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2024-03-08 04:50:00

以太坊中Ghost协议详解 - 知乎

以太坊中Ghost协议详解 - 知乎首发于区块链技术详解切换模式写文章登录/注册以太坊中Ghost协议详解Zarten计算机技术与软件专业技术资格证持证人作者：Zarten知乎专栏：区块链技术详解知乎ID：Zarten简介：互联网一线工作者，尊重原创并欢迎评论留言指出不足之处，也希望多些关注和点赞是给作者最好的鼓励！概述在以太坊系统中平均出块时间为15秒，相比比特币系统的出块时间10分钟，这个时间大大降低了，虽然提高了系统的反应效率和吞吐量，但是会出现大量的分叉问题。为什么会出现大量的分叉呢？因为出块时间降低到15s，意味着挖矿难度也大大降低，比如当矿工Zarten1挖到矿了，广播到全网，由于消息在网络中传播也是需要时间的（可能比15s还长），有可能矿工Zarten2在收到Zarten1消息前也挖到矿了，此时就形成了一个分叉。由于在网络中大量的矿工，所以会形成大量的分叉。按照比特币的最长链原则，如果形成了大量分叉，则会有大量矿工虽然挖到矿了，但可能会被废弃掉，这将严重的降低了矿工们的积极性。同时出现大量分叉后将会分散全网算力，给黑客的攻击降低了成本。同时出块时间减少，因为大型矿池的算力及网络的地理位置都比较有优势，这就造成了全网出块大部分都掌握在大型矿池手中，这样对小矿工及系统的安全性都非常不利。那么如何解决上面的问题呢？以太坊中采用了Ghost协议来解决一问题。Ghost协议规则Ghost简介Ghost（Greedy Heaviest Observed Subtree），中文名称：幽灵协议。是由Yonatan Sompolinsky 和 Aviv Zohar在2013年12月引入的创新Ghost规则如上图所示，在区块A后面出现了多个分叉，假设区块Zarten是最先发布的，那么区块Zarten很可能成为主链，其他节点收到广播后就在区块Zarten之后开始挖矿，假设后面区块Zarten_a挖到矿了，此时区块Zarten_a可以接纳Zarten1、Zarten2、Zarten3，也就是给点好处他们，让他们不再继续在自己下面挖了，来区块Zarten_a后面挖，根据这样的原理，就促使大家都在主链上延续下去，避免出现分叉而导致的问题。上图中，Zarten1、Zarten2、Zarten3被称为Zarten_a的叔父块，如果叔父块被接纳，只有叔父块会得到好处（奖励），叔父块后面挖的区块不会得到好处。因为如果叔父块后面的区块也有奖励，那么给黑客攻击的成本太低了，黑客进行分叉攻击就算不成功也可以得到奖励，所以只有叔父块才有奖励。叔父块们挖到矿了，虽然依旧会被废弃掉，但也拿到了相应的奖励，这样对矿工们的积极性起到了推动作用。同时叔父块中的交易会重新回到交易池中，待其他节点打包。叔父块的定义及奖励规则叔父块定义在以太坊中叔父不是严格意义上的叔父，在以太坊中规定在当前区块的7代以内有共同祖先的都可以认为是叔父块。且每远离自己一个区块的叔父块得到的奖励就减少1/8，这也是以太坊鼓励矿工们尽快合并减少分叉的策略。如下图所示：叔父块特点及奖励1.某个区块最多只能接纳2个叔父块，也可以不接纳任何叔父块2.叔父块必须是区块的前2层～前7层的祖先的直接子块3.被接纳过的叔父块不能再重复接纳了4.接纳了n个叔父块的区块，可以获得出块奖励的n*1/325.被引用了的叔父块，随着距离越远，得到的奖励递减1/8，如下图所示：奖励公式普通区块的奖励：固定出块奖励 + 区块Gas花费总和 + 包含叔父块奖励（固定出块奖励*n*1/32，其中n为包含的叔父块的个数）叔父块的奖励：(uncleNumer+8-headerNumber)×blockReward/8其中：uncleNumber：代表当前叔块的高度，也就是它的区块号headerNumber：代表当前正在被打包的区块的高度blockReward：代表矿工挖出区块时的基础奖励值真实挖矿的奖励讲解为了能更好的加深理解叔父块奖励规则，接下来将查看一个真实案例。通过http://blockchain.com网站查看区块高度为9634573的区块，网址链接为：Blockchain Explorer | BTC | ETH | BCH如下图所示：从上图可看到，包含了一个叔父块进来了。可以看到：此区块的奖励为：2.171342981784463037 ETH；总的叔父块奖励为：1.50000000 ETH验证此区块奖励固定出块奖励 + 区块Gas花费总和 + 包含叔父块奖励（固定出块奖励*n*1/32，其中n为包含的叔父块的个数）代入上面公式可得：2 + 0.108842981784463037 + 2*1*1/32 = 2.171342981784463跟上面的奖励完全一致，如下所示：验证叔父区块的奖励从上面好像看不到叔父区块的高度，可以通过etherscan网站查看，链接：Ethereum Blocks #9634573 | Etherscan点击箭头处可以查看叔父块信息，点击后如下图所示：代入公式可得：(uncleNumer+8-headerNumber)×blockReward/8(9634571+8-9634573)×2/8 = 1.5 总结由于以太坊的系统设计的出块时间更快，为了能解决掉出块时间更快带来的更多问题，所以设计了Ghost协议，更好的解决了一系列问题。以太坊系统也在不断的优化中，以后可能会出现更好的解决方案。发布于 2020-04-23 18:58区块链(Blockchain)区块链技术赞同 191 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录区块链技术详解区块链技术深

叶胜超：一分钟了解幽灵协议（GHOST Protocol）以及它的作用！（85） - 知乎

叶胜超：一分钟了解幽灵协议（GHOST Protocol）以及它的作用！（85） - 知乎首发于叶胜超区块链切换模式写文章登录/注册叶胜超：一分钟了解幽灵协议（GHOST Protocol）以及它的作用！（85）叶胜超区块链爱好者，《微信营销独孤九剑》作者什么是幽灵协议？幽灵协议，英文为“GHOST Protocol”，由Yonatan Sompolinsky 和 Aviv Zohar在2013年12月提出，通过这个协议，区块可以包含不只是他们父块的散列值，也包含叔块的陈腐区块的散列值。什么是叔块和陈腐区块？叔块：就是父区块的父区块的子区块。陈腐区块：就是对于同一个父块，已经有另外一个区块被创建出来之后，又被创建的区块。幽灵协议有什么作用？在以太坊的白皮书中这样解释，幽灵协议提出的动机是当前快速确认的块链因为区块的高作废率而受到低安全性困扰。以太坊的出块时间只有15秒，因此出块的概率就会增加，那么就会出现一些可怕的后果，比如分叉和区块作废，幽灵协议就是用来减少作废区块的。总结一下：通过幽灵协议，计算工作量证明时，区块不仅包含他们父区块的哈希值，还要包括叔区块的哈希值，这样就保留了本来要作废的区块，把它们暂时留在链上，既可以作为工作量证明的一部分，有助于区块链的安全性，也可以保护了小矿工的贡献，减轻大型矿工的垄断程度。此文属于叶胜超区块链基础普及系列，作者：叶胜超，欢迎转载，但需注明出处，谢谢！关注叶胜超，每天了解一个知识点，日积月累变老鸟！投资箴言：行情总在绝望中诞生，在半信半疑中成长，在憧憬中成熟，在希望中毁灭。作者简介：我是叶胜超，一个把自己姓名当成品牌经营的终身学习者，一个坚持每天5点起床跑步的终身践行者.希望和你成为朋友，我的微信：shengchao8 （公众号/微博：叶胜超区块链）熊市学习，牛市赚钱，学习区块链，百度“叶胜超区块链”，希望和你在熊市一起学习，一起成长。如果你想倾家荡产，有四大捷径：追涨杀跌；期货杠杆；融资融币；短线神操作。当然，人生颠峰也有四条大道：踏实工作；闲钱投资；熊市定投 ,牛市定抛；按时吃饭睡觉。此乃币圈生存法则，非绝世高手不得无视，币圈一天，人间十年，其凶残程度古今罕有，谨记生存法则可保不死！发布于 2019-10-18 09:29技术与应用科学比特币 (Bitcoin)农业区块链赞同添加评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录叶胜超区块链叶胜超区块链，为学习区块链而生的

