以太坊随机值 以太坊是随买随卖吗

一、以太坊的私钥、公钥、地址、账户

以太坊的私钥、公钥、地址、账户

私钥

定义：私钥是256bit（32字节）的随机数，用16进制表示就是64个字符。私钥的生成本质上是在一个非常大的数字空间（1到2^256）中随机选择一个数字，并通过SHA256等哈希算法计算其哈希值作为私钥。私钥是加密货币安全性的基础，必须严格保密。

公钥

定义：公钥是通过私钥生成的，具体方法是使用椭圆曲线算法（ECDSA-secp256k1）对私钥进行运算，得到一个64字节的公钥。公钥通常表示为65字节的字符串，前缀为“04”，后面跟着X坐标和Y坐标（各32字节）。

生成过程：私钥通过椭圆曲线算法映射成公钥，这个过程是确定性的，即相同的私钥总是生成相同的公钥。

地址

定义：地址是根据公钥计算出来的，用于在以太坊网络中唯一标识一个账户。地址的生成过程包括对公钥进行Keccak-256哈希运算，然后取哈希值的最后40个字符（即20字节），并在前面加上“0x”前缀。

生成过程：

对公钥进行Keccak-256哈希运算，得到32字节的哈希值。

取哈希值的最后20字节，作为地址的一部分。

在前面加上“0x”前缀，形成完整的以太坊地址。

账户

定义：账户是以太坊网络中的基本单位，用于存储余额、交易计数（nonce）以及状态和代码（对于合约账户）。

外部账户：由私钥控制，可以发起交易和签署消息。

合约账户：由智能合约代码控制，当满足特定条件时，可以自动执行交易或操作。

属性：

地址：用于在以太坊网络中唯一标识账户。

余额：账户中存储的以太币数量。

nonce：交易计数，用于确保交易的唯一性和防止重放攻击。

状态和代码：对于外部账户，状态和代码为空；对于合约账户，则包含合约的状态和代码。

示例

以下是一个私钥、公钥和地址生成的示例：

私钥：18e14a7b6a307f426a94f8114701e7c8e774e7f9a47e2c2035db29a206321725公钥：0450863ad64a87ae8a2fe83c1af1a8403cb53f53e486d8511dad8a04887e5b23522cd470243453a299fa9e77237716103abc11a1df38855ed6f2ee187e9c582ba6地址：0x1016f75c54c607f082ae6b0881fac0abeda21781

在这个示例中，私钥通过椭圆曲线算法生成了公钥，公钥再通过Keccak-256哈希运算和取最后20字节的方式生成了地址。这个地址在以太坊网络中唯一标识了一个账户，该账户可以是外部账户，也可以是合约账户。

这张图直观地展示了以太坊中私钥、公钥和地址之间的关系。私钥是安全的基石，公钥用于验证私钥的所有权，而地址则是账户在以太坊网络中的唯一标识。

二、以太坊中交易及区块的大小限制

以太坊中交易及区块的大小限制

交易大小限制：

以太坊中交易的大小限制并不是一个固定数值。它可以根据交易的复杂性和包含的数据量自动伸缩，但存在实际的操作限制。截至某些时间点（如16年2月7日），交易的大小限制大约是780KB，这大约相当于300万gas。然而，这个限制是动态变化的，并且随着以太坊网络的发展和升级可能会发生变化。

区块大小限制：

与交易大小类似，以太坊中区块的大小也没有固定的限制。但是，区块内所有交易消耗的gas总量是有限制的。当前单个区块最多的gas使用量为一个动态调整的值，但历史上曾有过3,141,592 gas的限制，并且这个限制也会根据网络情况进行调整。例如，在某些情况下，网络会对前一个区块的高gas消耗作出反应，并相应地提高单个区块的gas最大使用量。

实际案例：

发送一个合约附带256kb的随机数据：这样的交易大约需要耗费900万gas，但由于超过了当时网络的gas限制，因此这样的交易是无效的。Mist（一种以太坊钱包）会尝试创建这样的交易，但交易将不会被网络接受。

