# ETH
## ETH概述
+ 區塊鏈(1.0) -> 比特幣 ， 區塊鏈(2.0) -> 以太坊
+ 以太坊針對BTC系統做出的改良
+ 出塊時間 : 約15秒
+ 全新的共識機制 : ghost 協議共識機制
+ mining puzzle 改為注重內存的大小稱為 memory hard mining puzzle
+ 限制了 ASIC 晶片的使用，稱為 ASIC resistance
+ 未來(目前是POW) : POW -> POS
+ POW (proof of work)工作量證明
+ 挖擴，就是證明你為了發布區塊前做了一堆工作
+ POS (proof of stake) 權益證明
+ 不挖礦，以幣的持有量來決定下一個區塊
+ 對智能合約(Smart contract)的支持
+ Bitcoin : decentralized currency
+ Ethereum : decentralized contract
+ 把合約以程式碼呈現，接著把這些程式碼放到區塊鏈上，依靠區塊鏈的不可竄改性，保證這個程式碼的正確運行。
+ 這樣做有甚麼好處?
+ 透過事先寫好的程式碼，保證所有人受限於程式碼上的運行，能夠每位使用者的公平性
+ 不需要依靠司法手段便能維持合約的運行
+ 誰也改不了這份程式碼，連作者都不行

## ETH 帳戶
+ UTXO
+ BTC使用的模式
+ 隱私保護比較好
+ 要一次轉出全部的錢，若否則剩餘的錢將會變成手續費，或者可以再生成一個地址，傳給另一個自己(有機會的話我在自己測試)
+ ETH : account-based ledger
+ 帳戶餘額由全節點儲存並維護(儲存於狀態樹 balance 域)
+ 比較好的防禦 double spending attack
+ 你要花兩次就扣兩次R
+ 但是會遭遇 **replay attack**(重放攻擊)
+ A -> B(10ETH)
+ 然後(惡意節點) B 又重新廣播一次該筆交易
+ 以太坊解決 replay attack 的方法
+ 紀錄交易次數(nonce)
+ 轉帳時交易次數要包含在交易內容裡
+ 
+ 全節點會維護這個 nonce 的數量，每次收到從這個地址發布的交易，nonce值都會+1
+ 如果交易被重放，就驗證當前的 nonce 值和廣播的交易的 nonce 值，例如原本 nonce = 20，由A發布一筆交易後 nonce 為 21 ，replay 之後會 A 的 nonce 為21，大於等於目前的 nonce 值，表示該筆交易已經執行過了。
+ ETH有兩類帳戶
+ externally owned account
+ balance
+ nonce(計數器)
+ smart contract account
+ 不能主動發起交易
+ nonce(計數器)
+ 因為合約也能呼叫外部合約
+ code
+ storage
+ 創建合約後會返回地址，調用合約後 storage 就會有改變
+ balance
+ 智能合約常被用來做為金融衍伸品