幽灵协议_百度百科

_百度百科网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心收藏查看我的收藏0有用+10幽灵协议播报讨论上传视频计算机科学领域术语本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核。幽灵是一个协议，通过这个协议，区块可以包含不只是他们父块的散列值，也散列父块的父块的其他子块（被称为叔块）的陈腐区块。这确保了陈腐区块仍然有助于区块链的安全性，并减轻了大型矿工在快速区块链上的有优势的问题，因为他们能够立即得知自己的区块，因此不太可能产生陈腐区块。中文名幽灵协议外文名Ghost protocol属性协议简称幽灵作用确保了陈腐区块仍然具有安全性应用学科区块链目录1技术简介2区块链协议3区块链的共识机制▪工作量证明机制▪权益证明机制▪股份授权证明机制▪Pool验证池技术简介播报编辑幽灵是一个协议，通过这个协议，区块可以包含不只是他们父块的散列值，也散列父块的父块的其他子块（被称为叔块）的陈腐区块。这确保了陈腐区块仍然有助于区块链的安全性，并减轻了大型矿工在快速区块链上的有优势的问题，因为他们能够立即得知自己的区块，因此不太可能产生陈腐区块。区块：一个区块是一个数据包，其中包含零个或多个交易，前块（父块）的散列值，以及可选的其它数据。除了初始的“创世区块”以外每个区块都包含它父块的散列值，区块的全部集合被称为区块链，并且包含了一个网络里的全部交易历史。注意有些基于区块链的加密货币使用“总账”这个词语来代替区块链。这二者的意思是大致相同的，虽然在使用“总账”这个术语的系统里，每个区块都通常包括每个账户的状态（比如货币余额，部分履行的合约，注册）的全部拷贝，并允许用户抛弃过时的历史数据。父块：父块是指在模型中允许的最大的块，被分割后形成的小块称为子块。父块的大小是根据钻孔间距、采矿方法、地质条件和计算机的能力确定的。叔块：是父区块的父区块的子区块，但不是自个的父区块，或更一般的说是祖先的子区块，但不是自己的祖先。如果A是B的一个叔区块，那B是A的侄区块。陈腐区块：对于同一个父块，已经有另外一个区块被创建出来之后，又被创建的区块;陈旧区块通常被丢弃，是精力的浪费。区块链协议播报编辑区块链首先被表述为一个网络系统的基础架构协议，在比特币体系中，这个运行与点刘‘点架构的分布式网络系统中的基础协议内容可简单表述为在按照时间参数排序（或者某种不可更改的标准参数建立产生和存在秩序）的块链，在加密技术支持下承载数据存储和点对点传输及验证，使之成为不可逆和E自动及内生信任的数据系统，因此，点对点方式本身成为其基础协议内容的一部分。由此，我们完全可以以简单区分区块链协议对传统互联网基础协议内容的改变或升级。传统互联网的数据生成没有对数据本身的规制。数据储存依赖于中心节点上的服务器，基于对中心化权力的不信任和数据生成信任机制的匮乏，区块链基础协议实现了对此缺陷的反拨和矫证。因此它是在基础层面改变互联网秩序，其意义和技术表现都属于基础架构上的。人们对此有较广泛的共识。在此基础下，区块链的基础架构协议的意义被引申至经济结构和社会结构层面。区块链技术推动者，首先将互联网TCP/IP协议对市场结构的改变，认定为是对市场关系的重大调整，因此才造就阿里巴巴和尤布这样的基于互联网的商业模式和商业企业。这也是互联网改变人们生活方式和经济活动方式的原因所在，当人们更多的生活和经济活动依赖于互联网时，其所遵守和执行的是TCP/IP协议。区块链网络一旦跨出其特定网络。如比特币网络范畴成为市场甚至整个社会基础网络架构，它也将成为其对应和支持的网络系统的基础协议。所有市场关系的建艇将直接包含公平、透明、开放、信息共享、点对点构造要求的内置硬约束，所有人只能遵守和利用这些规则，但不能改变它。就这样，区块链一旦成为社会关系基础协议，包括社会管理、政府作用及其方式，必须执行权力虚置的协议要求。 [1]区块链的共识机制播报编辑区块链的自信任主要体现于分布于区块链中的用户无须信任交易的另一方，也无须信任一个中心化的机构，只需要信任区块链协议下的软件系统即可实现交易。这种自信任的前提是区块链的共识机制（consensus），即在一个互不信任的市场中，要想使各节点达成一致的充分必要条件是每个节点出于对自身利益最大化的考虑，都会自发、诚实地遵守协议中预先设定的规则，判断每一笔记录的真实性，最终将判断为真的记录记入区块链之中。换句话说，如果各节点具有各自独立的利益并互相竞争，则这些节点几乎不可能合谋欺骗你，而当节点们在网络中拥有公共信誉时，这一点体现得尤为明显。区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法，在机器之间建立“信任”网络，从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。现今区块链的共识机制可分为四大类：工作量证明机制（PoW）、权益证明机制（PoS）、股份授权证明机制（DPoS）和Pool验证池。 [2]工作量证明机制工作量证明机制即对于工作量的证明，是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息（即新区块）时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点，在以工作量证明机制为共识的区块链中，节点可以自由进出。大家所熟知的比特币网络就应用工作量证明机制来生产新的货币。然而，由于工作量证明机制在比特币网络中的应用已经吸引了全球计算机大部分的算力，其他想尝试使用该机制的区块链应用很难获得同样规模的算力来维持自身的安全。同时，基于工作量证明机制的挖矿行为还造成了大量的资源浪费，达成共识所需要的周期也较长，因此该机制并不适合商业应用。权益证明机制2012年，化名Sunny King的网友推出了Peercoin，该加密电子货币采用工作量证明机制发行新币，采用权益证明机制维护网络安全，这是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。与要求证明人执行一定量的计算工作不同，权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间，但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算。因此，PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。股份授权证明机制股份授权证明机制是一种新的保障网络安全的共识机制。它在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时，还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。股份授权证明机制与董事会投票类似，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体用户。在这样的区块链中，全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。同时，区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要，全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格，重新选举新的代表，实现实时的民主。股份授权证明机制可以大大缩小参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验证。然而，该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题，因为该共识机制无法摆脱对于代币的依赖，而在很多商业应用中并不需要代币的存在。Pool验证池Pool验证池基于传统的分布式一致性技术建立，并辅之以数据验证机制，是区块链中广泛使用的一种共识机制。Pool验证池不需要依赖代币就可以工作，在成熟的分布式一致性算法（Pasox、Raft）基础之上，可以实现秒级共识验证，更适合有多方参与的多中心商业模式。不过，Pool验证池也存在一些不足，例如该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号京公网安备110000020000

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导演: 布拉德·伯德

编剧: 布鲁斯·盖勒 / 乔什·阿佩尔鲍姆 / 安德烈·内梅克 / 斯蒂文·泽里安 / 大卫·凯普

主演: 汤姆·克鲁斯 / 杰瑞米·雷纳 / 西蒙·佩吉 / 宝拉·巴顿 / 蕾雅·赛杜 / 迈克尔·恩奎斯特 / 弗拉基米尔·马什科夫 / 萨穆里·埃德尔曼 / 伊万·舍甫多夫 / 亚尼·卡普 / 乔什·哈洛威 / 帕维尔·克里兹 / 米拉吉·格尔比克 / 伊利亚·沃里克 / 戈兰·纳沃耶茨 / 拉迪斯拉夫·伯兰 / Tomás Valík / 兰迪·霍尔 / 维塔利·克拉夫琴科 / 麦克·多普德 / 马丁·哈伯 / Ivo Novák / Marek Dobes / 克劳迪娅·瓦西科娃 / 布莱恩·卡斯佩 / 佩特拉·卢斯提戈瓦 / 艾普尔·斯图瓦特 / 安德雷斯·魏斯涅夫斯基 / 迪米特里·柴波维特斯基 / 道恩·楚拜 / 凯斯·达拉斯 / Tammy Hui / 大卫·斯图尔特 / Sabrina Morris / 杰西卡·贝尔金 / 斯蒂芬·罗波 / 米歇尔·莫纳汉 / 阿里·奥洛米 / 文·瑞姆斯 / 米哈利·绍鲍多什 / 汤姆·威尔金森

类型: 动作 / 惊悚 / 冒险

官方网站: www.missionimpossible.com

制片国家/地区: 美国

语言: 英语 / 俄语 / 法语 / 阿拉伯语 / 瑞典语

上映日期: 2012-01-28(中国大陆) / 2011-12-21(美国)

片长: 133分钟

又名: 职业特工队：鬼影约章(港) / 不可能的任务：鬼影行动(台) / 不可能的任务4 / 职业特工队4 / 碟中谍：幽灵协议 / Mission: Impossible 4 / M: I 4

IMDb: tt1229238

官方小站:

