最近有一位之前找过metamask的用户问了我们小编的一个问题,我相信这也是很多币圈朋友经常会疑惑的问题:以太坊源码开发相关问题,以太坊程序开发相关问题,带着这一个问题,让专业的小编告诉您原因。
RLP(Recursive Length Prefix),中文翻译过来叫递归长度前缀编码,它是以太坊序列化所采用的编码方式。RLP主要用于以太坊中数据的网络传输和持久化存储。
对象序列化方法有很多种,常见的像JSON编码,但是JSON有个明显的缺点:编码结果比较大。例如有如下的结构:
变量s序列化的结果是{“name”:”icattlecoder”,”sex”:”male”},字符串长度35,实际有效数据是icattlecoder 和male,共计16个字节,我们可以看到JSON的序列化时引入了太多的冗余信息。假设以太坊采用JSON来序列化,那么本来50GB的区块链可能现在就要100GB,当然实际没这么简单。
所以,以太坊需要设计一种结果更小的编码方法。
RLP编码的定义只处理两类数据:一类是字符串(例如字节数组),一类是列表。字符串指的是一串二进制数据,列表是一个嵌套递归的结构,里面可以包含字符串和列表,例如[“cat”,[“puppy”,”cow”],”horse”,[[]],”pig”,[“”],”sheep”]就是一个复杂的列表。其他类型的数据需要转成以上的两类,转换的规则不是RLP编码定义的,可以根据自己的规则转换,例如struct可以转成列表,int可以转成二进制(属于字符串一类),以太坊中整数都以大端形式存储。
从RLP编码的名字可以看出它的特点:一个是递归,被编码的数据是递归的结构,编码算法也是递归进行处理的;二是长度前缀,也就是RLP编码都带有一个前缀,这个前缀是跟被编码数据的长度相关的,从下面的编码规则中可以看出这一点。
对于值在[0, 127]之间的单个字节,其编码是其本身。
例1:a的编码是97。
如果byte数组长度l = 55,编码的结果是数组本身,再加上128 l作为前缀。
例2:空字符串编码是128,即128 = 128 0。
例3:abc编码结果是131 97 98 99,其中131=128 len(“abc”),97 98 99依次是a b c。
如果数组长度大于55, 编码结果第一个是183加数组长度的编码的长度,然后是数组长度的本身的编码,最后是byte数组的编码。
请把上面的规则多读几篇,特别是数组长度的编码的长度。
例4:编码下面这段字符串:
The length of this sentence is more than 55 bytes, I know it because I pre-designed it
这段字符串共86个字节,而86的编码只需要一个字节,那就是它自己,因此,编码的结果如下:
184 86 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前三个字节的计算方式如下:
184 = 183 1,因为数组长度86编码后仅占用一个字节。
86即数组长度86
84是T的编码
例5:编码一个重复1024次”a”的字符串,其结果为:185 4 0 97 97 97 97 97 97 …。
1024按 big endian编码为0 0 4 0,省略掉前面的零,长度为2,因此185 = 183 2。
规则1~3定义了byte数组的编码方案,下面介绍列表的编码规则。在此之前,我们先定义列表长度是指子列表编码后的长度之和。
如果列表长度小于55,编码结果第一位是192加列表长度的编码的长度,然后依次连接各子列表的编码。
注意规则4本身是递归定义的。
例6:[“abc”, “def”]的编码结果是200 131 97 98 99 131 100 101 102。
其中abc的编码为131 97 98 99,def的编码为131 100 101 102。两个子字符串的编码后总长度是8,因此编码结果第一位计算得出:192 8 = 200。
如果列表长度超过55,编码结果第一位是247加列表长度的编码长度,然后是列表长度本身的编码,最后依次连接各子列表的编码。
规则5本身也是递归定义的,和规则3相似。
例7:
[“The length of this sentence is more than 55 bytes, “, “I know it because I pre-designed it”]
的编码结果是:
248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前两个字节的计算方式如下:
248 = 247 1
88 = 86 2,在规则3的示例中,长度为86,而在此例中,由于有两个子字符串,每个子字符串本身的长度的编码各占1字节,因此总共占2字节。
第3个字节179依据规则2得出179 = 128 51
第55个字节163同样依据规则2得出163 = 128 35
例8:最后我们再来看个稍复杂点的例子以加深理解递归长度前缀,
[“abc”,[“The length of this sentence is more than 55 bytes, “, “I know it because I pre-designed it”]]
编码结果是:
