，覆蓋交易只看nonce值，至於交易的其它部分內容可以相同也可以不同。13、如果有低nonce值還未被打包，新的交易gasPrice再高，也需要先等低nonce值的交易被打包，如果低nonce值的交易因為gasPrice設低了而等待，需要先使用相同nonce值來修改gasPrice。
以太幣（ETH）是以太坊的一種加密數字代幣，被視為「比特幣2。0版」，創始人是傑弗里_維爾克。

❻ 什麼是以太幣/以太坊ETH

以太坊英文名Ethereum，簡稱ETH，是最近被熱炒的虛擬投資幣種。被稱為是全球第二大市值的數字貨幣，僅次於比特幣。

以太幣是以太坊的一種數字代幣，是因為以太坊開放的需要使用代幣——以太幣ETH來支撐應用。以太坊同樣可以在交易平台交易買賣。簡單的來說，以太坊（Ethereum）是一個平台和一種編程語言，使開發人員能夠建立和發布下一代分布式應用。
以太坊（Ethereum）可以用來編程、擔保和交易，也可以用來組織投票，域名買賣，金融交易平台，線上眾籌，管理公司，
制定合同和大部分的協議，還能集成硬體的智能資產。

以太坊的價格之所以能夠飆升，不僅得益於以太坊社區的推廣宣傳，更重要的是虛擬貨幣投資者們正在尋找替換比特幣的投資產品。

比特幣受國內央行的監管、申請ETF上市被拒等一系列問題，導致投資者們對比特幣的前景看淡。而此時以太坊的出現、宣傳推廣，正受到這些虛擬幣投資者的青睞！

BtcTrade平台（比特幣交易網）www.btctrade.com作為國內最大最靠譜的交易平台，早在11月份就上線以太坊交易。上線時的以太坊在50元左右，如今已漲至300元一枚，實足驚人！以太坊ETH的前景到底如何，能否像比特幣一樣獲得如此的關注，拭目以待！

❼ 以太坊技術系列-以太坊數據結構

本篇文章和大家介紹一下以太坊的數據結構，上篇文章我們提到，以太坊為了實現智能合約這一功能，使用了基於賬戶的模型。我們來看看以太坊中數據結構。

既然是基於賬戶的模型，我們需要通過賬戶地址找到賬戶的狀態。就像通過銀行卡號可以找到你在銀行中的各種信息一樣。最簡單的想法當然是一個簡單的哈希表 key是賬戶地址 value是賬戶狀態。但這里有個問題解決不了。