碟中谍4：幽灵协议

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8.4

443107人评价

5星

33.7%

4星

52.4%

3星

13.2%

2星

0.6%

1星

0.1%

好于 97% 动作片

好于 95% 冒险片

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以太坊白皮书精读详解（4）——杂项与关注 - 知乎

以太坊白皮书精读详解（4）——杂项与关注 - 知乎首发于区块链商业分析切换模式写文章登录/注册以太坊白皮书精读详解（4）——杂项与关注无住居士学心学，致良知文/罗辑。首发于微信公众号区块链森林。在这一篇，我们接着研读以太坊白皮书的第四部分：杂项和关注。本章对挖矿的奖励机制、费用机制、编程语言、货币发行机制、挖矿中心化问题、扩展性问题做了进一步的论述。杂项和关注改进版幽灵协议的实施“幽灵“协议（"Greedy Heaviest Observed Subtree" (GHOST) protocol）是由Yonatan Sompolinsky 和 Aviv Zohar在2013年12月引入的创新。幽灵协议提出的动机是当前快速确认的块链因为区块的高作废率而受到低安全性困扰；因为区块需要花一定时间（设为t）扩散至全网，如果矿工A挖出了一个区块然后矿工B碰巧在A的区块扩散至B之前挖出了另外一个区块，矿工B的区块就会作废并且没有对网络安全作出贡献。此外，这里还有中心化问题：如果A是一个拥有全网30%算力的矿池而B拥有10%的算力，A将面临70%的时间都在产生作废区块的风险而B在90%的时间里都在产生作废区块。因此，如果作废率高，A将简单地因为更高的算力份额而更有效率，综合这两个因素，区块产生速度快的块链很可能导致一个矿池拥有实际上能够控制挖矿过程的算力份额。正如Sompolinsky 和 Zohar所描述的，通过在计算哪条链“最长”的时候把废区块也包含进来，幽灵协议解决了降低网络安全性的第一个问题；这就是说，不仅一个区块的父区块和更早的祖先块，祖先块的作废的后代区块（以太坊术语中称之为“叔区块”）也被加进来以计算哪一个区块拥有支持其的最大工作量证明。我们超越了Sompolinsky 和 Zohar所描述的协议以解决第二个问题 – 中心化倾向，以太坊付给以“叔区块”身份为新块确认作出贡献的废区块87.5%的奖励，把它们纳入计算的“侄子区块”将获得奖励的12.5%，不过，交易费用不奖励给叔区块。以太坊实施了一个只下探到第五层的简化版本的幽灵协议。其特点是，废区块只能以叔区块的身份被其父母的第二代至第五代后辈区块，而不是更远关系的后辈区块（例如父母区块的第六代后辈区块，或祖父区块的第三代后辈区块）纳入计算。这样做有几个原因。首先，无条件的幽灵协议将给计算给定区块的哪一个叔区块合法带来过多的复杂性。其次，带有以太坊所使用的补偿的无条件的幽灵协议剥夺了矿工在主链而不是一个公开攻击者的链上挖矿的激励。最后，计算表明带有激励的五层幽灵协议即使在出块时间为15s的情况下也实现了了95%以上的效率，而拥有25%算力的矿工从中心化得到的益处小于3%。详解比特币的区块确认时间是10分钟，而以太坊区块确认时间在5~30秒，这个快速确认机制带来了一个副作用，就是区块的作废率较高，它会引发两个后果：矿工挖出的区块有很高的作废率，这样它所付出的资源就没有为整个网络的安全作出贡献。为了分摊风险，降低作废率，矿工趋向于加入更大的矿池，这将导致算力中心化，而中心化对于区块链是极大的威胁。因此，以太坊引入了“幽灵”协议。主要措施是两条：改进了投票机制，在计算哪条链“最长”的时候把废区块也包含进来。不仅一个区块的父区块和更早的祖先块，祖先块的作废的后代区块（以太坊术语中称之为“叔区块”）也被加进来以计算哪一个区块拥有支持其的最大工作量证明。叔区块也可以获得奖励。这个奖励机制使得节点选择诚实工作比加入攻击者链条获得收益的概率更大。费用因为每个发布的到区块链的交易都占用了下载和验证的成本，需要有一个包括交易费的规范机制来防范滥发交易。比特币使用的默认方法是纯自愿的交易费用，依靠矿工担当守门人并设定动态的最低费用。因为这种方法是“基于市场的”，使得矿工和交易发送者能够按供需来决定价格，所以这种方法在比特币社区被很顺利地接受了。然而，这个逻辑的问题在于，交易处理并非一个市场；虽然根据直觉把交易处理解释成矿工给发送者提供的服务是很有吸引力的，但事实上一个矿工收录的交易是需要网络中每个节点处理的，所以交易处理中最大部分的成本是由第三方而不是决定是否收录交易的矿工承担的。于是，非常有可能发生公地悲剧。然而，当给出一个特殊的不够精确的简化假设时，这个基于市场的机制的漏洞很神奇地消除了自己的影响。论证如下。假设：一个交易带来 k 步操作, 提供奖励 kR给任何收录该交易的矿工，这里 R 由交易发布者设定， k 和 R 对于矿工都是事先（大致上）可见的。每个节点处理每步操作的成本都是 C (即所有节点的效率一致)。有 N 个挖矿节点，每个算力一致(即全网算力的1/N)。没有不挖矿的全节点。当预期奖励大于成本时，矿工愿意挖矿。这样，因为矿工有1/N 的机会处理下一个区块，所以预期的收益是 kR/N , 矿工的处理成本简单为 kC. 这样当 kR/N > kC，即 R > NC时。矿工愿意收录交易。注意 R 是由交易发送者提供的每步费用，是矿工从处理交易中获益的下限。 NC 是全网处理一个操作的成本。所以，矿工仅有动机去收录那些收益大于成本的交易。然而，这些假设与实际情况有几点重要的偏离：因为额外的验证时间延迟了块的广播因而增加了块成为废块的机会，处理交易的矿工比其它的验证节点付出了更高的成本。不挖矿的全节点是存在的。实践中算力分布可能最后是极端不平均的。以破坏网络为己任的投机者，政敌和疯子确实存在，并且他们能够聪明地设置合同使得他们的成本比其它验证节点低得多。上面第1点驱使矿工收录更少的交易，第2点增加了 NC; 因此这两点的影响至少部分互相抵消了. 第3点和第4点是主要问题；作为解决方案我们简单地建立了一个浮动的上限：没有区块能够包含比BLK_LIMIT_FACTOR 倍长期指数移动平均值更多的操作数。具体地：blk.oplimit = floor((blk.parent.oplimit * (EMAFACTOR - 1) + floor(parent.opcount * BLK_LIMIT_FACTOR)) /EMA_FACTOR)BLK_LIMIT_FACTOR 和 EMA_FACTOR 是暂且被设为 65536 和 1.5 的常数，但可能会在更深入的分析后调整。资料补充在《以太坊设计原理》这篇文章中更详细地说明了费用机制：原文：https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Design-Rationale译文：https://tsaiyee.com/docs/blockchain/ethereum-design/比特币中所有交易大体相同，因此它们的网络成本可以建成一个模型。以太坊中的交易要更复杂，所以交易费用需要考虑到账户的许多方面，包括宽带费用，存储费用和计算费用。尤其重要的是，以太坊编程语言是图灵完备的，所以交易会使用任意数量的宽带、存储和计算成本。这就可能会导致在计算成本过程中，突遭停电而计算被迫中止。太坊交易费用的基本机制如下：每笔交易必须指明一定数量的gas（即指定startgas的值），以及支付每单元gas所需费用（即gasprice），在交易执行开始时，startgas * gasprice 价值的以太币会从发送者账户中扣除；交易执行期间的所有操作，包括读写数据库、发送消息以及每一步的计算都会消耗一定数量的gas；如果交易执行完毕，消耗的gas值小于指定的限制值，则交易执行正常，并将剩余的gas值赋予变量gas_rem ; 在交易完成后，发送者会收到返回的gas_rem * gasprice 价值的以太币，而给矿工的奖励是（startgas - gas_rem）* gasprice价值的以太币；如果交易执行中，gas消耗殆尽，则所有的执行恢复原样，但交易仍然有效，只是交易的唯一结果是将 startgas * gasprice 价值的以太币支付给矿工，其他不变；当一个合约发送消息给另一个合约，可以对这个消息引起的子执行设置一个gas限制。如果子执行耗尽了gas，则子执行恢复原样，但gas仍然消耗。上述提到的几点都是必须满足的，例如：如果交易没有指定gas限制，那么恶意用户就会发送一个有数十亿步循环的交易。没有人能够处理这样的交易，因为处理这样的交易花的时间可能很长很长，从而无法预先告知网络上的矿工，这会导致拒绝服务的漏洞产生。替代严格的gas计数、时间限制等机制的方案不起作用，因为它们太主观了startgas * gasprice 的整个值，在开始时就应该设置好，这样不至于在交易执行中因gas不够而造成交易终止。注意，仅仅检查账户余额是不够的，因为账户可以在其他地方发送余额。如果在gas不够的情况下，交易执行没有恢复操作（回滚），合约必须采用强有力的安全措施来防止合约发生变化。如果子限制不存在，则恶意账户会通过与其他账户达成协议来对它们采取拒绝服务攻击。在计算开始时插入一个大循环，那么发送消息给受害合约或者受害合约的任何补救尝试，都会使整个交易死锁。要求交易发送者而不是合约来支付gas，这样大大增加了开发人员的可操作性。以太坊早期的版本是由合约来支付gas的，这导致了一个相当严重的问题：每个合约必须实现“守护”代码，确保每个传入的消息有足够的以太币供其消耗。gas消耗计算有以下特点：对于任何交易，都将收取21000gas的基本费用。这些费用可用于支付运行椭圆曲线算法所需的费用。该算法旨在从签名中恢复发送者的地址以及存储交易所花费的硬盘和带宽空间。交易可以包括无限量的“数据”。虚拟机中的某些操作码，可以让合约允许交易对这些数据的访问。数据的固定消耗计算是：每个零字节4gas，非零字节68gas。这个公式的产生是因为合约中大部分的交易数据由一些列的32字节的参数组成，其中多数参数具有许多前导零字节。该结构看起来似乎效率不高，但由于压缩算法的存在，实际上还是很有效率的。我们希望此结构能够代替其他更复杂的机制：这些机制根据预期字节数严格包装参数，从而导致编译阶段复杂性大增。这是三明治复杂模型的一个例外，但由于成本效益比，这也是合理的模型。用于设置账户存储器的操作码SSTORE的消耗是：1.将零值改为非零值时，消耗20000gas；2.将零值变成零值，或非零值变非零值，消耗5000gas；3.将非零值变成零值，消耗5000gas，加上交易执行成功后退回的20000gas。退款金额上限是交易消耗gas总额的50%。这样设置会激励人们清除存储器。我们注意到，正因为缺乏这样的激励，许多合约造成了存储空间没有被有效使用，从而导致了存储快速膨胀；为存储收取费用提供了很多好处，同时不会失去合约一旦确立就可以永久存在的保证。延迟退款机制是必要的，因为可以阻止拒绝服务攻击。攻击者发送一笔含有少量gas的交易，循环清除大量的存储，直到用光gas，这样消耗了大量的验证算力，但实际并没有真正清除存储或消耗大量gas。50%的上限的是为了确保获得了一定交易gas的旷工依然能够确定执行交易的计算时间的上限。合约提供的消息的数据是没有成本的。因为在消息调用期间不需要实质复制任何数据，调用数据可以简单地视为指向父合约内存的指针，该指针在子进程执行时不会改变。内存是一个可以无限扩展的数组，然而，每扩展32字节的内存就会消耗1gas的成本，不足32字节以32字节计。某些操作码的计算时间极度依赖参数，gas开销计算是动态变化的。例如，EXP的的开销是指数级别的；复制操作码（如：CALLDATACOPY, CODECOPY, EXTCODECOPY）的开销是1+1(每复制32字节)。内存扩展的开销不包含在这里，因为它触发了二次攻击。如果值不是零，操作码CALL会额外消耗9000gas。这是因为任何值传输都会引起归档节点的历史存储显著增大。请注意，实际消耗是6700，在此基础上，我们强制增加了一个自动给予接受者的gas值，这个值最小2300。这样做是为了让接受交易的钱包至少有足够的gas来记录交易。gas机制的另一个重要部分是gas价格本身体现出的经济学原理。比特币中，默认的方法是采取纯粹自愿的收费方式，矿工扮演守门人的角色并且动态设置收费的最小值。以太坊中允许交易发送者设置任意数目的gas。这种方式在比特币社区非常受欢迎，因为它是“市场经济”的体现：允许矿工和交易者之间依据供需关系来决定价格。然而，这种方式的问题是，交易处理并不遵循市场原则。尽管可以将交易处理看作是矿工向发送者提供的服务（这听起来很直观），但实际上矿工所处理的每个交易都必须由网络中的每个节点处理，所以交易处理的大部分成本都由第三方机构承担，而不是决定是否处理它的矿工。当前，因为缺乏矿工在实际中的行为的明确信息，所以我们将采取一个非常简单公平的方法：投票系统，来设定gas限定值。矿工有权将当前区块的gas限定值设定在最后区块的gas限定值的0.0975% (1/1024)内。所以最终的gas限定值应该是矿工们设置的中间值。我们希望将来能够采用软分叉的方法来使用更加精确的算法。详解交易费应该采用市场机制还是算法？比特币系统采用的是市场机制，然而交易处理并非是一个界限清晰的市场。交易处理的成本是由所有节点承担的，如果由矿工和交易发送者自由定价，有可能导致整个经济体恶化，最终所有人承担恶果。不挖矿的节点虽然不参与交易，却承担了交易的负向外部性影响。就像在一些发展能源重化工业的城市，利润是由能源和重化工企业赚取的，然而环境污染的结果却是由整个城市的居民承担的。如果环保监管机构和企业采用采用市场机制来应对环保问题，那么就导致环境破坏，最终所有人都不得不搬离这个城市。因此，以太坊的费用机制是一种算法，它的最大目标是保证系统平稳运行，经济体繁荣发展。在此目标下，保证交易被顺利执行，矿工有合理的收益。计算和图灵完备需要强调的是以太坊虚拟机是图灵完备的；这意味着EVM代码可以实现任何可以想象的计算，包括无限循环。EVM代码有两种方式实现循环。首先， JUMP 指令可以让程序跳回至代码前面某处，还有允许如 while x < 27: x = x * 2 一样的条件语句的JUMPI 指令实现条件跳转。其次，合约可以调用其它合约，有通过递归实现循环的潜力。这很自然地导致了一个问题：恶意用户能够通过迫使矿工和全节点进入无限循环而不得不关机吗？这问题出现是因为计算机科学中一个叫停机问题的问题：一般意义上没有办法知道，一个给定的程序是否能在有限的时间内结束运行。正如在状态转换章节所述，我们的方案通过为每一个交易设定运行执行的最大计算步数来解决问题，如果超过则计算被恢复原状但依然要支付费用。消息以同样的方式工作。为显示这一方案背后的动机，请考虑下面的例子：一个攻击者创建了一个运行无限循环的合约，然后发送了一个激活循环的交易给矿工，矿工将处理交易，运行无限循环直到瓦斯耗尽。即使瓦斯耗尽交易半途停止，交易依然正确（回到原处）并且矿工依然从攻击者哪里挣到了每一步计算的费用。一个攻击者创建一个非常长的无限循环意图迫使矿工长时间内一直计算致使在计算结束前若干区块已经产生于是矿工无法收录交易以赚取费用。然而，攻击者需要发布一个 STARTGAS 值以限制可执行步数，因而矿工将提前知道计算将耗费过多的步数。一个攻击者看到一个包含诸如 send(A,self.storage); self.storage = 0格式的合约然后发送带有只够执行第一步的费用的而不够执行第二步的交易（即提现但不减少账户余额）。合约作者无需担心防卫类似攻击，因为如果执行中途停止则所有变更都被回复。一个金融合约靠提取九个专用数据发布器的中值来工作以最小化风险，一个攻击者接管了其中一个数据提供器，然后把这个按DAO章节所述的可变地址调用机制设计成可更改的数据提供器转为运行一个无限循环，以求尝试逼迫任何从此金融合约索要资金的尝试都会因瓦斯耗尽而中止。然而，该金融合约可以在消息里设置瓦斯限制以防范此类问题。图灵完备的替代是图灵不完备，这里 JUMP 和 JUMPI 指令不存在并且在某个给定时间每个合约只允许有一个拷贝存在于调用堆栈内。在这样的系统里，上述的费用系统和围绕我们的方案的效率的不确定性可能都是不需要的，因为执行一个合约的成本将被它的大小决定。此外，图灵不完备甚至不是一个大的限制，在我们内部设想的所有合约例子中，至今只有一个需要循环，而且即使这循环也可以被26个单行代码段的重复所代替。考虑到图灵完备带来的严重的麻烦和有限的益处，为什么不简单地使用一种图灵不完备语言呢？事实上图灵不完备远非一个简洁的解决方案。为什么？请考虑下面的合约：C0: call(C1); call(C1);

C1: call(C2); call(C2);

C2: call(C3); call(C3);

...

