Ethereum принцип работы


Криптовалюты Из песочницы Введение Наверняка некоторые из вас знают, что такое блокчейн Эфириум с англ. Ethereumдругие, напротив, не имеют даже малейшего представления о. Так или иначе, и первые и вторые что-нибудь да слышали о данной платформе.

В последнее время этой теме было посвящено множество статей в различных крупных журналах, однако для тех людей, кто мало что слышал об Эфириуме, все статьи на эту тему представляются чем-то мистическим и совершенно непонятным. Тогда, что же собой представляет данная платформа? Если вкратце: Эфириум — это общедоступная база данных с возможностью хранения цифровых транзакций в течение неограниченного времени.

Важно также отметить, что для обслуживания и защиты такой базы данных не требуется каких-либо систем управления ключами. Я не удивлюсь, если вы мало что поняли. Собственно, цель данной статьи — объяснить, каким образом блокчейн Эфириум функционирует на техническом уровне, не прибегая для этого к сложным математическим расчетам или ужасающим своей величиной формулам.

Даже если вы и не программист, у меня есть полная уверенность в том, что данная статья поможет вам понять принципы технологии Эфириума. И даже если некоторые части данной статьи будут напичканы техническими определениями, которые могут показаться вам чересчур сложными для восприятия, вам не стоит отчаиваться, ведь ее цель — донести до вас понимание данной платформы в целом, не вдаваясь в технические и математические тонкости.

Многие из тем, затронутых в данной статье, представляют собой разжевывание тех основных понятий, с которыми вы, вероятно, уже не раз сталкивались, читая yellow paper от англ.

Мною были добавлены собственные пояснения и диаграммы для того, чтобы вы как можно быстрей разобрались с данной технологией. Ну, а для самых храбрых и технически подкованных я могу посоветовать прочтения Ethereum yellow paper. Давайте уже начнем! Что такое блокчейн Блокчейн — это криптографически безопасная транзакционная одноэлементная система с общим состоянием. Далеко не самое простое определение, не так ли?

Давайте разобьем каждую составляющую этого определения на отдельные части. Защита, выстроенная с помощью данных алгоритмов, представляет собой подобие файрвола: Другими словами, для данной системы предусмотрено только одно состояние, которое является единственно верным.

Таким образом, в платформе Эфириум реализуется приведенная выше парадигма блокчейна. Парадигма блокчейна платформы Эфириум Блокчейн Эфириум является, по сути, системой состояния транзакций.

Такое состояние представляет собой аналог нулевого состояния, в котором находится машина до того момента, как в ее сети начнут происходить какие-либо действия, связанные с транзакциями. Когда такие действия начнут происходить, первоначальное состояние заменяется на конечное, при этом в любой момент времени конечное состояние отображает текущее состояние Эфириума.

Эта шляпа совсем не шляпа, а Red Hat OpenShift. Го в Docker. Читают. Поделиться публикацией. Похожие публикации. Full-stack lead developer in Fintech start-up. Platio Возможна удаленная работа. Программист 1с-битрикс. ТМА Инновации Киев. Scala Senior or Middle. XEBR Воронеж. Senior Node. YouHodler Возможна удаленная работа. Python Developer. Все вакансии. Costic 21 октября в Такой статьи не хватало.

Жаль только примера использования. Такой статьи не хватало. Жаль только примера использования. Примеры использования контрактов кстати есть на хабре на Solidity — JavaScript-подобный языкнапример habrahabr. Годная статья, спасибо! Теперь есть куда отправлять друзей вместо попыток самому донести информацию. SbWereWolf 22 октября в Не стоит делать вывод на основании опечатки, во втором случае 10 минут, а не секунд. По поводу понимания: Вам совершенно не стоит переживать на тот счет, если вы осилили данную статью со второго или третьего раза.

Я лично перечитывал yellow paper и white paper для Эфириума множество раз, прежде чем начал вникать в суть дела. Играть в кости на биткоины прилетело и опубликовало эту надпись. Раньше мне эфириум представлялся биткоином 2. Почему не платить за каждый оператор виртуальной машины эфиром? И стоимость должна определяться динамически — майнерами.

Выделил на контракт мало валюты — майнеры не заинтересовались, код контракта не выполняется. Всё по аналогии с комиссиями транзакций в биткоине. Сейчас же в эфириуме слишком много зависит от жёстко зашитых переменных в коде — система слишком централизована.

С хранением данных тоже как-то перемудрили. Я понимаю, что я далеко не Виталик, и, наверное, по другому сделать было нельзя по тем или иным причинам, но блин… Хочется чего-нить такого — geektimes. Closius 23 октября в А если я хочу передать некоторое кол-во эфиров с одного кошелька на другой кошелек — это же транзакция и для этого надо майнить? Лично мне не очень понятно. Да, это транзакция, которую надо майнить. Вообще весь блокчейн держится на нодах и майнерах.