## ETH 狀態樹
+ account-based ledger
+ address(帳戶地址) 映射 state(帳戶狀態)
+ address : 160 bits(20個字節)(40個16進位的數)
+ 為甚麼不用 Merkle tree
+ 以太坊紀錄的是全部帳戶的狀態，包括餘額和交易次數，若每次出塊都要維護一棵新的 Merkle tree 代價太大。
+ 為甚麼不用 sorted Merkle tree
+ 插入新的帳戶的代價也太大，每有一個新的帳戶大半棵樹就要重構，太蠢了
+ 以太坊使用的數據結構 -> **MPT**
+ **trie** (取自 re**trie**val)
+ 字典樹、前綴樹
+ 
+ 分支數目取決於 Key 值裡每個元素的取值範圍
+ 單詞結束後需要標記結束標誌符
+ 查找效率取決於 Key 的長度
+ **以太坊的 trie**
+ 每個節點最多可能有 17 個分支(branching factor) (地址為 16 進位數字 0~f + 結束標誌符)
+ Key 值都一樣長，都是 40 位
+ 比特幣和以太坊的地址是不共用的，長度不一樣，
+ 以太坊地址
+ 公鑰取 Hash 前面不要，只要後面的 40 位
+ 使用 trie 的話只要地址不一樣就不會產生碰撞
+ 不論單詞的插入順序為何，得到的樹狀結構唯一
+ 更新的局部性很好，要更新某個 Key 只需要遍歷那個 Key 不用遍歷整棵樹
+ 但儲存方式很浪費，一個節點只有一個子節點於是產生了 Patricia tree
+ 以太坊的 **Patricia tree** 或稱 **Patricia trie**
+ 路徑壓縮的前綴樹
+ 
+ 樹的高度明顯縮短，訪問效率提升
+ 但若新增單詞，原路徑可能要重構
+ 如果單詞少，數量長，並且彼此間幾乎沒有相似，使用 Patricia tree 效率相較於 trie 高出許多
+ 例如由
+ misunderstanding
+ decentralization
+ disintermediation
+ 組成之前綴樹
+ 
+ 以太坊的帳戶大小為 2^160 ，若不使用壓縮前綴將會極度稀疏。
+ 以太坊的 **MPT (Merkle Patricia tree)**
+ 把一般的 pointer 換成 hash pointer
+ 所有的帳戶依靠壓縮組成 Patricia tree 然後把 pointer 換成 hash pointer，可以計算出 root hash，一樣寫在 block header 裡面
+ 以太坊中有 3 棵樹，所以有 3 個 root hash
+ 狀態樹
+ 交易樹
+ 收據樹
+ **root hash**
+ 防止竄改，保證每個帳戶狀態不被竄改
+ Merkle proof，證明帳戶有多少餘額，把自己的帳戶資料作為 hash 向上一路至 root hash
+ 能夠證明某個節點不存在，只要將該分支當成 Merkle proof 向上搜尋 root hash 即可
+ 以太坊使用的其實是 **Modified MPT**
+ 
+ 右上角 4 個帳戶，為簡單起見帳戶地址較短，並且帳戶狀態只顯示餘額
+ **Extension node**
+ 該部位出現壓縮的節點
+ nibble : 16 進位數字的意思，1 個 nibble 就表示一個 16 進制數字
+ **Branch node**
+ 分支節點
+ **Leaf node**
+ 葉節點
+ 最後(一/幾)位
+ 點跟點連接即表示，該節點內儲存著下一個點的 Hash 值
+ 每次發布區塊後，這些狀態樹節點的值會發生變化，這些改變並不是儲存在原區塊內的，而是在下一個區塊
+ 
+ 雖然每個區塊都有狀態樹，但其實是共享的
+ 例如右邊主要都是指向左邊的節點
+ 只有發生改變的節點要新建分支
+ 以上圖的例子來看，帳戶的合約改變了，餘額改變了，但 code 沒變
+ 每一個新的區塊都要建立一棵新的 MPT，但只會創建被更改的內容，而不是全部的 MPT
+ 為甚麼只記錄改變的部分
+ 因為以太坊的出塊時間約為 15 秒，一旦出現分岔需要回穩(roll back)，歷史紀錄就可以用來回穩(roll back)
+ 因為以太坊有智能合約，如果不保存之前的狀態，當交易執行完後想要推算之前的狀態，基本上是不可能的
+ **block header**
+ ParentHash
+ 前一個 block header 的 hash 值
+ UncleHash
+ CoinBase
+ 礦工的地址
+ Root
+ 狀態樹的 root hash
+ TxHash
+ 交易樹的 root hash
+ ReceiptHash
+ 收據樹的 root hash
+ Bloom
+ 跟收據樹有關，提供一種高效的符合條件的查詢結果
+ Diffculty
+ 挖礦難度
+ Number
+ GasLimit
+ 和汽油費相關，因為操作智能合約需要耗費手續費
+ GasUsed
+ Time
+ 大致產生區塊的時間
+ Extra
+ MixDigest
+ 跟挖礦過程有關，從 Nonce 經過計算得出的 hash 值
+ Nonce
+ 挖礦猜的隨機數
+ **block struct**
+ header
+ 指向 block header 的 hash pointer
+ uncles
+ 指向 uncle block 的 hash pointer
+ transcations
+ 區塊內的交易列表
+ **extblock struct(external block)**
+ Header
+ Txs
+ Uncles