C49: call(C50); call(C50);

C50: (作一个图灵机的步计算和记录结果在合约的长期存储)现在，发送一个这样的交易给A，这样，在51个交易中，我们有了一个需要花费2^50 步计算的合约，矿工可能尝试通过为每一个合约维护一个最高可执行步数并且对于递归调用其它合约的合约计算可能执行步数从而预先检测这样的逻辑炸弹，但是这会使矿工禁止创建其它合约的合约（因为上面26个合约的创建和执行可以很容易地放入一个单独合约内）。另外一个问题点是一个消息的地址字段是一个变量，所以通常来讲可能甚至无法预先知道一个合约将要调用的另外一个合约是哪一个。于是，最终我们有了一个惊人的结论：图灵完备的管理惊人地容易，而在缺乏同样的控制时图灵不完备的管理惊人地困难- 那为什么不让协议图灵完备呢？详解首先了解一下图灵完备是什么意思。在可计算性理论里，如果一系列操作数据的规则（如指令集、编程语言、细胞自动机）可以用来模拟单带图灵机，那么它是图灵完备的。图灵机又是什么呢？是数学家图灵提出的一种抽象计算模型，即将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象，由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。通俗地讲，如果一系列数据操作规则，如一门编程语言，可以完成人可以完成的计算，那么就称为图灵完备，否则就是图灵不完备。也就是说图灵完备的编程语言可以完成人类可以想象的任何计算。在第一章“脚本”节中V神提到了比特币脚本语言是缺少图灵完备的。缺少图灵完备性 – 这就是说，尽管比特币脚本语言可以支持多种计算，但是它不能支持所有的计算。最主要的缺失是循环语句。不支持循环语句的目的是避免交易确认时出现无限循环。理论上，对于脚本程序员来说，这是可以克服的障碍，因为任何循环都可以用多次重复if 语句的方式来模拟，但是这样做会导致脚本空间利用上的低效率，例如，实施一个替代的椭圆曲线签名算法可能将需要256次重复的乘法，而每次都需要单独编码。这里指出比特币脚本语言不支持循环语句，之所以不支持循环语句，是为了避免无限循环。如果有一个交易或者一个合约是一个无限循环的程序，那么意味着这个程序将被无止境地执行下去，永不停止。这将导致分布式计算资源的浪费。既然图灵不完备可以解决无线循环问题，为什么以太坊不延用比特币的解决方案呢？因为它不够简洁，而且还有缺陷。简洁的问题：一个循环语句可以执行的程序，需要手动重复n次。缺陷：一个是导致合约的合约无法创建，另一个是导致合约调用无法执行。那么以太坊用什么方法来解决了停机问题呢？GAS机制（瓦斯机制）：用户发起一个合约、一笔交易、一个应用时，需要预充gas，只有gas充足的情况下，程序才会被执行，如果gas不足，程序将停止，合约、交易的状态将回复到程序执行前的状态。V神用一个经济手段解决了一个技术问题。货币和发行以太坊网络包含自身的内置货币以太币，以太币扮演双重角色，为各种数字资产交易提供主要的流动性，更重要的是提供了支付交易费用的一种机制。为便利及避免将来的争议期间（参见当前的mBTC/uBTC/聪的争论），不同面值的名称将被提前设置：1: 伟10^12: 萨博10^15: 芬尼10^18: 以太这应该被当作是“元”和“分”或者“比特币”和“聪”的概念的扩展版，在不远的将来，我们期望“以太”被用作普通交易，“芬尼”用来进行微交易，“萨博”和“伟”用来进行关于费用和协议实施的讨论。发行模式如下：通过发售活动，以太币将以每BTC 1337-2000以太的价格发售，一个旨在为以太坊组织筹资并且为开发者支付报酬的机制已经在其它一些密码学货币平台上成功使用。早期购买者会享受较大的折扣，发售所得的BTC将完全用来支付开发者和研究者的工资和悬赏，以及投入密码学货币生态系统的项目。0.099x （x为发售总量）将被分配给BTC融资或其它的确定性融资成功之前参与开发的早期贡献者，另外一个0.099x将分配给长期研究项目。自上线时起每年都将有0.26x（x为发售总量）被矿工挖出。发行分解永久线性增长模型降低了在比特币中出现的财富过于集中的风险，并且给予了活在当下和将来的人公平的机会去获取货币，同时保持了对获取和持有以太币的激励，因为长期来看“货币供应增长率”是趋于零的。我们还推断，随着时间流逝总会发生因为粗心和死亡等原因带来的币的遗失，假设币的遗失是每年货币供应量的一个固定比例，则最终总的流通中的货币供应量会稳定在一个等于年货币发行量除以遗失率的值上（例如，当遗失率为1%时，当供应量达到30x时，每年有0.3x被挖出同时有0.3x丢失，达到一个均衡）。GroupAt launchAfter 1 yearAfter 5 yearsCurrency units1.198X1.458X2.498XPurchasers83.5%68.6%40.0%Reserve spent pre-sale8.26%6.79%3.96%Reserve used post-sale8.26%6.79%3.96%Miners0%17.8%52.0%除了线性的发行方式外，和比特币一样以太币的的供应量增长率长期来看也趋于零。详解以太币设置了几个货币单位，类似于法定货币中的元角分。以太币的货币单位如下：1: 伟10^12: 萨博10^15: 芬尼10^18: 以太八卦一下，这几个货币单位是什么意思呢？前三个是人名，都是对加密货币和区块链做出贡献的人。在以太坊白皮书“历史”章中有提及。1998年，戴伟（Wei Dai）的b-money首次引入了通过解决计算难题和去中心化共识创造货币的思想，但是该建议并未给出如何实现去中心化共识的具体方法。2005年，芬尼（Hal Finney）引入了“可重复使用的工作量证明机制”（reusable proofs of work）概念，它同时使用b-money的思想和Adam Back提出的计算困难的哈希现金（Hashcash）难题来创造密码学货币。在2005年，尼克萨博提出了“用所有权为财产冠名”的概念，文中描述了复制数据库技术的发展如何使基于区块链的系统可以应用于登记土地所有权，创建包括例如房产权、违法侵占和乔治亚州土地税等概念的详细框架。以太币的用途有两个：交易；支付程序运行费用。关于加密货币的发行机制有个问题值得探讨：总量是否需要恒定？比特币的总量是恒定的。以太币并没有规定一个发行总量，只是规定每年发行预售以太币总量的26%。为什么比特币要总量恒定呢？因为比特币致力于成为法币的替代货币，要消除通货膨胀。总量恒定这个机制给了人们一种信念，比特币是保值的，不会像法定货币那样由于超发而导致连年贬值。因此比特币也就成为了一种资产储备选项。为什么以太坊不设定为总量恒定呢？因为以太坊致力于成为去中心化应用的基础设施，要建立一个经济系统。因此以太币的发行机制要达到以下三个目标：抗通胀，如果一个经济体通货膨胀，那么就会造成货币贬值，使得货币持有者资产缩水，持有者将抛弃这个货币，经济系统也就崩溃了。避免成为投机标的，如果成为投机标的，那么以太币就吸引了一群投机者，而投机者对经济系统的繁荣并不能做出实质性贡献。持续吸引新人，如果币值过高，让以太币成为收藏品，那么将挡住很多人进入以太坊。以太坊的用户量不能增长，开发者不能增长，应用市场不能繁荣，以太坊就没有了活力。这样的机制使得人们更愿意在以太坊上创建应用，而不是投机炒作，应用市场的繁荣是真正的繁荣。关于以太币的发行机制查看以下文章。http://www.8btc.com/yitaiff/原文来自以太坊博客http://blog.ethereum.org/2014/04/10/the-issuance-model-in-ethereum/。挖矿的中心化比特币挖矿算法基本上是让矿工千万次地轻微改动区块头，直到最终某个节点的改动版本的哈希小于目标值（目前是大约2190）。然而，这种挖矿算法容易被两种形式的中心化攻击。第一种，挖矿生态系统被专门设计的因而在比特币挖矿这一特殊任务上效率提高上千倍的ASICs（专用集成电路）和电脑芯片控制。这意味着比特币挖矿不再是高度去中心化的和追求平等主义的，而是需要巨额资本的有效参与。第二种，大部分比特币矿工事实上不再在本地完成区块验证；而是依赖中心化的矿池提供区块头。这个问题可以说很严重：在本文写作时，最大的两个矿池间接地控制了大约全网50%的算力，虽然当一个矿池或联合体尝试51%攻击时矿工可以转换到其它矿池这一事实减轻了问题的严重性。以太坊现在的目的是使用一个基于为每1000个随机数随机产生唯一哈希的函数的挖矿算法，用足够宽的计算域，去除专用硬件的优势。这样的策略当然不会使中心化的收益减少为零，但是也不需要。注意每单个用户使用他们的私人笔记本电脑或台式机就可以几乎免费地完成一定量的挖矿活动，但当到了100%的CPU使用率之后更多地挖矿就会需要他们支付电力和硬件成本。ASIC挖矿公司需要从第一个哈希开始就为电力和硬件支付成本。所以，如果中心化收益能够保持在(E + H) /E 以下，那么即使ASICs被制造出来普通矿工依然有生存空间。另外，我们计划将挖矿算法设计成挖矿需要访问整个区块链，迫使矿工存储完整的区块链或者至少能够验证每笔交易。这去除了对中心化矿池的需要；虽然矿池依然可以扮演平滑收益分配的随机性的角色，但这功能可以被没有中心化控制的P2P矿池完成地同样好。这样即使大部分普通用户依然倾向选择轻客户端，通过增加网络中的全节点数量也有助于抵御中心化。详解工作量证明机制能够有效的前提条件是没有人掌控全网51%及以上的算力。然而在比特币网络中，由于ASICs矿机的出现，使得挖矿需要巨额资本才能参与，这导致了算力的中心化，对比特币网络安全构成了威胁。以太坊通过算法设计削弱了中心化的威胁：为每1000个随机数随机产生唯一哈希函数的挖矿算法，用足够宽的计算域，去除专用硬件的优势；即使ASIC挖矿公司出现，普通的矿工也可以获得挖矿收益，因为普通矿工只要用自己的普通电脑就可以挖矿，不付出额外成本。挖矿算法要求挖矿需要访问整个区块链，迫使矿工存储完整的区块链或者至少能够验证每笔交易，这样就增加了全节点的数量。扩展性扩展性问题是以太坊常被关注的地方，与比特币一样，以太坊也遭受着每个交易都需要网络中的每个节点处理这一困境的折磨。比特币的当前区块链大小约为20GB，以每小时1MB的速度增长。如果比特币网络处理Visa级的2000tps的交易，它将以每三秒1MB的速度增长（1GB每小时，8TB每年）。以太坊可能也会经历相似的甚至更糟的增长模式，因为在以太坊区块链之上还有很多应用，而不是像比特币只是简单的货币，但以太坊全节点只需存储状态而不是完整的区块链历史这一事实让情况得到了改善。大区块链的问题是中心化风险。如果块链大小增加至比如100TB，可能的场景将是只有非常小数目的大商家会运行全节点，而常规用户使用轻的SPV节点。这会增加对全节点合伙欺诈牟利（例如更改区块奖励，给他们自己BTC）的风险的担忧。轻节点将没有办法立刻检测到这种欺诈。当然，至少可能存在一个诚实的全节点，并且几个小时之后有关诈骗的信息会通过Reddit这样的渠道泄露，但这时已经太晚：任凭普通用户做出怎样的努力去废除已经产生的区块，他们都会遇到与发动一次成功的51%攻击同等规模的巨大的不可行的协调问题。在比特币这里，现在这是一个问题，但Peter Todd建议的一个改动可以缓解这个问题。近期，以太坊会使用两个附加的策略以应对此问题。首先，因为基于区块链的挖矿算法，至少每个矿工会被迫成为一个全节点，这保证了一定数量的全节点。其次，更重要的是，处理完每笔交易后，我们会把一个中间状态树的根包含进区块链。即使区块验证是中心化的，只要有一个诚实的验证节点存在，中心化的问题就可以通过一个验证协议避免。如果一个矿工发布了一个不正确的区块，这区块要么是格式错，要么状态S[n]是错的。因为S[0]是正确的，必然有第一个错误状态S[i]但S[i-1]是正确的，验证节点将提供索引i，一起提供的还有处理APPLY(S[i-1],TX[i]) -> S[i]所需的帕特里夏树节点的子集。这些节点将受命进行这部分计算，看产生的S[i]与先前提供的值是否一致。另外，更复杂的是恶意矿工发布不完整区块进行攻击，造成没有足够的信息去确定区块是否正确。解决方案是质疑-回应协议：验证节点对目标交易索引发起质疑，接受到质疑信息的轻节点会对相应的区块取消信任，直到另外一个矿工或者验证者提供一个帕特里夏节点子集作为正确的证据。详解区块链的运行模式是分布式计算模式，交易的运行结果以区块链的形式存储在每个节点上，它是否安全取决于节点是否被某些个人或组织控制，如果某些个人或组织控制了超过51%的节点，那么他们就有能力发起攻击，伪造交易。如果区块链的数据太大，那么很多普通用户就不会下载完整的区块链，只有一部分大商家才会下载完整的区块链，这样就中心化了，这些大商家就有合谋控制区块链的可能。为了避免这个风险，需要为区块链瘦身。比特币采用了硬盘空间回收机制，即区块链上只需要存储历史区块的区块头。在2016年V神提出了可扩展性策略有三个阶段。以下内容引用自v神在巴比特论坛的回答。第一个是fast syncing和state tree pruning的概念； fast syncing的意思是一个新的节点不需要下载和验证整个区块链，反而只需要下载每个区块的block header和验证工作量证明，然后可以用梅克尔树的模式下载和验证最新的状态。这样同步的时间更快。state tree pruning的意思是自动删除不再有效梅克尔树的树枝；这样应该可以减少存储的需求5-10倍第二个是轻客户端(light client)；因为每个以太坊的区块包括整个状态的梅克尔树的根哈希，更容易做一个高性能和安全的轻客户端。轻客户端不需要下载区块链或状态，只需要下载block headers，然后可以从网络下载和验证梅克尔书的树枝；这样甚至手机和物联网的设备可以参加。我们的轻客户端已经在测试的阶段：https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/42q5b9/zsolt_just_sent_the_first_ever_transaction_from_a/ homestead以后轻客户端是我们的当务之急之一。第三个阶段是我们的sharding计划，在这里 https://www.youtube.com/watch?v=-QIt3mKLIYU 和这里 https://github.com/ethereum/EIPs/issues/53 描述。综述：去中心化应用上述合约机制使得任何一个人能够在一个虚拟机上建立通过全网共识来运行命令行应用（从根本上来说是），它能够更改一个全网可访问的状态作为它的“硬盘”。然而，对于多数人来说，用作交易发送机制的命令行接口缺乏足够的用户友好使得去中心化成为有吸引力的替代方案。最后，一个完整的“去中心化应用”应该包括底层的商业逻辑组件【无论是否在以太坊完整实施，使用以太坊和其它系统组合（如一个P2P消息层，其中一个正在计划放入以太坊客户端）或者仅有其它系统的方式】和上层的图形用户接口组件。以太坊客户端被设计成一个网络浏览器，但包括对“eth” Javascript API对象的支持，可被客户端里看到的特定的网页用来与以太坊区块链交互。从“传统”网页的角度看来，这些网页是完全静态的内容，因为区块链和其它去中心化协议将完全代替服务器来处理用户发起的请求。最后，去中心化协议有希望自己利用某种方式使用以太坊来存储网页。详解本节描述了以太坊客户端的样子，它是一个浏览器，其中可以运行各种去中心化应用。结论以太坊协议最初是作为一个通过高度通用的语言提供如链上契约，提现限制和金融合约，赌博市场等高级功能的升级版密码学货币来构思的。以太坊协议将不直接“支持”任何应用，但图灵完备编程语言的存在意味着理论上任意的合约都可以为任何交易类型和应用创建出来。然而关于以太坊更有趣的是，以太坊协议比单纯的货币走得更远，围绕去中心化存储，去中心化计算和去中心化预测市场以及数十个类似概念建立的协议和去中心化应用，有潜力从根本上提升计算行业的效率，并通过首次添加经济层为其它的P2P协议提供有力支撑，最终，同样会有大批与金钱毫无关系的应用出现。以太坊协议实现的任意状态转换概念提供了一个具有独特潜力的平台；与封闭式的，为诸如数据存储，赌博或金融等单一目的设计的协议不同，以太坊从设计上是开放式的，并且我们相信它极其适合作为基础层服务于在将来的年份里出现的极其大量的金融和非金融协议。总结以太坊是一个去中心化应用开发平台，是一个去中心化应用经济生态。就目前的发展来看，以太坊初步实现了它的目标，它拥有最多的节点，拥有最多的开发者，拥有最繁荣的应用市场。补充阅读：以太坊白皮书精读详解（1）——比特币及现有密码学货币概念介绍以太坊白皮书精读详解（2）——以太坊设计机制以太坊白皮书精读详解（3）——以太坊的应用发布于 2018-06-25 10:28区块链(Blockchain)比特币 (Bitcoin)赞同 51 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录区块链商业分析探索区块链商业应