Нода — это приложение-база данных о всех подтвержденных транзакциях в системе и неком пуле новых неподтвержденных. Майнеры цепляются к ноде, выбирают из пула самые вкусные транзакции где вознаграждение побольше и формируют из них новый блок определенного размера. Далее начинают подбирать хеш определенного вида для этого блока. Если успевают вперед других — то нода всем рассылает обновление и все майнеры начинают работать со следующим блоком возможны коллизии, они решаемы без проблем.

Транзакция считается более-менее надежно подтвержденной, когда ее хотябы три майнера подтвердили — меньше шансов, что ее откатят по коллизии.

Что-то нигде не описывают механизм обмена сообщениями — как узел инициирующий транзакцию рассылает её всем остальным узлам? Как потом скачивается новый блок? Должен же быть какой-то протокол всех этих взаимодействий. Node discovery and network formation are implemented via a kademlia-like UDP.

The client with the worst TD asks peer for full chain of just block hashes. Chain of hashes is stored in space shared by all peer connections, and used as a "work pool". Ask for N blocks from our peer using the hashes. Эти сообщения узел рассылает своим 5 пирам, а каждый из них может переслать своим пирам вопрос масштабирования, допустим блок кто-то рассчитал — как быстро он распространится по всей сети? Аналогично и с транзакцией при условии что сеть охватила всю планету?

Вроде в биткойне есть какие-то полные ноды, которые как бы центральные узлы и видимо должны ускорять процесс распространения информации.

Благодарю за подробные объяснения, хотя то что сейчас транзакции и блоки относительно быстро расходятся по сети не означает что также будет с ростом сети, и даже не означает что зависимость линейная. Чтобы была децентрализация узлом сети должен быть реальный человек.

Один человек — один голос. Ну сеть пока очень мала, хотя логарифмическая зависимость это неплохое масштабирование. Но в языке Script нет циклов и рекурсии — что лишает его полноты по Тьюрингу, а Ethereum.

И целая виртуальная машина в придачу. До сих пор у нас были только кошельки, транзакции и блоки. Так вот build ethereum mining rig — это кошелек, тут его называют аккаунтом. Если обычный кошелек управляется связкой публичного и приватного ключа к нему, то смарт-контракт — хешем от собственного кода.

Изменение хотя бы одного символа в смарт-контракте, даже комментария в коде — это уже другой смарт контракт.

Так гарантируется их уникальность. Смарт-контракты создаются один раз и навсегда. Блокчейн помнит всё и в нём нельзя что-то изменить. В посте про биткоин я рассказывал, что блокчейн упрощенно состоит из длинной цепочки всех изменений — своей истории. Чтобы посчитать текущий баланс кошелька, надо пробежать по ней и всё сложить. Ethereum в своем вайтпейпере примерно треть текста тратит на объяснение, почему цепочка изменений и цепочка состояний по сути одно и то.

Состояние — это слепок всех изменений на определенный момент. Похоже на срач между функциональным и императивным программированием. Два категорически разных подхода в описании одного и того же — логики задачи. Может для кого-то эта аналогия будет понятнее.

Понимание блокчейна как истории состояний сильно упрощает картину. Больше не надо бегать по истории и искать непотраченные транзакции, чтобы показать необходимый баланс, можно просто посмотреть состояние сети на текущий момент.

Ethereum — это транзакционная машина состояний. Набор текущих балансов кошельков и данных контрактов, который изменяется путём создания новых транзакций.

Когда у нас есть два вида аккаунтов и оба могут принимать транзакции, может возникнуть путаница. Для удобства транзакции между кошелькам пользователей называют переводами, а транзакции с вызовом контрактов — сообщениями. Технически это всё еще одни и те же объекты. Для обывателя транзакция в Биткоине состоит из пяти главных элементов: Транзакции Ethereum наследуют эту логику, но немного изменяют состав транзакций.

Нам больше не надо собирать инпуты, чтобы доказать наличие средств. Каждый и так знает текущее состояние, а значит и баланс всех кошельков. Если пользователь пытается перевести деньги, которых в текущем состоянии у него нет, такая транзакция будет просто отброшена майнерами как ошибочная.

Вот список основных составляющих транзакции в Ethereum: Прикрепленный к транзакции Газ оплачивает вычисления майнеров как будто вы им заплатили. Gas Limit — количество единиц Газа, которым оплачивается исполнение каждой строчки кода в смарт-контрактах. Цена каждой операции фиксирована в этих единицах Газа и одинакова на всех машинах.