248 94 131 97 98 99 248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
列表第一项字符串abc根据规则2,编码结果为131 97 98 99,长度为4。
列表第二项也是一个列表项:
[“The length of this sentence is more than 55 bytes, “, “I know it because I pre-designed it”]
根据规则5,结果为
248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
长度为90,因此,整个列表的编码结果第二位是90 4 = 94, 占用1个字节,第一位247 1 = 248
以上5条就是RPL的全部编码规则。
各语言在具体实现RLP编码时,首先需要将对像映射成byte数组或列表两种形式。以go语言编码struct为例,会将其映射为列表,例如Student这个对象处理成列表[“icattlecoder”,”male”]
如果编码map类型,可以采用以下列表形式:
[[“”,””],[“”,””],[“”,””]]
解码时,首先根据编码结果第一个字节f的大小,执行以下的规则判断:
1. 如果f∈ [0,128), 那么它是一个字节本身。
2. 如果f∈[128,184),那么它是一个长度不超过55的byte数组,数组的长度为 l=f-128
3. 如果f∈[184,192),那么它是一个长度超过55的数组,长度本身的编码长度ll=f-183,然后从第二个字节开始读取长度为ll的bytes,按照BigEndian编码成整数l,l即为数组的长度。
4. 如果f∈(192,247],那么它是一个编码后总长度不超过55的列表,列表长度为l=f-192。递归使用规则1~4进行解码。
5. 如果f∈(247,256],那么它是编码后长度大于55的列表,其长度本身的编码长度ll=f-247,然后从第二个字节读取长度为ll的bytes,按BigEndian编码成整数l,l即为子列表长度。然后递归根据解码规则进行解码。
以上解释了什么叫递归长度前缀编码,这个名字本身很好的解释了编码规则。
(1) 以太坊源码学习—RLP编码( )
(2)简单分析RLP编码原理
( )
节点发现功能主要涉及 Server Table udp 这几个数据结构,它们有独自的事件响应循环,节点发现功能便是它们互相协作完成的。其中,每个以太坊客户端启动后都会在本地运行一个 Server ,并将网络拓扑中相邻的节点视为 Node ,而 Table 是 Node 的容器, udp 则是负责维持底层的连接。下面重点描述它们中重要的字段和事件循环处理的关键部分。
PrivateKey – 本节点的私钥,用于与其他节点建立时的握手协商
Protocols – 支持的所有上层协议
StaticNodes – 预设的静态 Peer ,节点启动时会首先去向它们发起连接,建立邻居关系
newTransport – 下层传输层实现,定义握手过程中的数据加密解密方式,默认的传输层实现是用 newRLPX() 创建的 rlpx ,这不是本文的重点
ntab – 典型实现是 Table ,所有 peer 以 Node 的形式存放在 Table
ourHandshake – 与其他节点建立连接时的握手信息,包含本地节点的版本号以及支持的上层协议
addpeer - 连接握手完成后,连接过程通过这个通道通知 Server
Server 的监听循环,启动底层监听socket,当收到连接请求时,Accept后调用 setupConn() 开始连接建立过程
Server的主要事件处理和功能实现循环
Node 唯一表示网络上的一个节点
IP – IP地址
UDP/TCP – 连接使用的UDP/TCP端口号
ID – 以太坊网络中唯一标识一个节点,本质上是一个椭圆曲线公钥(PublicKey),与 Server 的 PrivateKey 对应。一个节点的IP地址不一定是固定的,但ID是唯一的。
sha – 用于节点间的距离计算
Table 主要用来管理与本节点与其他节点的连接的建立更新删除
bucket – 所有 peer 按与本节点的距离远近放在不同的桶(bucket)中,详见之后的 节点维护
refreshReq – 更新 Table 请求通道
Table 的主要事件循环,主要负责控制 refresh 和 revalidate 过程。
refresh.C – 定时(30s)启动Peer刷新过程的定时器
refreshReq – 接收其他线程投递到 Table 的 刷新Peer连接 的通知,当收到该通知时启动更新,详见之后的 更新邻居关系
revalidate.C – 定时重新检查以连接节点的有效性的定时器,详见之后的 探活检测
udp 负责节点间通信的底层消息控制,是 Table 运行的 Kademlia 协议的底层组件
conn – 底层监听端口的连接
addpending - udp 用来接收 pending 的channel。使用场景为:当我们向其他节点发送数据包后(packet)后可能会期待收到它的回复,pending用来记录一次这种还没有到来的回复。举个例子,当我们发送ping包时,总是期待对方回复pong包。这时就可以将构造一个pending结构,其中包含期待接收的pong包的信息以及对应的callback函数,将这个pengding投递到udp的这个channel。 udp 在收到匹配的pong后,执行预设的callback。