快速学习-“幽灵”（GHOST）协议-腾讯云开发者社区-腾讯云

-“幽灵”（GHOST）协议-腾讯云开发者社区-腾讯云cwl_java快速学习-“幽灵”（GHOST）协议关注作者腾讯云开发者社区文档建议反馈控制台首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动文章/答案/技术大牛搜索搜索关闭发布登录/注册首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网cwl_java首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网社区首页 >专栏 >快速学习-“幽灵”（GHOST）协议快速学习-“幽灵”（GHOST）协议cwl_java关注发布于 2020-04-09 15:20:483670发布于 2020-04-09 15:20:48举报文章被收录于专栏：cwl_Javacwl_Java“幽灵”（GHOST）协议以太坊出块时间：设计为12秒，实际14~15秒左右快速确认会带来区块的高作废率，由此链的安全性也会降低“幽灵”协议：Greedy Heaviest Observed SubTree, ”GHOST”

——计算工作量证明时，不仅包括当前区块的祖区块，父区块，还要包括祖先块的作废的后代区块（“叔块”），将他们进行综合考虑。

——目前的协议要求下探到第七层（最早的简版设计是五层），也就是说，废区块只能以叔区块的身份被其父母的第二代至第七代后辈区块引用，而不能是更远关系的后辈区块。

——以太坊付给以“叔区块”身份为新块确认作出贡献的废区块7/8的奖励，把它们纳入计算的“侄子区块”将获得区块奖励的1/32，不过，交易费用不会奖励给叔区块。本文参与腾讯云自媒体分享计划，分享自作者个人站点/博客。原始发表：2020-04-07 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除前往查看ghost区块链本文分享自作者个人站点/博客前往查看如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。本文参与腾讯云自媒体分享计划，欢迎热爱写作的你一起参与！ghost区块链评论登录后参与评论0 条评论热度最新登录后参与评论推荐阅读LV.关注文章0获赞0目录“幽灵”（GHOST）协议相关产品与服务区块链云链聚未来，协同无边界。腾讯云区块链作为中国领先的区块链服务平台和技术提供商，致力于构建技术、数据、价值、产业互联互通的区块链基础设施，引领区块链底层技术及行业应用创新，助力传统产业转型升级，推动实体经济与数字经济深度融合。产品介绍2024新春采购节领券社区专栏文章阅读清单互动问答技术沙龙技术视频团队主页腾讯云TI平台活动自媒体分享计划邀请作者入驻自荐上首页技术竞赛资源技术周刊社区标签开发者手册开发者实验室关于社区规范免责声明联系我们友情链接腾讯云开发者扫码关注腾讯云开发者领取腾讯云代金券热门产品域名注册云服务器区块链服务消息队列网络加速云数据库域名解析云存储视频直播热门推荐人脸识别腾讯会议企业云CDN加速视频通话图像分析MySQL 数据库SSL 证书语音识别更多推荐数据安全负载均衡短信文字识别云点播商标注册小程序开发网站监控数据迁移Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云版权所有深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号：粤B2-20090059 深公网安备号 44030502008569腾讯云计算（北京）有限责任公司京ICP证150476号 | 京ICP备11018762号 | 京公网安备号11010802020287问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud.All Rights Reserved. 腾讯云版权所有登录后参与评论00

通俗讲解：PoW共识机制与以太坊的关系、Ghost协议及 PoS共识机制的变种---Casper-腾讯云开发者社区-腾讯云

：PoW共识机制与以太坊的关系、Ghost协议及 PoS共识机制的变种---Casper-腾讯云开发者社区-腾讯云林冠宏-指尖下的幽灵通俗讲解：PoW共识机制与以太坊的关系、Ghost协议及 PoS共识机制的变种---Casper关注作者腾讯云开发者社区文档建议反馈控制台首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动文章/答案/技术大牛搜索搜索关闭发布登录/注册首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网林冠宏-指尖下的幽灵首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网社区首页 >专栏 >通俗讲解：PoW共识机制与以太坊的关系、Ghost协议及 PoS共识机制的变种---Casper通俗讲解：PoW共识机制与以太坊的关系、Ghost协议及 PoS共识机制的变种---Casper林冠宏-指尖下的幽灵关注发布于 2018-12-28 17:43:461.3K0发布于 2018-12-28 17:43:46举报文章被收录于专栏：林冠宏的技术文章林冠宏的技术文章前序本人版暂名为《区块链以太坊DApp实战开发》一书，即将完成，是一本废话少、讲解通俗、实操性强的技术书籍。本文为书中的小节的部分内容。想涉足这个区块链领域技术开发的同僚可以留意我的博客，届时会发布。

