以太坊中日志_以太坊讨论

欧意官网 欧意 2023-03-23 107 0

今天给各位分享以太坊中日志的知识,其中也会对以太坊讨论进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

以太坊如何使用web3.js或者rpc接口获取交易数据交易时间与确认数?

如果要查询主网上的交易记录,可以使用etherscan。但是,如果是你自己搭建的私链,应该如何查询交易记录呢?

答案是你需要自己监听链上的日志,存到数据库里,然后在这个数据库中查询。例如:

var addr = "0xbfb2e296d9cf3e593e79981235aed29ab9984c0f"

var filter = web3.eth.filter({fromBlock:0, toBlock:'latest', address: addr});

filter.get(function (err, transactions) {

  transactions.forEach(function (tx) {

    var txInfo = web3.eth.getTransaction(tx.transactionHash);   

     //这时可以将交易信息txInfo存入数据库

  });

});

web3.eth.filter()用来监听链上的日志,web3.eth.getTransaction()用来提取指定交易的信息,一旦获得交易信息,就可以存入数据库供查询用了。

推荐一个实战入门,你可以看看:以太坊教程

【ETH钱包开发03】web3j转账ETH

在之前的文章中,讲解了创建、导出、导入钱包。

【ETH钱包开发01】创建、导出钱包

【ETH钱包开发02】导入钱包

本文主要讲解以太坊转账相关的一些知识。交易分为ETH转账和ERC-20 Token转账,本篇先讲一下ETH转账。

1、解锁账户发起交易。钱包keyStore文件保存在geth节点上,用户发起交易需要解锁账户,适用于中心化的交易所。

2、钱包文件离线签名发起交易。钱包keyStore文件保存在本地,用户使用密码+keystore的方式做离线交易签名来发起交易,适用于dapp,比如钱包。

本文主要讲一下第二种方式,也就是钱包离线签名转账的方式。

交易流程

1、通过keystore加载转账所需的凭证Credentials

2、创建一笔交易RawTransaction

3、使用Credentials对象对交易签名

4、发起交易

注意以下几点:

1、Credentials

这里,我是通过获取私钥的方式来加载 Credentials

还有另外一种方式,通过密码+钱包文件keystore方式来加载 Credentials

2、nonce

nonce是指发起交易的账户下的交易笔数,每一个账户nonce都是从0开始,当nonce为0的交易处理完之后,才会处理nonce为1的交易,并依次加1的交易才会被处理。

可以通过 eth_gettransactioncount 获取nonce

3、gasPrice和gasLimit

交易手续费由gasPrice 和gasLimit来决定,实际花费的交易手续费是 gasUsed * gasPrice 。所有这两个值你可以自定义,也可以使用系统参数获取当前两个值

关于 gas ,你可以参考我之前的一篇文章。

以太坊(ETH)GAS详解

gasPrice和gasLimit影响的是转账的速度,如果gas过低,矿工会最后才打包你的交易。在app中,通常给定一个默认值,并且允许用户自己选择手续费。

如果不需要自定义的话,还有一种方式来获取。获取以太坊网络最新一笔交易的 gasPrice ,转账的话, gasLimit 一般设置为21000就可以了。

Web3j还提供另外一种简单的方式来转账以太币,这种方式的好处是不需要管理nonce,不需要设置gasPrice和gasLimit,会自动获取最新一笔交易的gasPrice,gasLimit 为21000(转账一般设置成这个值就够用了)。

这个问题,我想是很多朋友所关心的吧。但是到目前为止,我还没有看到有讲解这方面的博客。

之前问过一些朋友,他们说可以通过区块号、区块哈希来判断,也可以通过Receipt日志来判断。但是经过我的一番尝试,只有 BlockHash 是可行的,在web3j中根据 blocknumber 和 transactionReceipt 都会报空指针异常。

原因大致是这样的:在发起一笔交易之后,会返回 txHash ,然后我们可以根据这个 txHash 去查询这笔交易相关的信息。但是刚发起交易的时候,由于手续费问题或者以太网络拥堵问题,会导致你的这笔交易还没有被矿工打包进区块,因此一开始是查不到的,通常需要几十秒甚至更长的时间才能获取到结果。我目前的解决方案是轮询的去刷 BlockHash ,一开始的时候 BlockHash 的值为0x00000000000,等到打包成功的时候就不再是0了。

这里我使用的是rxjava的方式去轮询刷的,5s刷新一次。

正常情况下,几十秒内就可以获取到区块信息了。

区块确认数=当前区块高度-交易被打包时的区块高度。

以太坊技术系列-以太坊数据结构

本篇文章和大家介绍一下以太坊的数据结构,上篇文章我们提到,以太坊为了实现智能合约这一功能,使用了基于账户的模型。我们来看看以太坊中数据结构。

既然是基于账户的模型,我们需要通过账户地址找到账户的状态。就像通过银行卡号可以找到你在银行中的各种信息一样。最简单的想法当然是一个简单的哈希表 key是账户地址 value是账户状态。但这里有个问题解决不了。

轻节点如何校验账户合法性?