輕節點如何校驗賬戶合法性？

上篇我們說過，區塊鏈中有2類節點，全節點和輕節點，輕節點只會存儲block header，所以輕節點如何才能校驗賬號是否合法呢？

這個思路和我們平時用的md5校驗一致，我們會對區塊內的信息進行hash運算從而得出區塊內信息唯一確定的值，區塊鏈所有節點中這個值都是相同的。

在這個過程中我們用到了一種數據結構Merkle Tree（哈希樹），我們先看下Merkle Tree（哈希樹）的示意圖。

上篇文章說到區塊鏈中的鏈表(哈希鏈)和我們平時常見鏈表不同的是將指針從地址改為了hash指，這里也一樣，哈希樹和二叉樹的區別有2個

1.將地址改為了哈希值

2.只有葉子節點存儲數據

回到之前的問題輕節點是如何校驗1個賬戶或交易是否是在鏈上的呢？

整個流程如上圖所示

1.輕節點需要判斷1個賬號是否合法

2.輕節點由於只存儲block header，所以拿到1個賬號的時候會向全節點發出請求

3.全節點存儲了所有賬戶狀態，將賬戶路徑中的需要計算用到的hash值返回給輕節點

4.輕節點本地進行計算根hash值，如果計算結果和自己存儲一致則賬戶合法，不一致則不合法。

那以太坊中的賬戶信息的數據結構就是這樣嗎？

直接用這樣的數據結構來存儲賬戶信息會有2個問題

查找困難

生成hash值不確定

第1個問題應該比較容易發現，在這個樹中尋找1個賬號需要的復雜度是O(n),因為沒有任何順序。

第2個問題其實也是因為無序導致的，無序的組合每個節點針對同一批賬戶生成的hash值不一致，這就導致無法達成共識。

既然2個問題都和順序有關，那我們類似二叉排序樹一樣，使用哈希排序樹是不是就可以解決問題了呢？

使用排序樹後會帶來另外1個問題

插入困難

因為要維持樹是有序的，很可能帶來樹結構的很大變動。

以太坊中使用了另外一種數據結構字典樹。和哈希樹不同，字典樹應該是很多地方都有使用。我們簡單來看下字典樹的結構。

字典樹能夠較好地解決哈希樹的2個缺點1.查找困難 2.生成的hash值不確定以及排序二叉樹的1個缺點 插入困難。

但字典樹我們可以看到可能樹的深度可能由於部分元素導致整棵樹深度非常深。

這時我們可以進一步優化，將相同路徑進行壓縮。這就是壓縮字典樹。

將哈希樹和壓縮字典樹結合，就可以得到以太坊存儲賬戶的最終數據結構-MPT。

將壓縮字典樹裡面的指針從地址改為指針，並且將數據存儲在葉子節點中即可。

介紹完狀態樹的數據結構，我們接下來討論1個問題，區塊中存儲的賬戶狀態是什麼樣的范圍。有2種選擇。

只保存當時區塊中產生交易的賬戶狀態。

保存全局所有的賬戶。

我們可以看下這2種方式，無非就是空間和時間的平衡，只保存當前區塊產生的交易意味著是做懶載入(需要的時候才去尋找賬戶)，在區塊鏈中這個代價是非常大的，因為尋找的賬戶之前從未交易過，這樣會遍歷整個區塊鏈。另外一種保存全局的賬戶方式雖然看起來空間消耗較大，但查找快捷，而且空間的問題我們可以通過其他方式優化。所以最終以太坊選擇了第2種每個區塊都報錯全局所有賬戶的方式。

我們來看下以太坊中是如何保存狀態樹的。

可以看到以太坊中雖然每個區塊都保存了全部賬戶，但是會將未發生變化的賬戶狀態指向前1個節點，本身只存儲發生變化的狀態，這樣可以較大程度優化空間佔用。

介紹完以太坊中比較復雜的狀態樹後，我們繼續來看看以太坊中的另外兩棵樹，交易樹和收據樹。

首先介紹一下，為什麼需要交易樹&收據樹。

1.交易樹

雖然以太坊是基於賬戶的模型，但是就像銀行不僅會存儲銀行卡的余額，還會存儲卡中的每筆錢怎麼來的以及怎麼花的。交易樹中就存儲著當前區塊中的包含的所有交易。

2.收據樹

由於智能合約的引入增加了不少復雜性，所以以太坊用收據樹存儲著一些交易操作的額外信息。比如交易過程中執行日誌就包含在收據樹中方便查詢。收據樹和交易樹是一一對應的。每發生一次交易就會有一次收據。

和狀態樹不同交易樹和收據樹只維護當前區塊內發生的交易，因為當時區塊發生交易時不需要再去查找另外1個交易，也就之前需要可能遍歷整個區塊鏈的查找操作了。

由於以太坊中的出塊速度較快，我們進行一些查詢一些符合條件交易的時候會面臨大量數據遍歷困難的問題。收據樹中引入了布隆過濾器可以幫助我們有效緩解這一困難。

布隆過濾器將大集合中每個元素進行hash運算映射到1個較小的集合，這時再來1個元素要判斷是否在大集合的時候，不需要遍歷整個大集合，而是去進行hash運算去小集合中尋找是否存在，如果不存在，肯定不在大集合中，如果存在則不能說明任何問題。

如上圖所示，布隆過濾器只能證明某1個元素不在集合中，不能證明1個元素在結合中。

以太坊中如果我們要在較多區塊中尋找某1個交易，則可以利用布隆過濾器，過濾掉肯定不存在目標交易的區塊，然後進入收據樹內繼續利用布隆過濾器篩選，剩下的才是可能的目標交易的交易，進行一一比對即可。

我們介紹了以太坊的核心數據結構，狀態樹&交易樹&收據樹，他們都是使用相同的數據結構-哈希壓縮字典樹。但狀態樹是維護1顆全局賬戶樹，交易樹和收據樹則是維護本區塊內的交易或收據。

介紹完數據結構後，後面我們會用幾篇文章來介紹以太坊中的一些核心演算法，比如共識機制，挖礦演算法等。