gotreply – udp 用来接收其他节点回复的通道,配合上面的addpending,收到回复后,遍历已有的pending链表,看是否有匹配的pending。
Table – 和 Server 中的ntab是同一个 Table
udp 的处理循环,负责控制消息的向上递交和收发控制
udp 的底层接受数据包循环,负责接收其他节点的 packet
以太坊使用 Kademlia 分布式路由存储协议来进行网络拓扑维护,了解该协议建议先阅读 易懂分布式 。更权威的资料可以查看 wiki 。总的来说该协议:
源码中由 Table 结构保存所有 bucket , bucket 结构如下
节点可以在 entries 和 replacements 互相转化,一个 entries 节点如果 Validate 失败,那么它会被原本将一个原本在 replacements 数组的节点替换。
有效性检测就是利用 ping 消息进行探活操作。 Table.loop() 启动了一个定时器(0~10s),定期随机选择一个bucket,向其 entries 中末尾的节点发送 ping 消息,如果对方回应了 pong ,则探活成功。
Table.loop() 会定期(定时器超时)或不定期(收到refreshReq)地进行更新邻居关系(发现新邻居),两者都调用 doRefresh() 方法,该方法对在网络上查找离自身和三个随机节点最近的若干个节点。
Table 的 lookup() 方法用来实现节点查找目标节点,它的实现就是 Kademlia 协议,通过节点间的接力,一步一步接近目标。
当一个节点启动后,它会首先向配置的静态节点发起连接,发起连接的过程称为 Dial ,源码中通过创建 dialTask 跟踪这个过程
dialTask表示一次向其他节点主动发起连接的任务
在 Server 启动时,会调用 newDialState() 根据预配置的 StaticNodes 初始化一批 dialTask , 并在 Server.run() 方法中,启动这些这些任务。
Dial 过程需要知道目标节点( dest )的IP地址,如果不知道的话,就要先使用 recolve() 解析出目标的IP地址,怎么解析?就是先要用借助 Kademlia 协议在网络中查找目标节点。
当得到目标节点的IP后,下一步便是建立连接,这是通过 dialTask.dial() 建立连接
连接建立的握手过程分为两个阶段,在在 SetupConn() 中实现
第一阶段为 ECDH密钥建立 :
第二阶段为协议握手,互相交换支持的上层协议
如果两次握手都通过,dialTask将向 Server 的 addpeer 通道发送 peer 的信息
以太坊是一种区块链的实现。在以太坊网络中,众多的节点彼此连接,构成了以太坊网络: 以太坊节点软件提供两个核心功能:数据存储、合约代码执行。在每个以太坊全节点中,都保存有完整的区块链数据。以太坊不仅将交易数据保存在链上,编译后 的合约代码同样也保存在链上。以太坊全节点中,同时还提供了一个虚拟机来执行合约代码。以太坊虚拟机 以太坊区块链不仅存储数据和代码,每个节点中还包含一个虚拟机(EVM:Ethereum Virtual Machine)来执行 合约代码 —— 听起来就像计算机操作系统。事实上,这一点是以太坊区别于比特币(Bitcoin)的最核心的一点:虚拟机的存在使区块链迈入了2.0 时代,也让区块链第一次成为应用开发者友好的平台。以上内容来自:以太坊DApp开发入门教程
以太坊源码go-ethereum怎么运行
安装基于MIPS的linux头文件
$ cd $PRJROOT/kernel
$ tar -xjvf linux-2.6.38.tar.bz2
$ cd linux-2.6.38
在指定路径下创建include文件夹,用来存放相关头文件。
$ mkdir -p $TARGET_PREFIX/include
保证linux源码是干净的。
$ make mrproper
生成需要的头文件。
$ make ARCH=mips headers_check
$ make ARCH=mips INSTALL_HDR_PATH=dest headers_install
将dest文件夹下的所有文件复制到指定的include文件夹内。
$ cp -rv dest/include/* $TARGET_PREFIX/include
最后删除dest文件夹
$ rm -rf dest
$ ls -l $TARGET_PREFIX/include
以太币(ETH)是以太坊(Ethereum)的一种数字代币,开发者们需要支付以太币(ETH)来支撑应用的运行。以太币和其他数字货币一样,可以在交易平台上进行买卖。
通俗一点说,以太坊是开源平台数字货币和区块链平台,它为开发者提供在区块链上搭建…
相信经过metamask小编对以太坊源码开发和以太坊程序开发的介绍,你对以太坊源码开发了解更加地透彻了,感谢你对我们地支持与关注!
正加财富网内容推荐 | ||
OK交易所下载 | USDT钱包下载 | 比特币平台下载 |
新手交易教程 | 平台提币指南 | 挖矿方法讲解 |