## ETH 交易樹和收據樹
+ **交易樹**
+ MPT
+ Merkle tree 類似比特幣
+ 只收集當前發布區塊內的交易
+ 每個區塊獨立，不共享節點
+ 能提供 Merkle proof
+ **收據樹**
+ MPT
+ 每筆交易都會產生一個收據
+ 因為智能合約執行十分複雜，依靠收據樹有利於查詢結果
+ 只收集當前發布區塊內的交易
+ 每個區塊獨立，不共享節點
+ 能提供 Merkle proof
+ **Bloom filter**
+ 將大資料計算成一個小的向量
+ 把資料取 Hash 後存入向量內
+ 所有元素處理完後，得到的向量便是這個集合的摘要(digest)
+ 
+ 例如 : 我們想要知道元素 d 是否存在上圖的集合之中，但我們無法保存整個集合
+ 對 d 取 Hash ，若映射至 0 的位子，則說明集合內不包含 d
+ 但若和 a 映射至同樣區塊 -> (1) 哈希碰撞 (2) d == a
+ 使用 Bloom filter 可能出現 False positive(不在裡面可能會說在裡面，在裡面也會說在裡面，但絕對不可能在裡面說不在裡面)
+ 如果要刪除元素 ?
+ 不支持刪除操作
+ 每筆交易會產生一個收據，收據內就儲存一個 Bloom filter，紀錄交易類型、地址等訊息
+ **查找交易?**
+ 先查找哪個 block header裡的 Bloom filter 裡面有我要的交易類型
+ 如果有需要的 Bloom filter 的話在往下細找
+ 也可能都沒有 -> False positive
+ 可以快速過濾掉無關的區塊
+ 為何狀態樹不保存最近交易過的帳戶就好
+ 查找帳戶餘額不方便
+ 如果查找新帳戶還得一路查至創世塊，發現創世塊也沒有才能確定是新帳戶
+ 交易樹和收據樹的創造過程
+ 
+ 在 NewBlock 裡面創建交易樹和收據樹，並且取得他們的根哈希值
+ 若交易列表為空，則根哈希值為空根哈希值
+ 否則使用 DeriveSha() 取得交易列表的哈希值
+ 然後創建交易列表
+ 判斷收據列表是否為空，為空則根哈希值為空根哈希值
+ 若不為空則取根哈希值
+ 創建 Bloom filter(交易列表和收據列表長度是一樣的)
+ 先判斷 Uncle 區塊是否為空，是的話設定成空根哈希值
+ 否則使用 UncleHash 取得 Hash 通過循環創建 Uncle 數組
+ DeriveSha()
+ 
+ 創建一棵 trie
+ trie
+ 
+ 一棵 MPT
+ 收據的結構
+ 
+ Bloom 就是收據的 Bloom filter
+ Block Header的結構
+ 
+ Bloom 就是整個區塊的 Bloom filter，每個收據的 Bloom filter 合併獲得
+ **CreateBloom()**
+ 
+ 對區塊的所有收據使用 LogsBloom 來生成 Bloom filter
+ 合併起來，得到整個區塊的 Bloom fliter
+ **LogsBloom()**
+ 生成每個收據的 Bloom filter
+ 首先對 Log 地址取 hash 後加到 Bloom filter 裡面
+ **bloom9()**
+ Bloom filter 中使用的 hash 函數
+ 把輸入映射到 digest 的 3 個位子
+ **BloomLookup()**
+ 
+ 把 Topic 轉換成 Bytes
+ 然後跟 Bloom filter 取 and

## ETH GHOST
+ **共識機制 GHOST 協議**
+ 以太坊將出塊時間為十幾秒，由於底層使用的是 P2P 網路，經常會有礦工同時發布區塊，因此分岔是常態
+ **一個礦池若持有全網的 x% 算力，那收益也該是整個系統的 x%，但若共識機制設定不週全則有可能獲得收益超過比例**
+ 例如 : 若出塊時間短、且只承認最長合法鏈，則大礦池所在處最有可能成為最長合法鏈，其他分散的礦池並沒有辦法匹敵。(mining centralization)
+ **GHOST 協議**
+ **並不是以太坊發明的，以太坊只是稍微修改**
+ 作廢的區塊有安慰獎
+ **uncle block (分岔的區塊)**
+ 最長合法鏈外的區塊
+ 發布的區塊能夠把 uncle block 納入，uncle block 會獲得部分出塊獎勵
+ 包含 uncle block 的區塊也會獲得部分獎勵
+ 鼓勵區塊進行合併
+ 
+ **A 區塊包含一個 uncle block 可以獲得 (1/32 * 當前出塊獎勵)ETH**
+ 最長合法鏈一次最多包含兩個 uncle block
+ **紅色的 uncle block 被 A 容納並廣播後會獲得 (7/8 * 當前出塊獎勵)ETH 稱作(uncle reward)**
+ **藍色的 uncle block 被 A 容納並廣播後會獲得 (6/8 * 當前出塊獎勵)ETH**
+ 如果礦工惡意不包含 uncle block，則下一個區塊也能夠包含進去
+ 如果同時出現三個分岔的區塊，也能被包含進入區塊鏈
+ 
+ 隔 7 代的 uncle block 最少能獲得 2/8 的出塊獎勵，在前一代就沒辦法包含了
+ **為甚麼只能隔 7 代**
+ 如果隔太遠，驗證過程會變的冗長
+ 鼓勵出現分岔立刻合併，這時候取得的獎勵是最多的
+ **uncle block 內的交易不執行，也不檢查合法性**
+ 有可能 uncle block 內的交易和主鏈上的交易相互衝突
+ 不檢查內部交易的合法性，但會檢查是否為正常發布的區塊
+ 
+ **如果 uncle block 是一整條鏈要給錢嗎?**
+ 後面的區塊通通不給錢
+ 給錢的話 forking attack 的風險會變得非常低