Помимо этого, Газом оплачивается и запись новых данных в сторадж системы. Сам вызов смарт-контракта тоже стоит фиксированное количество Газа, ведь загрузка его байт-кода в виртуальную машину — тоже операция. Но существуют операции, которые намеренно сделаны бесплатными. К таким относится, например, очистка временных данных, грубо говоря деструктор. Это сделано, чтобы мотивировать создателей контрактов меньше засирать монеро сложность хранилище.

Выполнение контракта может и не израсходовать весь приложенный Газ, тогда неиспользованный остаток просто вернется отправителю. Может случиться и обратное — газа не хватит и выполнение контракта будет прервано.

В таком случае майнер получит весь приложенный газ как оплату своей работы впустую, а вы — ценный опыт, что лучше прикладывать больше Газа. Gas Price — это цена одной единицы газа. Им можно установить более высокую или низкую цену за каждую операцию. Повышая Gas Price относительно его рыночной стоимости, можно мотивировать майнеров быстрее обработать вашу транзакцию.

Иногда повышение Gas Price заведомо необходимо. Это меньше, чем два блока. То есть покупатели с рыночным Gas Price могли просто не успеть вскочить на хайптрейн за два блока. Не сразу очевидная деталь: Например, чтобы прочитать свой баланс из имеющегося контракта, можно просто скачать актуальную версию блокчейна и найти значение нужной переменной в глобальном хранилище.

Такая возможность встроена в клиенты Ethereum. Освежаем в памяти. Блокчейн всегда состоит из блоков. Майнеры собирают транзакции из пула и пытаются составить из них новый блок, чтобы включить в общую цепочку.

Для этого они ищут какое случайное число в него добавить, чтобы блок удовлетворял неким глобальным правилам сложности.

Похожие публикации

В Ethereum блоки немного отличаются от классического Биткоина. Знают состояние системы В блок всегда добавляется хеш от всего текущего хранилища. Как если бы вы сделали хеш от всех данных на вашем жестком диске.

Такой слепок всегда отражает точное состояние системы на текущий момент: В Ethereum это просто корень дерева Меркла, о котором говорилось выше. Хеш хранилища становится одним из важнейших компонентов блока. Он обязательно включается в каждый найденный блок и верифицируется всеми участниками сети, чтобы никто не пытался подделать состояние системы. Благо дерево Меркла позволяет делать это быстро: Выписывают чеки на транзакции Представьте, что вы послали запрос на исполнение кода смарт-контракта, а тот вернул ошибку ICO закончилось, например.

Или же вы прикрепили к ней недостаточно газа и выполнение было прервано. В обоих этих случаях транзакция будет считаться успешно выполненной с точки зрения блокчейна — ведь код был исполнен, газ был перечислен, а состояние изменено. Однако для отправителя эта транзакция должна быть помечена как неудачная.

Похожие публикации

Но где? Для этого в Ethereum вводят еще одну сущность: Помимо списка транзакций, в блок добавляется информация о результатах исполнения каждой. Теперь если я даже прикреплю единиц Газа, а на исполнение кода уйдет всего — в чеке будет записано, что я реально потратил, мне вернут, а в транзакции будеткак я её и послал.

Не забывают свои корни Майнеры включают в новый блок не только ссылку на его родителя parent blockно и список ссылок на блоки, чей родитель равен родителю родителя текущего блока.

Gas Limit и Gas Price

В итоге блок в Ethereum выглядит как-то так: Майнеры — это куча компьютеров по ethereum logo миру.

Они одновременно собирают из транзакций новый блок, который пытаются добавить в блокчейн. Если майнеры начнут все одновременно анонсировать свои блоки в сеть, получится гонка, в которой невозможно определить победителя. Поэтому каждый майнер должен решить сложную задачу с легко проверяемым ответом, который он записывает в найденный блок. Первый, кто нашел ответ и анонсировал блок, получает вознаграждение 3 ETH.

Блок за 15 секунд Сложность задачи устанавливается сетью автоматически. В биткоине сложность специально установлена огромной, чтобы в среднем по сети блоки находились раз в 10 минут. В Ethereum же новые блоки вставляются в блокчейн раз в 15 секунд.

Помните я говорил, что в биткоине нужно решить задачу поиска такого хеша, который начинается на N нулей, например Даже интерактив по поиску таких хешей. Так вот, я сильно упростил. На самом деле эти нули появляются в хешах блоков именно потому что в биткоине установлена такая высокая сложность, что достичь её можно только хешем с кучей нулей в начале.

Хеш блока, а это тупо число, должен быть меньше определенного установленного числа.