上篇我们说过,区块链中有2类节点,全节点和轻节点,轻节点只会存储block header,所以轻节点如何才能校验账号是否合法呢?

这个思路和我们平时用的md5校验一致,我们会对区块内的信息进行hash运算从而得出区块内信息唯一确定的值,区块链所有节点中这个值都是相同的。

在这个过程中我们用到了一种数据结构Merkle Tree(哈希树),我们先看下Merkle Tree(哈希树)的示意图。

上篇文章说到区块链中的链表(哈希链)和我们平时常见链表不同的是将指针从地址改为了hash指,这里也一样,哈希树和二叉树的区别有2个

1.将地址改为了哈希值

2.只有叶子节点存储数据

回到之前的问题轻节点是如何校验1个账户或交易是否是在链上的呢?

整个流程如上图所示

1.轻节点需要判断1个账号是否合法

2.轻节点由于只存储block header,所以拿到1个账号的时候会向全节点发出请求

3.全节点存储了所有账户状态,将账户路径中的需要计算用到的hash值返回给轻节点

4.轻节点本地进行计算根hash值,如果计算结果和自己存储一致则账户合法,不一致则不合法。

那以太坊中的账户信息的数据结构就是这样吗?

直接用这样的数据结构来存储账户信息会有2个问题

查找困难

生成hash值不确定

第1个问题应该比较容易发现,在这个树中寻找1个账号需要的复杂度是O(n),因为没有任何顺序。

第2个问题其实也是因为无序导致的,无序的组合每个节点针对同一批账户生成的hash值不一致,这就导致无法达成共识。

既然2个问题都和顺序有关,那我们类似二叉排序树一样,使用哈希排序树是不是就可以解决问题了呢?

使用排序树后会带来另外1个问题

插入困难

因为要维持树是有序的,很可能带来树结构的很大变动。

以太坊中使用了另外一种数据结构字典树。和哈希树不同,字典树应该是很多地方都有使用。我们简单来看下字典树的结构。

字典树能够较好地解决哈希树的2个缺点1.查找困难 2.生成的hash值不确定以及排序二叉树的1个缺点 插入困难。

但字典树我们可以看到可能树的深度可能由于部分元素导致整棵树深度非常深。

这时我们可以进一步优化,将相同路径进行压缩。这就是压缩字典树。

将哈希树和压缩字典树结合,就可以得到以太坊存储账户的最终数据结构-MPT。

将压缩字典树里面的指针从地址改为指针,并且将数据存储在叶子节点中即可。

介绍完状态树的数据结构,我们接下来讨论1个问题,区块中存储的账户状态是什么样的范围。有2种选择。

只保存当时区块中产生交易的账户状态。

保存全局所有的账户。

我们可以看下这2种方式,无非就是空间和时间的平衡,只保存当前区块产生的交易意味着是做懒加载(需要的时候才去寻找账户),在区块链中这个代价是非常大的,因为寻找的账户之前从未交易过,这样会遍历整个区块链。另外一种保存全局的账户方式虽然看起来空间消耗较大,但查找快捷,而且空间的问题我们可以通过其他方式优化。所以最终以太坊选择了第2种每个区块都报错全局所有账户的方式。

我们来看下以太坊中是如何保存状态树的。

可以看到以太坊中虽然每个区块都保存了全部账户,但是会将未发生变化的账户状态指向前1个节点,本身只存储发生变化的状态,这样可以较大程度优化空间占用。

介绍完以太坊中比较复杂的状态树后,我们继续来看看以太坊中的另外两棵树,交易树和收据树。

首先介绍一下,为什么需要交易树收据树。

1.交易树

虽然以太坊是基于账户的模型,但是就像银行不仅会存储银行卡的余额,还会存储卡中的每笔钱怎么来的以及怎么花的。交易树中就存储着当前区块中的包含的所有交易。

2.收据树

由于智能合约的引入增加了不少复杂性,所以以太坊用收据树存储着一些交易操作的额外信息。比如交易过程中执行日志就包含在收据树中方便查询。收据树和交易树是一一对应的。每发生一次交易就会有一次收据。