PoW 与 PoS 共识机制如果对PoW共识机制还不了解的朋友，可以看下我之前的一篇文章PoW共识机制通俗讲解。PoS共识机制通俗讲解以太坊目前所使用的共识算法如果别人问你“以太坊目前所使用的共识算法”是什么？如果你此时去浏览器搜索发现有些文章说是PoS，又有些说是PoW。完整且正确的说法应该是这样的，这其实也是PoW共识机制与以太坊的关系。首先以太坊的源码是分有阶段，不同阶段所使用的共识算法要分开来说。所分的阶段有：Frontier（前沿）。这个阶段的版本是以太坊的基础，此时的以太坊具备了挖矿、交易以及智能合约功能模块。但是没有供普通用户使用的图形化界面，仅适合于开发者使用。所使用的共识算法是“PoW”。Homestead（家园）。这个阶段的以太坊网络变得更加稳定，且具备了图形界面的钱包软件。所使用的共识算法还是是“PoW”。Metropolis（大都会）。分有下面两个子版本：拜占庭。发布了集合钱包功能以及合约发布等丰富功能的图形化界面软件“Mist”，同时也引入了很多新的技术，例如零知识证明，抽象账号等。使用的共识算法仍然是“PoW”。君士坦丁堡。使用混合共识算法“PoW + PoS”，为“宁静”做铺垫。Serenity（宁静）。将把以太坊的共识算法全部换成基于“PoS”的变种算法--“Casper投注共识”，它属于PoS系列。截至2018-12-14，目前以太坊的最新发布版本是Metropolis大都会的拜占庭。由上述可知，在以太坊发展的过程中，它的共识算法对于不同的阶段，分别是：PoW共识,PoW + PoS 共识和PoSChost 协议Chost 协议的全称是“Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree protocol”，贪婪子树协议，又称幽灵协议，它属于主链选择协议范畴。首先在比特币公链中，它是根据最长链规则来解决区块链分叉问题的。请注意，并不是所有的区块链公链解决分叉问题都是使用最长链规则，以太坊就不是。选择最长链以太坊解决区块链分叉问题目前所使用的是Ghost 协议，所以Ghost协议的真实作用是用来进行主链选择的。不同于比特币的最长链规则，它在选择最长链的时候不以哪条链区块连续最长为标准，而是将分叉区块也考虑了进去，选择出一条包含了分叉区块在内区块数目最多的链作为最长链。例如下图所示：在上图的分叉情况中，在比特币公链中，最终胜出的是链：0 <- 1A <- 2C <- 3F <- 4B <- 5A，一条由最长链规则选择的链。而在以太坊公链中，由幽灵协议得出的最终胜出的是：0 <- 1A <- 2B <- 3D <- 4A 。原因就是在上面的分叉情况中，幽灵协议把分叉区块也考虑进去了，统计总的区块数，发现在包含了区块: 0，1A，2B，3E，3D，3C，4A 的链是含有区块数最多的。因此该链胜出，这就是幽灵协议选择最初链的机制。分叉块处理此外，对于在最长链中被包含进去了的造成链分叉的块，例如上图中的3E和3C，Ghost 协议对它们也有一套对应的处理机制，这些区块会被根据规则处理为：孤块，完全没用的块，挖出的矿工没任何收益。比特币链中的分叉块都是孤块。叔块，被一定范围内的后续子块所打包收纳的块，挖出叔块的矿工会按照一定算法给予收益。关于叔块方方面面的通俗详细介绍，在我书里，这里就不展开说了。

我们总结一下，Ghost幽灵协议在以太坊中主要起到了下面两点作用：选择出最长链对最长链中分叉块进行处理Casper PoS变种共识机制前提：Casper 目前还没完全公布，还处于开发中，下面内容是根据目前现有的知识总结出的。作为以太坊第四阶段版本的共识机制，Casper投注共识增加了惩罚机制，并基于PoS的思想在记账节点中选取验证人，能够投注的角色是：验证人。可以将这类角色理解为新一代以太坊矿工。在casper共识机制中，验证人要拿出保证金的一部分对它认为的大概率胜出的区块进行下注：如果赌对了，它们就可以拿回保证金外加区块中的交易费用，也许还会有一些新发的货币；如果下注没有迅速达成一致，下注太慢，它们只能拿回部分下注金，相当于损失了一些下注金；因此数个回合之后下注的结果出来，那些选错了的验证人就会输掉它们的下注金；此外如果验证人过于显著的改变下注，例如先是赌某个块有很高概率胜出，然后又改赌另外一个块有高概率胜出，它将被惩罚。如何成为验证人想成为验证人，是要进行交保证金进行申请的，同时也可以在进入后选择退出，加入和退出都会将是以太坊网络中的一种特殊的交易类型，目前最常见的交易就是转账ETH代币。也就是说，到时候可能要调用一定的以太坊接口来进行申请成为验证人。保证金很有可能就是以太坊ETH代币，它将会被用来投注，或被因被以太坊惩罚而没收掉。目前Casper的验证人逻辑将会通过一个名称为Casper合约的东西来实现，合约它提供投注，加入，取款和获取共识信息等一系列功能，因此通过简单的调用Casper合约我们就能提交投注或者进行其他操作。Casper合约的内部状态如下：这个合约会记录当前的验证人集合，对于每位验证人的6项主要字段解析如下：Return address，验证人保证金的返还地址Deposit size，当前验证人保证金的数量（注意验证人的投注会使这个值增加或减少）Validation code，验证人的验证代码Seq，最近一次投注的序号Prevhash，最近一次投注的hash验证人的每次投注的表格验证人如何获取保证金别人转账给验证人的钱包地址，或者在早期版本基于PoW挖矿收获。候选区块如何产生验证人出块，出块是一个独立于其它所有事件而发生的过程：验证人收集交易，当轮到他们的出块时间时，他们就制造一个区块，签名，然后发送到网络上。按照什么规则轮着出块由Casper机制提供规则。如何判断胜出区块当验证人中的绝大多数，满足协议定义阈值的一群验证人的总保证金比例达到67%到90%之间某个百分比以非常高的概率，下注某个块胜出的时候，此区块胜出。验证人联盟投注的作弊问题不难看出Casper投注方式是存在有验证人联盟在一起，共同投注某个区块使之胜出的问题的，对于这个问题的解决方案，目前以太坊还没完整公布，处于进一步的研究之中。完本文参与腾讯云自媒体分享计划，分享自作者个人站点/博客。原始发表：2018-12-21 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除前往查看区块链本文分享自作者个人站点/博客前往查看如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。本文参与腾讯云自媒体分享计划，欢迎热爱写作的你一起参与！区块链评论登录后参与评论0 条评论热度最新登录后参与评论推荐阅读LV.关注文章0获赞0目录前序PoW 与 PoS 共识机制以太坊目前所使用的共识算法Chost 协议选择最长链分叉块处理Casper PoS变种共识机制如何成为验证人验证人如何获取保证金候选区块如何产生按照什么规则轮着出块如何判断胜出区块验证人联盟投注的作弊问题相关产品与服务区块链云链聚未来，协同无边界。腾讯云区块链作为中国领先的区块链服务平台和技术提供商，致力于构建技术、数据、价值、产业互联互通的区块链基础设施，引领区块链底层技术及行业应用创新，助力传统产业转型升级，推动实体经济与数字经济深度融合。产品介绍2024新春采购节领券社区专栏文章阅读清单互动问答技术沙龙技术视频团队主页腾讯云TI平台活动自媒体分享计划邀请作者入驻自荐上首页技术竞赛资源技术周刊社区标签开发者手册开发者实验室关于社区规范免责声明联系我们友情链接腾讯云开发者扫码关注腾讯云开发者领取腾讯云代金券热门产品域名注册云服务器区块链服务消息队列网络加速云数据库域名解析云存储视频直播热门推荐人脸识别腾讯会议企业云CDN加速视频通话图像分析MySQL 数据库SSL 证书语音识别更多推荐数据安全负载均衡短信文字识别云点播商标注册小程序开发网站监控数据迁移Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云版权所有深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号：粤B2-20090059 深公网安备号 44030502008569腾讯云计算（北京）有限责任公司京ICP证150476号 | 京ICP备11018762号 | 京公网安备号11010802020287问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud.All Rights Reserved. 腾讯云版权所有登录后参与评论00

《碟中谍4：幽灵协议》：“战”而不“碟”（碟中谍4）影评

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《碟中谍4：幽灵协议》：“战”而不“碟”

方洛洛

碟中谍4

2012-02-22 22:30:00

《碟中谍4》的成功之处在于上演了一波未平一波又起的惊险动作戏码。从《迷失》中骚爷（Sawyer）扮演的特工与敌人交锋拉开序幕后，波涛汹涌的动作场景就呼啸着冲到了观众眼前：限时越狱、克里姆林宫爆炸、轿车遇袭坠河……而阿汤哥扮演的特工伊森·亨特只靠着一副“磁力手套”就敢在世界第一高塔——迪拜塔攀岩的勇气，恐怕只有蜘蛛侠敢与之比肩了。不过，这个只有超级间谍才配拥有的“磁力手套”关键时刻却非常坑爹，居然断电了，于是阿汤哥只有大秀《碟中谍2》中的徒手攀岩本事，可是，在滑溜溜的玻璃上攀岩跟在粗粝的悬崖壁上攀岩完全不是一回事，这种只有非人类才能够完成的任务，恐怕只有导演过《超人总动员》的布拉德·伯德会想到吧！作为首次执导真人电影的好莱坞动画导演，布拉德·伯德还为影迷奉献了一场颇有想象力的沙尘暴飙车戏：在黄茫茫，什么都看不见的迪拜沙暴中，伊森靠着手机（苹果的哦）的GPS卫星定位锁定了敌人的汽车（宝马的哦），并以极速的马力（同样是宝马的哦）撞上了敌人的汽车……可以说，《碟中谍4》的动作场面是《碟中谍》系列电影中最有想象力、最生猛、最火爆的一部。除了火爆惊险的动作场面外，《碟中谍4》里的新奇发明也令人又惊又喜。比如刚才提到的磁力手套，能够像隐形眼镜一样佩戴的视网膜相机也有着成也萧何败萧何的效果。最神奇的一个高科技产品就是全息投影，它能制造出超保真的“假环境”，用以迷惑敌人，完成各类本来不可能完成的任务。虽然夸了《碟中谍4》很多，但它并不是一部完美的作品，它仍然只是精装的爆米花，只能让你吃得爽，却不提供营养和悠长回味。一部优秀的谍战电影，必须有两样法宝，一样是“碟”，一样是“战”。“碟”说的是疑窦丛生的悬念戏码，“战”说的是惊险刺激的动作场面。在《碟中谍》系列电影中，这一点做得最好的当属布莱恩·德·帕尔玛执导的《碟中谍》第一部。这位被奉为“当代美国希区柯克”的好莱坞导演将惊险的动作场面完美地融入到希区柯克式的悬念迷局中。人物关系复杂，角色善恶难辨，真正的大反派是谁更是最后一刻才浮出水面。相比之下，《碟中谍4》的“碟”却弱爆了。它的故事线索简单至极，主线就是美国间谍阻止苏联疯狂科学家毁灭世界。它的人物关系也简单，是敌是友基本一目了然，只有杰瑞米·雷纳扮演的勃兰特在前半场让人产生忠奸莫辨的错觉，但悬念没保持多久就破梗了。最大的反派（扮演者是曾在瑞典版《龙纹身的女孩》中担当男主角的迈克尔恩奎斯）虽然号称有190的智商，但他的反间谍能力却差强人意，给伊森团队制造的麻烦也仅限于肉体层面，而不是智商层面。“战”而不“碟”的《碟中谍4》的成功告诉我们，观影的群众要求一点都不苛刻，如果你不能“碟”和“战”两者兼得，只要专攻其中一点，并将这点做到极致，让观影群众看得过瘾，看得刺激，就能讨得我们欢心了。本文发表在《名famous》，发表时有删改。