## ETH 挖礦算法

+ 對於一個 POW(proof of work) 的系統來說，挖礦就是保證安全的途徑
+ **Block chain is secured by mining.**
+ BTC 後的虛擬貨幣，目標大抵都是 ASIC resistance
+ **最常見的做法就是增加對內存的需求**
+ memory hard mining puzzle
+ **LiteCoin**
+ **使用 scrypt 作為挖礦算法**
+ 對內存需求極高
+ 確實為 memory，但是對輕節點也是 memory hard，違反了原則 difficult to solve but easy to verify.
+ 導致 LiteCoin 不敢將內存需求開很高(128k)
+ ASIC resistance 失敗
+ **以太坊 的 memory hard mining puzzle**
+ 兩個數據集一大一小
+ **16MB cache**
+ 輕節點可以用這個 16MB cache 完成驗證
+ 
+ 起頭對一個 Seed 作運算，取得的元素作 Hash 得到第二個元素繼續作 Hash，這樣一路往下就形成了一個 cache。
+ 大小會定期增長
+ **1GB data set DAG**
+ 由 16MB cache 生產出來的
+ 礦工需要保存這個 1GB 的大數據集
+ 
+ 大的數據會從小數據以偽隨機的方式取得某個位子，把該位子的 Hash 值做更新/迭代，算出下一個要讀取的位子，下一個位子再做更新/迭代，算出下下一個位子，這樣來回讀 256 次，得到的數值就是大數據的其中一格資料。
+ 大小會定期增長(2018 : 2.5GB)
+ **求解 Puzzle (ethash)**
+ 從大數據中以偽隨機的方式讀取 128 個數
+ 根據 block header ， nonce 算出一個初始的 Hash 值，根據這筆 Hash 值映射到大數據的某個位子，讀取出該位子的數字和其右邊的數字，爾後該位子的數值在做些更新/迭代，取得下一個位子，也一樣讀取該位子和其右邊，共循環 64 次，最後算出一個 Hash 值，然後比對是否符合難度。
+ **Sample code**
+ 
+ **獲得 cache**
+ 第一個元素是 seed 的 hash 而後的都是前一個元素的 Hash
+ 每隔 30000 個區塊會改變一次 seed 值，並且每隔 30000 個區塊 cache 的容量將會增大原本的1/128。
+ 
+ **獲得 data set DAG 元素**
+ 通過 cache 生成大數據中的第 i 個元素，依照偽隨機的方式讀取 cache 中的 256 位數
+ **get_int_from_item**
+ ETH source code 中沒有
+ 用當前算出的 hash 讀出下個要算的位子
+ **make_tiem**
+ ETH source code 中沒有
+ 用 cache 中某位子的數和當前的 hash 值計算出下一個 hash 值，迭代 256 次，得到一個 64 字節的 hash 值
+ **獲得整個 data set DAG**
+ 
+ **挖礦用的函數**
+ 
+ **data set DAG**
+ 每隔 30000 個區塊會增加 1/128 倍大
+ 根據 header nonce 算出初始 hash
+ 讀取 DAG 中兩相鄰數
+ 再根據當前訊息生出下一個 hash 值
+ 循環 64 次返回一個 hash 值和 difficult 比較
+ **驗證用的函數**
+ 
+ **full size 是 DAG 的 size**
+ 因為輕節點沒有保存 DAG，每次驗證都要從 cache 重新生成
+ 其他和挖礦函數是一樣的
+ **礦工挖礦循環**
+ 
+ nonce : 0 ~ 2^64
+ 由於礦工要驗證非常多 nonce 因此把整個 DAG 都儲存下來最快，而驗證只需要驗證一個 nonce 因此不需要儲存整個結構。
+ **截至目前，以太坊挖礦還是以 GPU 為主**
+ **ASIC resistance 較成功**
+ DAG cache 較大，並且會定期增長
+ **規劃要更新到 PoS(proof of stake)**
+ 依照所持有的硬幣進行投票，不挖礦
+ **Pre-mining**
+ 發行貨幣時預留一部份給開發者
+ **Pre-sale**
+ 把 Pre-mining 的加密貨幣賣出，用於開發工作
+ [**關於以太坊**](https://ethernodes.org/)
+ [**關於以太坊**](https://etherscan.io/)
+ **其實有 ASIC 更安全?**
+ 要發動攻擊的成本極高，因為必須買入 ASIC 礦機
+ 如果一般電腦都能挖礦，發動攻擊成本就會降低