和状态树不同交易树和收据树只维护当前区块内发生的交易,因为当时区块发生交易时不需要再去查找另外1个交易,也就之前需要可能遍历整个区块链的查找操作了。

由于以太坊中的出块速度较快,我们进行一些查询一些符合条件交易的时候会面临大量数据遍历困难的问题。收据树中引入了布隆过滤器可以帮助我们有效缓解这一困难。

布隆过滤器将大集合中每个元素进行hash运算映射到1个较小的集合,这时再来1个元素要判断是否在大集合的时候,不需要遍历整个大集合,而是去进行hash运算去小集合中寻找是否存在,如果不存在,肯定不在大集合中,如果存在则不能说明任何问题。

如上图所示,布隆过滤器只能证明某1个元素不在集合中,不能证明1个元素在结合中。

以太坊中如果我们要在较多区块中寻找某1个交易,则可以利用布隆过滤器,过滤掉肯定不存在目标交易的区块,然后进入收据树内继续利用布隆过滤器筛选,剩下的才是可能的目标交易的交易,进行一一比对即可。

我们介绍了以太坊的核心数据结构,状态树交易树收据树,他们都是使用相同的数据结构-哈希压缩字典树。但状态树是维护1颗全局账户树,交易树和收据树则是维护本区块内的交易或收据。

介绍完数据结构后,后面我们会用几篇文章来介绍以太坊中的一些核心算法,比如共识机制,挖矿算法等。

以太坊开发(2):在以太坊私有链上的基本操作

在上一讲 如何使用geth搭建以太坊私有链 完成了私有链的搭建,下面介绍在私有链上的基本操作。

启动私有链后在命令行输入:

执行完之后可以查看到生成的账户地址为0xe6e4e20c95abc11dca8b3e9c292a34725bf89930

查询账户余额:

刚刚创建的私有链账户都是没有余额的,需要通过挖矿才会产生eth,下面介绍如何在私有链上挖矿。

在geth环境下执行:

这时候查看日志geth.log可以看到以太坊私有链有个启动的百分比,到100就正式启动了:

挖矿开始:

这时候有个疑问,挖矿挖到的eth到哪了,其实默认到了eth.account[0],就是第一个账户上:

如何修改挖矿所得的账户:

命令如下:

下面开始进行转账:

这时候出现报错,原因是转账的账户没有解锁,需要输入密码解锁转账的账户才能完成转账操作:

Quorum介绍

Quorum和以太坊的主要区别:

Quorum 的主要组件:

1,用其自己实现的基于投票机制的共识方式 来代替原来的 “Proof of work” 。

2,在原来无限制的P2P传输方式上增加了权限功能。使得P2P传输只能在互相允许的节点间传输。

3, 修改区块校验逻辑使其能支持 private transaction。

4, Transaction 生成时支持 transaction 内容的替换。这个调整是为了能支持联盟中的私有交易。

Constellation 模块的主要职责是支持 private transaction。Constellation 由两部分组成:Transaction Manager 和 Enclave。Transaction Manager 用来管理和传递私有消息,Enclave 用来对私有消息的加解密。

在私有交易中,Transaction Manager 会存储私有交易的内容,并且会将这条私有交易内容与其他相关的 Transaction Manager 进行交互。同时它也会利用 Enclave 来加密或解密其收到的私有交易。

为了能更有效率的处理消息的加密与解密,Quorum 将这个功能单独拉出并命名为 Enclave 模块。Enclave 和 Transaction Manager 是一对一的关系。

在 Quorum 中有两种交易类型,”Public Transaction” 和 “Privat Transaction”。在实际的交易中,这两种类型都采用了以太坊的 Transaction 模型,但是又做了部分修改。Quorum 在原有的以太坊 tx 模型基础上添加了一个新的 “privateFor” 字段。同时,针对一个 tx 类型的对象添加了一个新的方法 “IsPrivate”。用 “IsPrivate” 方法来判断 Transaction是 public 还是 private,用 “privateFor” 来记录 事务只有谁能查看。