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> 碟中谍4

导演:

布拉德·伯德

主演:

汤姆·克鲁斯 / 杰瑞米·雷纳 / 西蒙·佩吉

类型:

动作 / 惊悚 / 冒险

地区:

美国

上映:

2011-12-21(美国) / 2012-01-28(中国大陆)

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区块链学习系列【幽灵协议】_简述以太坊中的"幽灵"协议-CSDN博客

区块链学习系列【幽灵协议】

最新推荐文章于 2022-08-22 14:00:00 发布

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PoW 共识机制以太坊目前所使用的共识算法Ghost 协议

选择最优链分叉块处理 Casper PoS变种共识机制

如何成为验证人验证人如何获取保证金候选区块如何产生按照什么规则轮着出块如何判断胜出区块验证人联盟投注的作弊问题

PoW 与 PoS 共识机制

如果对PoW PoS共识机制还不了解的朋友，可以看下面的两篇文章

PoW共识机制通俗讲解

PoS共识机制通俗讲解

以太坊目前所使用的共识算法

如果别人问你“以太坊目前所使用的共识算法”是什么？而你此时去浏览器搜索就会发现有些文章说是PoS，又有些说是PoW。

完整且正确的说法应该是这样的，首先以太坊的源码是分有阶段，不同阶段所使用的共识算法要分开来说。这其实也是PoW共识机制与以太坊的关系。所分的阶段有：

Frontier（前沿）。这个阶段的版本是以太坊的基础，此时的以太坊具备了挖矿、交易以及智能合约功能模块。但是没有供普通用户使用的图形化界面，仅适合于开发者使用。所使用的共识算法是“PoW”。Homestead（家园）。这个阶段的以太坊网络变得更加稳定，且具备了图形界面的钱包软件。所使用的共识算法还是是“PoW”。Metropolis（大都会）。分有下面两个子版本：

拜占庭。发布了集合钱包功能以及合约发布等丰富功能的图形化界面软件“Mist”，同时也引入了很多新的技术，例如零知识证明，抽象账号等。使用的共识算法仍然是“PoW”。君士坦丁堡。使用混合共识算法“PoW + PoS”，为“宁静”做铺垫。 Serenity（宁静）。将把以太坊的共识算法全部换成基于“PoS”的变种算法–“Casper投注共识”，它属于PoS系列。

截至2018-12-14，目前以太坊的最新发布版本是Metropolis大都会的拜占庭。由上述可知，在以太坊发展的过程中，它的共识算法对于不同的阶段，分别是：PoW共识,PoW + PoS 共识和PoS

Ghost 协议

Ghost 协议的全称是“Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree protocol”，贪婪子树协议，又称幽灵协议，它属于主链选择协议范畴。

首先在比特币公链中，它是根据最长链规则来解决区块链分叉问题的。请注意，并不是所有的区块链公链解决分叉问题都是使用最长链规则，以太坊就不是。

选择最优链

以太坊解决区块链分叉问题目前所使用的是Ghost 协议，所以Ghost协议的真实作用是用来进行主链选择的。不同于比特币的最长链规则，它在选择最长链的时候不以哪条链区块连续最长为标准，而是将分叉区块也考虑了进去，选择出一条包含了分叉区块在内区块数目最多的链作为最长链。例如下图所示：

在上图的分叉情况中，在比特币公链中，最终胜出的是链：0 <- 1A <- 2C <- 3F <- 4B <- 5A，一条由最长链规则选择的链。而在以太坊公链中，由幽灵协议得出的最终胜出的是：0 <- 1A <- 2B <- 3D <- 4A 。

原因就是在上面的分叉情况中，幽灵协议把分叉区块也考虑进去了，统计总的区块数，发现在包含了区块: 0，1A，2B，3E，3D，3C，4A 的链是含有区块数最多的。因此该链胜出，这就是幽灵协议选择最优链的机制。

分叉块处理

此外，对于在最长链中被包含进去了的造成链分叉的块，例如上图中的3E和3C，Ghost 协议对它们也有一套对应的处理机制，这些区块会被根据规则处理为：

1.孤块，完全没用的块，挖出的矿工没任何收益。比特币链中的分叉块都是孤块。

2.叔块，被一定范围内的后续子块所打包收纳的块，挖出叔块的矿工会按照一定算法给予收益。

我们总结一下，Ghost幽灵协议在以太坊中主要起到了下面两点作用：

1.选择出最优链

2.对最优链中分叉块进行处理

Casper PoS变种共识机制

前提：Casper 目前还没完全公布，还处于开发中，下面内容是根据目前现有的知识总结出的。

作为以太坊第四阶段版本的共识机制，Casper投注共识增加了惩罚机制，并基于PoS的思想在记账节点中选取验证人，能够投注的角色是：验证人。可以将这类角色理解为新一代以太坊矿工。

在casper共识机制中，验证人要拿出保证金的一部分对它认为的大概率胜出的区块进行下注：

如果赌对了，它们就可以拿回保证金外加区块中的交易费用，也许还会有一些新发的货币；如果下注没有迅速达成一致，下注太慢，它们只能拿回部分下注金，相当于损失了一些下注金；因此数个回合之后下注的结果出来，那些选错了的验证人就会输掉它们的下注金；此外如果验证人过于显著的改变下注，例如先是赌某个块有很高概率胜出，然后又改赌另外一个块有高概率胜出，它将被惩罚。

如何成为验证人

想成为验证人，是要进行交保证金进行申请的，同时也可以在进入后选择退出，加入和退出都会将是以太坊网络中的一种特殊的交易类型，目前最常见的交易就是转账ETH代币。也就是说，到时候可能要调用一定的以太坊接口来进行申请成为验证人。保证金很有可能就是以太坊ETH代币，它将会被用来投注，或被因被以太坊惩罚而没收掉。

目前Casper的验证人逻辑将会通过一个名称为Casper合约的东西来实现，合约它提供投注，加入，取款和获取共识信息等一系列功能，因此通过简单的调用Casper合约我们就能提交投注或者进行其他操作。Casper合约的内部状态如下：这个合约会记录当前的验证人集合，对于每位验证人的6项主要字段解析如下：

Return address，验证人保证金的返还地址Deposit size，当前验证人保证金的数量（注意验证人的投注会使这个值增加或减少）Validation code，验证人的验证代码Seq，最近一次投注的序号Prevhash，最近一次投注的hash验证人的每次投注的表格

验证人如何获取保证金

别人转账给验证人的钱包地址，或者在早期版本基于PoW挖矿收获。

候选区块如何产生

验证人出块，出块是一个独立于其它所有事件而发生的过程：验证人收集交易，当轮到他们的出块时间时，他们就制造一个区块，签名，然后发送到网络上。

按照什么规则轮着出块

由Casper机制提供规则。

如何判断胜出区块

当验证人中的绝大多数，满足协议定义阈值的一群验证人的总保证金比例达到67%到90%之间某个百分比以非常高的概率，下注某个块胜出的时候，此区块胜出。

验证人联盟投注的作弊问题

不难看出Casper投注方式是存在有验证人联盟在一起，共同投注某个区块使之胜出的问题的，对于这个问题的解决方案，目前以太坊还没完整公布，处于进一步的研究之中。

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区块链学习系列【幽灵协议】

目录PoW 共识机制以太坊目前所使用的共识算法Ghost 协议选择最优链分叉块处理Casper PoS变种共识机制如何成为验证人验证人如何获取保证金候选区块如何产生按照什么规则轮着出块如何判断胜出区块验证人联盟投注的作弊问题PoW 与 PoS 共识机制如果对PoW PoS共识机制还不了解的朋友，可以看下面的两篇文章PoW共识机制通俗讲解PoS共识机制通俗讲解以太坊目前所使用的共识算法如果别人问你“以太坊目前所使用的共识算法”是什么？而你此时去浏览器搜索就会

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专栏目录

以太坊Ghost协议

qq_50665031的博客

04-03

4947

以太坊Ghost协议

什么是GHOST协议

GHOST协议是Yonatan Sompolinsky和Aviv Zohar提出的一种算法，全称为The Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree(贪婪最重可观测子树算法)，俗称幽灵协议

GHOST的优点

高吞吐量

比特币为了保障其安全性，采用最长链规则，并固定了区块大小和出块时间间隔，从而导致其低吞吐量(<10Tps)和长时间区块确认间隔(6个区块，每个区块平均需要10分钟），而通过使用GHOST，以太坊中的出块时间被缩短为了

《碟中谍4：幽灵协议》蓝光1080P 720P首发！！汤姆克鲁斯主演

weixin_33778544的博客

04-03

2467

中文片名: 碟中谍4：幽灵协议英文片名: Mission Impossible Ghost Protocol 国家地区: 美国影片类型: 动作片资源格式: DVDrip,RMVB,720P,1080P 上影时间: 2011 导　演: 布拉德·伯德 Brad Bird 主　演: 对白语言: 英语字幕语种:中英介绍: ◎译　　名　碟中谍...

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北大肖臻老师《区块链技术与应用》系列课程学习笔记[17]以太坊-GHOST协议

YSL_Lsy_的博客

08-22

1647

挖到矿的矿工发布一个区块，即便这个区块最后作废了，也会给予一些奖励，这个时候也能得到一些出块奖励，将作废的区块（上图1-1中的Orphan Block或Stale Block）称为Uncle Block。相对于最长合法链的当前区块来说，是他的叔父区块，最长合法链的下一个区块在发布的时候可以把叔父区块包含进来，如图2-1所示。

【区块链】【以太坊】GHOST协议的浅析

little_stupid_child的专栏

05-21

1633

GHOST全称为Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree，即贪婪最重可观察子树协议。与Bitcoin中的最长链原则不同，以太坊使用GHOST协议，通过判断最重子树来决定主链。

算法描述

选择区块作为主链的算法

Input: Block tree T

1. set B ← Genesis Block

2. if ChildrenT (B) = ∅ then retu...