发送一个包含44,444字节随机数据的交易：这个交易成功地通过了网络的验证，并被添加到了以太坊区块链中。该交易消耗的gas量为3,031,800，接近当时单个区块的gas限制。这个交易向以太坊区块链网络中的某个区块里添加了44kb数据，并展示了以太坊网络在处理大数据量交易时的能力。

gas消耗的计算：

以太坊中的gas消耗是根据交易的复杂性和包含的数据量来计算的。对于包含附加数据的交易，gas消耗包括基础交易费用（如21,000 gas）加上数据费用。数据费用根据数据的字节数来计算，每个非零字节会消耗额外的gas。在上面的例子中，附加数据里面有178个0字节和44,266个非零字节，因此总gas消耗为21,000+(178* 4)+(44,266* 68)= 3,031,800。

总结：

以太坊中的交易和区块大小限制是动态变化的，并且受到网络gas限制的影响。交易的大小可以根据其复杂性和包含的数据量自动伸缩，但存在实际的gas消耗限制。区块的大小则通过限制其内所有交易消耗的gas总量来间接控制。随着以太坊网络的发展和升级，这些限制可能会发生变化以适应新的需求和挑战。

三、以太坊是如何挖矿的

以太坊的代币是通过采矿过程中产生的，每块采矿率为 5个以太币。以太坊的采矿过程几乎与比特币相同，对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机通过散列函数运行该块的唯一标题元数据，反复，快速地猜出答案，直到其中一人获胜。

许多新用户认为，采矿的唯一目的是以不需要中央发行人的方式生成醚（参见我们的指南“什么是以太？”）。这是真的。以太坊的代币是通过采矿过程中产生的，每块采矿率为 5个以太币。但是，采矿还有至少同样重要的作用。通常，银行负责保持交易的准确记录。他们确保资金不是凭空创造的，用户不会多次欺骗和花钱。不过，区块链引入了一种全新的记录保存方式，整个网络而不是中介，验证交易并将其添加到公共分类账。

Ethereum Mining

尽管“无信任”或“信任最小化”货币体系是目标，但仍有人需要确保财务记录的安全，确保没有人作弊。采矿是使分散记录成为可能的创新之一。矿工们在防止欺诈行为（特别是醚的双重支出）方面达成了关于交易历史的共识–这是一个有趣的问题，在分散化的货币未在工作区块链之前解决。虽然以太坊正在研究其他方法来就交易的有效性达成共识，但采矿目前将平台保持在一起。

挖矿如何工作

今天，以太坊的采矿过程几乎与比特币相同。对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机反复，快速地猜出答案，直到其中一人获胜。更具体地说，矿工将通过散列函数（它将返回一个固定长度，乱序的数字和字母串，它看起来是随机的）运行该块的唯一标题元数据（包括时间戳和软件版本），只改变’nonce值’，这会影响结果散列值。

如果矿工发现与当前目标相匹配的散列，矿工将被授予乙醚并在整个网络上广播该块，以便每个节点验证并添加到他们自己的分类账副本中。如果矿工 B找到散列，矿工 A将停止对当前块的工作，并为下一个块重复该过程。矿工很难在这场比赛中作弊。没有办法伪造这项工作，并拿出正确的谜题答案。这就是为什么解谜方法被称为“工作证明”。

另一方面，其他人几乎没有时间验证散列值是否正确，这正是每个节点所做的。大约每 12-15秒，一名矿工发现一块石块。如果矿工开始比这更快或更慢地解决谜题，算法会自动重新调整问题的难度，以便矿工回弹到大约 12秒钟的解决时间。

矿工们随机赚取这些乙醚，他们的盈利能力取决于运气和他们投入的计算能力。以太坊使用的具体工作量验证算法被称为’ethash’，旨在需要更多的内存，使得使用昂贵的 ASIC难以开采–特殊的采矿芯片，现在是唯一可以盈利的比特币开采方式。

从某种意义上讲，ethash可能已经成功实现了这一目的，因为专用 ASIC不可用于以太坊（至少目前还没有）。此外，由于以太坊旨在从工作证明挖掘转变为“股权证明”（我们将在下面讨论），购买 ASIC可能不是一个明智的选择，因为它可能无法长久证明有用。

转移到股权证明

不过，以太坊可能永远不需要矿工。开发人员计划放弃工作证明，即网络当前使用的算法来确定哪些交易是有效的，并保护其免受篡改，以支持股权证明，网络由代币所有者担保。如果并且当该算法推出时，股权证明可以成为实现分布式共识的一种手段，而该共识使用更少的资源。