Public Transaction 的机理和以太坊一致。Transaction中的交易内容能被链上的所有人访问到。

Private Transaction 虽然被叫做 “Private”,但是在全网上也会出现与其相关的交易。只不过交易的明细只有与此交易有关系的成员才能访问到。在全网上看到的交易内容是一段hash值,当你是交易的相关人员时,你就能利用这个hash值,然后通过 Transaction Manager 和 Enclave 来获得这笔交易的正确内容。

Public Transaction的处理流程和以太坊的Transaction流程一致。Transaction 广播全网后,被矿工打包到区块中。节点收到区块并校验区块中的 事务 信息。然后根据 Transaction信息更新本地的区块

Private Transaction也会将 Transaction 广播至全网。但是它的 Transaction payload已经从原来的真实内容替换为一个hash值。这个hash值是由Transaction Manager提供的。

有两个共识机制:QuorumChain Consensus 和 Raft-Based Consensus。

在 Quorum 1.2 之前的 Release 版本都采用了 QuorumChain。

从 2.0 版本开始,Quorum 废弃了 QuorumChain 转而只支持 Raft-based Consensus。

QuorumChain Consensus 是一个基于投票的共识算法。其主要特点有:

相比较以太坊的POW,Raft-based 提供了更快更高效的区块生成方式。相比 QuorumChain,Raft-based 不会产生空的区块,而且在区块的生成上比前者更有效率。

要想了解Raft-based Consensus,必须先了解Raft算法

Raft算法

Raft是一种一致性算法,是为了确保容错性,也就是即使系统中有一两个服务器当机,也不会影响其处理过程。这就意味着只要超过半数的大多数服务器达成一致就可以了,假设有N台服务器,N/2 +1 就超过半数,代表大多数了。

Raft的工作模式:

raft的工作模式是一个Leader和多个Follower模式,即我们通常说的领导者-追随者模式。除了这两种身份,还有Candidate身份。下面是身份的转化示意图

1,leader的选举过程

raft初始状态时所有server都处于Follower状态,并且随机睡眠一段时间,这个时间在0~1000ms之间。最先醒来的server A进入Candidate状态,Candidate状态的server A有权利发起投票,向其它所有server发出投票请求,请求其它server给它投票成为Leader。

2,Leader产生数据并同步给Follower

Leader产生数据,并向其它Follower节点发送数据添加请求。其它Follower收到数据添加请求后,判断该append请求满足接收条件(接收条件在后面安全保证问题3给出),如果满足条件就将其添加到本地,并给Leader发送添加成功的response。Leader在收到大多数Follower添加成功的response后。提交后的log日志就意味着已经被raft系统接受,并能应用到状态机中了。

Leader具有绝对的数据产生权利,其它Follower上存在数据不全或者与Leader数据不一致的情况时,一切都以Leader上的数据为主,最终所有server上的日志都会复制成与Leader一致的状态。

Raft的动态演示:

安全性保证,对于异常情况下Raft如何处理:

1,Leader选举过程中,如果有两个FollowerA和B同时醒来并发出投票请求怎么办?

在一次选举过程中,一个Follower只能投一票,这就保证了FollowerA和B不可能同时得到大多数(一半以上)的投票。如果A或者B中其一幸运地得到了大多数投票,就能顺利地成为Leader,Raft系统正常运行下去。但是A和B可能刚好都得到一半的投票,两者都成为不了Leader。这时A和B继续保持Candidate状态,并且随机睡眠一段时间,等待进入到下一个选举周期。由于所有Follower都是随机选择睡眠时间,所以连续出现多个server竞选的概率很低。

2,Leader挂了后,如何选举出新的Leader?

Leader在正常运行时候,会周期性的向Follower节点发送数据的同步请求,同时也是起到一个心跳作用。Follower节点如果在一段时间之内(一般是2000ms左右)没有收到数据同步请求,则认为Leader已经死了,于是进入到Candidate状态,开始发起投票竞选新的Leader,每个新的Leader产生后就是一个新的任期,每个任期都对应一个唯一的任期号term。这个term是单调递增的,用来唯一标识一个Leader的任期。投票开始时,Candidate将自己的term加1,并在投票请求中带上term;Follower只会接受任期号term比自己大的request_vote请求,并为之投票。 这条规则保证了只有最新的Candidate才有可能成为Leader。

3,Follower的数据的生效时间

Follower在收到一条添加数据请求后,是否立即保存并将其应用到状态机中去?如果不是立即应用,那么由什么来决定该条日志生效的时间?