区块链学习笔记17——ETH-GHOST协议

polarday的博客

01-19

745

区块链学习笔记16——ETH-GHOST协议

学习视频：北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》

笔记参考：北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》公开课系列笔记——目录导航页

引入

以太坊的出块时间降低到了十几秒，大幅降低出块时间也带来了问题——两个矿工同时挖到区块所产生的临时性的分叉成为常态，而且分叉的数目也会更多，(因为十几秒的时间很有可能别的结点还没来得及收到你发布的区块，还是沿着之前的区块往下挖，等到收到你的区块的时候可能自己已经挖出了一个区块。)这对于共识协议来说，就存在很大挑战。在BTC系统中，不

区块链学习笔记17——GHOST协议

qq_44293330的博客

02-18

1024

十七、GHOST协议

以太坊中的共识机制GHOST协议，以太坊把出块时间降到了十几秒，这对于提高系统的throughput（吞吐量）和降低反应时间来说，都是很有帮助的，跟比特币的10分钟的出块时间相比，以太坊的出块速度相当于提高到了40倍，但是这样大幅度降低出块时间之后也带来一些新的问题，前面讲过比特币和以太坊都是运行在应用层的共识协议，底层是一个P2P的Overlay Network，这个Overlay Network本身传输的时间是比较长的，因为他的拓扑协议做flooding的时候没有考虑实际的拓扑结构

ghost协议

kay

08-08

1293

为什么要引入ghost协议？

1.以太坊出块时间是12s左右，相比于比特币的10分钟，快了很多。在比特币网络中对叔块是没有奖励的，但以太坊的出块时间快将导致会有更多的孤块产生，更多的叔块意味着更多的矿工会因为挖到孤块而做无用功。

2.以太坊采用子块最多的链为主链而不是最长的链，为了解决中心化的问题，一个矿池算力越大意味着挖到块的时间越短，同时也将出现算力大的能够更容易成为最长的链。

ghos...

以太坊为什要使用幽灵协议？

weixin_43392568的博客

03-17

764

本文首发于微信公众帐号:

一界码农(The_hard_the_luckier)

无需授权即可转载；

【区块链】复习十之GHOST协议

RuRu_Bai的博客

04-23

706

GHOST协议1、以太坊出块时间2、GHOST协议2.1叔父区块奖励2.2GHOST协议分析

1、以太坊出块时间

平均时间是15s.

出块时间短的好处：

①交易更快捷，更快被写进区块链

②系统响应时间更快

缺点：

①分叉情况更频繁，不利于区块链的安全（算力分散了）

②加剧对个体矿工的不公平，造成挖矿集中化现象

2、GHOST协议

为了解决出块时间短带来的挑战，以太坊采用修正后的GHOST协议（贪婪最重可见子树协议、最重合法链）

一个被区块B包含的叔父区块必须包含：

①是区块B的k代祖先区块的直接子类，其

区块链知识点总结ETH-18 GHOST（北大肖臻老师）

weixin_43872169的博客

02-15

8184

以太坊中的共识机制-GHOST协议

以太坊把出块时间降低到十几秒，这对于提高系统的系统反应时间和吞吐率，是很有帮助的。和比特币的10min来说，相当于提高到了40倍。但是也会带来大量问题，我们说过比特币和以太坊是运行在应用层的共识协议，底层是一个P2P。这就带来一个问题，你发布一个区块传到下一个区块可能需要十几秒的时间。对于比特币来说10min等于600秒，600秒足够可以使他传播到下一个区块中了。因为挖矿是个概率的过程，所以仍然有可能有两个矿工同时获得记账权，同时获得区块，这种情况下会带来临时性分叉。对于

区块链共识算法解读:PoW算法之GHOST

asdfg13697116596的专栏

05-29

1083

问题引入：高吞吐量下比特币的安全性如何？

比特币为了保障其安全性，采用最长链规则，并固定了区块大小和出块时间间隔，从而导致其低吞吐量(<10Tps)和长时间区块确认间隔(6个区块，每个区块平均需要10分钟），这一直以来饱受诟病，影响了比特币网络的大规模使用。

一开始人们思考的是在比特币最长链的规则上，通过增加区块大小（1M->4M)和减小出块间隔来增大吞吐量，但是这却带来了三个很大的问题：

**不断的分叉！**分叉也就意味着安全性降低，容易引起双花攻击。

区块奖励受网络延迟影响：整个网络的区块

通俗讲解：PoW共识机制与以太坊的关系、Ghost协议及 Casper PoS共识机制的变种...

weixin_34060741的博客

12-14

395

作者：林冠宏 / 指尖下的幽灵

掘金：juejin.im/user/587f0d…

博客：www.cnblogs.com/linguanh/

GitHub ： github.com/af913337456…

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虫洞区块链专栏：www.chongdongshequ.com/article/153…

...

直播回顾 | 创始人龙凡深度解读Conflux树图结构算法及最新研究成果

Conflux的博客

06-11

1631

主持人：贾永政，EverChain创始人&CEO，清华大学姚班2009级本科，交叉信息研究院博士。主要研究方向为在线约会与在线教育，并将人工智能和区块链技术应用到...

【翻译】以太坊词汇表（以太坊（区块链）一些名词的解释）

qq_40954115的博客

03-02

3557

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以太坊未来的 POS 协议:Casper

陈建慧程序人生

01-14

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大家好，我是Vlad. 2014年9月份我开始了研究和设计以太坊POS(proof-of-stake, 权益证明)架构的工作。目前Vitalik和我对于Serenity阶段的POS协议应该长什么样已经有了许多共识，只剩一些细节方面的分歧。我们称它为友善的小精灵Casper(Casper the friendly ghost)，因为它实际上是GHOST(Greedy

详解以太坊的工作原理

《碟中谍4：幽灵协议》电影精讲

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《碟中谍4：幽灵协议》电影精讲

中国日报网 2014-08-22 11:30

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影片简介：

特工汉纳威执行任务时遇害，核机密文件被女杀手莫伦截获。为了找回文件，特工班吉和特工简从俄罗斯监狱救出了伊桑·亨特（汤姆·克鲁斯饰）。他们接受的幽灵协议任务便是从克林姆林宫盗取核军事密码。然而，当他们接近目标时，却发现被恐怖分子亨德里克斯捷足先登，抢走了核军事密码。

在伊桑打算撤离时，克林姆林宫被恐怖分子给炸了，伊桑死里逃生，又在医院遭到俄特工的追捕，幸好他身手矫捷，才化险为夷。不过，伊桑的上司也在混乱中丧生，只剩下其助手布兰德与伊桑躲过一劫，加上班吉和简，逼上绝境的四人开始了最后一搏，从迪拜到印度，他们出生入死，与恐怖分子斗智斗勇……

影片延续了《碟中谍》系列的惊险剧情、高科技谍战等元素。口碑方面，《碟4》也是第1到第4部中最受北美地区媒体好评的一部。

精彩词句学起来:

1. Now I'm headed back to Washington to hand the President my resignation.

现在我要返回华盛顿向总统递交辞职信。

2. Where the DOD will label you as a rogue extremist and hang the Kremlin bombing on you and your team.

国防部会把你作为流氓极端分子把克里姆林宫爆炸案归咎于你和你的小组。

3. Stay down! Drive! Drive! Drive!

卧倒！快开车！

4. We're shut down.

我们被停工了。

5. IMF now believes this man; Kurt Hendricks is the nuclear extremist, code name Cobalt.

特别行动小组确定Kurt是个核极端分子，并且代号称为“Cobalt”。

6. Nothing can be left to chance.

我们不能心存侥幸。

7. No one can know we're still on line.

没人知道我们还在秘密地工作。

8. Waste not, want not.

俭以防匮（精打细算，就什么也不会缺。）

9. I accepted the Rankow Prison mission on one condition

我当初接下Rankow监狱这个任务只有一个条件。

10. I pulled your file after India.

在去了印度回来后查了你的档案。

精彩对白欣赏:

1. I'm not picking up that phone, Ethan, because I don't think you want me in the field. I know your wife is dead. I was there in Croatia. I was there for one reason. One. And I failed. It was my job to protect her.

2. As long as we were together, she could never be safe. It wasn't your job to protect her, Brandt. It's mine.

3. And the only thing that functioned properly on that mission was this team. I don’t know how we ended up together, but I'm glad we did.

4. So, I hear the insurance company's refusing to pay the claim on that car you crashed, Ethan. Something about intentional 100-meter vertical drops not being covered. Go figure.

读对白秀口语：

总是发愁口语学不好？不练又怎么会提高？在这里我们节选了电影的精彩片段，供大家欣赏，同时欢迎大家模仿片中对话，并把模仿音频上传到我们的鬼马英语论坛。我们会不定期选出模仿达人，并有精美礼品送出哦！

Get Flash Player

精彩对白片段：

Ethan: Mr. Secretary. I wasn't aware you were in Russia.

Secretary: I'm not. Not since a bomb blew up the Kremlin. Yesterday I flew in to accept the Order of Friendship from the Russian Prime Minister. Now I'm headed back to Washington to hand the President my resignation. My chief Analyst, William Brandt.

Ethan: Do you have a pen?

William: Pardon me?

Ethan: A pen.

William: Yeah.

Secretary: Ethan, what happened in the Kremlin?

Ethan: Chief Analyst, you say?

Secretary: If you're implying that I made a bad call...

Ethan: European male. Fifties. About six-foot, 180 pounds. Blue eyes. Who is he?

William: A crude drawing, but by your description, that could be Kurt Hendricks. 190 IQ. Served in Swedish Special Forces. Professor of physics, Stockholm University. Specialist in nuclear endgame theory. Asked to resign...Well, because he's crazy.

Ethan: Cobalt. You have to alert the Kremlin that one of their strategists has a nuclear launch device and one of his operatives has the codes to activate it.

William: And what makes you say that?

Ethan: I saw him leaving the executive armory, bag in hand. He set off that explosion to cover his tracks. It could be weeks before the Russians know it's missing. Unless we tell him.

Secretary: They won't listen to us. As far as the Russians are concerned, we just bombed the Kremlin. The tension between the United States and Russia hasn't been this rough since the Cuban Missile Crisis. And the blame, right or wrong, points to IMF. The president has initiated Ghost Protocol. The entire IMF has been disavowed.

Ethan: So what happens now?

Secretary: Now, I've been ordered to take you back to Washington, where the DOD will label you as a rogue extremist and hang the Kremlin bombing on you and your team. Unless, you were to escape somewhere between here and the airport, having assaulted Mr. Brandt and me.

Ethan: Sir?

Secretary: You would then illegally scrounge whatever material you could from a backup supply cache that I've overlooked. The same cache where your team are waiting for further orders.

William: Sir, you may want to...

Secretary: You will then disappear, and this conversation never having taken place. And your intentions would be unclear. But if any one of your team is caught or killed, they will be branded terrorists out to incite global nuclear war. Your mission, should you choose to accept it. Ethan, you were my best man. And I'm sorry it's come to this, after all the sacrifices you made. If we don't meet again, I just want you to know; I've always considered you a friend.

Ethan: Stay down! Drive! Drive! Drive!

（中国日报网英语点津实习生王屹编辑丹妮）

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