首先会检查这条数据同步请求的来源信息是否与本地保存的leader信息符合,包括leaderId和任期号term。检查合法后就将日志保存到本地中,并给Leader回复添加log成功,但是不会立即将其应用到本地状态机。Leader收到大部分Follower添加log成功的回复后,就正式将这条日志commit提交。Leader在随后发出的心跳append_entires中会带上已经提交日志索引。Follower收到Leader发出的心跳append_entries后,就可以确认刚才的log已经被commit(提交)了,这个时候Follower才会把日志应用到本地状态机。下表即是append_entries请求的内容,其中leaderCommit即是Leader已经确认提交的最大日志索引。Follower在收到Leader发出的append_entries后即可以通过leaderCommit字段决定哪些日志可以应用到状态机。

4,向raft系统中添加新机器时,由于配置信息不可能在各个系统上同时达到同步状态,总会有某些server先得到新机器的信息,有些server后得到新机器的信息。比如在raft系统中有三个server,在某个时间段中新增加了server4和server5这两台机器。只有server3率先感知到了这两台机器的添加。这个时候如果进行选举,就有可能出现两个Leader选举成功。因为server3认为有3台server给它投了票,它就是Leader,而server1认为只要有2台server给它投票就是Leader了。raft怎么解决这个问题呢?

产生这个问题的根本原因是,raft系统中有一部分机器使用了旧的配置,如server1和server2,有一部分使用新的配置,如server3。解决这个问题的方法是添加一个中间配置(Cold, Cnew),这个中间配置的内容是旧的配置表Cold和新的配置Cnew。这个时候server3收到添加机器的消息后,不是直接使用新的配置Cnew,而是使用(Cold, Cnew)来做决策。比如说server3在竞选Leader的时候,不仅需要得到Cold中的大部分投票,还要得到Cnew中的大部分投票才能成为Leader。这样就保证了server1和server2在使用Cold配置的情况下,还是只可能产生一个Leader。当所有server都获得了添加机器的消息后,再统一切换到Cnew。raft实现中,将Cold,(Cold,Cnew)以及Cnew都当成一条普通的日志。配置更改信息发送Leader后,由Leader先添加一条 (Cold, Cnew)日志,并同步给其它Follower。当这条日志(Cold, Cnew)提交后,再添加一条Cnew日志同步给其它Follower,通过Cnew日志将所有Follower的配置切换到最新。

Raft算法和以太坊结合

所以为了连接以太坊节点和 Raft 共识,Quorum 采用了网络节点和 Raft 节点一对一的方式来实现 Raft-based 共识

一个Transaction完整流程

1,客户端发起一笔 Transaction并通过 RPC 来呼叫节点。

2,节点通过以太坊的 P2P 协议将节点广播给网络。

3,当前的 Raft leader 对应的以太坊节点收到了 Transaction后将它打包成区块。

区块被 编码后传递给对应的 Raft leader。

leader 收到区块后通过 Raft 算法将区块传递给 follower。这包括如下步骤:

3.1,leader 发送 AppendEntries 指令给 follower。

3.2,follower 收到这个包含区块信息的指令后,返回确认回执给 leader。

3.3,leader 收到不少于指定数量的确认回执后,发送确认 append 的指令给 follower。

3.4,follower 收到确认 append 的指令后将区块信息记录到本地的 Raft log 上。

3.5,Raft 节点将区块传递给对应的 Quorum 节点。Quorum 节点校验区块的合法性,如果合法则记录到本地链上。

参考链接:

Solidity之Event

Event是以太坊只能合约里面的一个成员就像下图里一样:

那么Event到底是什么呢?是用来干什么的呢?下面是官网上给出的介绍:

Event可以方便地使用EVM日志记录工具,而这些工具又可以在一个Dapp的用户界面中“调用”JavaScript callbacks,这些JavaScript callbacks是用来listen for these events的。

Event是可继承的合同成员。当它们被调用时,它们使得参数被存储在 交易的日志 中 - 区块链中的一块特殊数据结构。这些日志与合同所属的地址相关联,将被并入区块链中并保存在上面,和所属的该区块共存不离不弃。日志和事件数据 不能从合同内访问 (连从创建它们的合同内都不行)。

写到这里,本文关于以太坊中日志和以太坊讨论的介绍到此为止了,如果能碰巧解决你现在面临的问题,如果你还想更加了解这方面的信息,记得收藏关注本站。

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