## ETH 難度調整

+ 每個區塊都有可能調整難度，並且相較 BTC 複雜許多
+ **區塊難度 D(H)**
+ 
+ D(H)是本區塊的難度
+ **P(H)Hd為父區塊的難度，每個區塊的難度都是以父區塊的難度基礎進行調整**
+ 父區塊 : 當前區塊鏈的最後一個區塊
+ **𝑥 × 𝜍2 用於適應調節區塊難度，維持穩定的出塊速度**
+ 
+ x 為調整的單位
+ 
+ 𝜍2(sigma)為調整的系數
+ **y 和父區塊的 uncle 數有關，如果包含 uncle 則 y = 2 否則 y = 1**
+ 父區塊包含 uncle 時難度會大一個單位，因為包含 uncle 時發行的貨幣量太大，需要條高難度以維持穩定
+ -99 表示難度降低，最多一次降低 99 難度，主要是為了應對駭客攻擊，或其他黑天鵝事件
**+ Hs 為本區塊時間戳，P(H)Hs為父區塊時間戳，相減去即為出塊時間**
+ 以這部分作為基礎來調整難度
+ **不帶 uncle 的父區塊(y = 1)為例**
+ 出塊時間[1 , 8]表示難度為 1 ，太快了，應該要上調
+ 出塊時間[9 , 17]表示可以接受
+ 出塊時間[18, 26]表示出塊時間太長，降低難度
+ 為難度炸彈
+ 
+ 每10萬個塊難度擴大一倍，後期難度增長非常快
+ 由於 ETH 未來將轉移至 PoS 會使用硬分岔的方式，如果礦工不願意更改的話，可能會出現以太坊分成兩個主鏈的問題，因此設置炸彈，讓後期的難度非常高
+ 
+ Hi'稱為 (fake block number)，由 block number(Hi) 減少 300 萬得到，因為低估了 PoS 協議的開發難度，因此這麼做大約延後了1年半的時間(EIP100)
+ 基礎部分有下界，最小值為131072
+ **以太坊發展四階段**
+ Froniter
+ Homestead
+ Metropolis
+ **Byzantium**
+ 難度炸彈回調就是在這個階段執行的，EIP(Ethereum improvement proposal)同時下降 ETH 出塊獎勵
+ 
+ 難度調整算法
+ 
+ 基礎數值計算
+ 
+ 難度炸彈計算
+ Constantinople
+ Serenity

## ETH 權益證明
+ **權益證明(proof of stake)**
+ 收益來源 -> 挖礦 -> 買設備 -> 算力 -> 越多錢收益越高，權益證明就是直接拚錢
+ **virtual mining**
+ 依靠持有貨幣的多寡進行投票，降低能耗
+ 如果要發動 51% 攻擊，必須獲得總系統 51% 貨幣才有辦法達成，類似股份制公司被收購
+ 早期 PoS 遇到的問題 Nothing at stake
+ 一般來說，挖礦只會往最長合法鏈挖
+ 
+ 但是權益證明卻可以兩條鏈都下注
+ **工作量證明(proof of work)**
+ 浪費電
+ 比特幣挖礦的能耗一直隨著時間增長，總耗電量相當於智利整個國家的能耗(2018)，一筆交易相當於 34 個美國家庭用電量(2018)
+ 以太坊的能耗，相當於冰島這個國家的能耗(2018)，每筆交易相當於 2.25 個美國家庭用電量(2018)
+ 兩者間耗電量差別的原因是出塊時間的差距
+ 若是依靠設備進行挖礦，只要外界錢夠多就會影響到他的安全，小幣種遇到這種攻擊會直接完蛋(**AltCoin infanticide**)

+ **權益證明 + 工作量證明(proof of deposit)**
+ 持有幣的人把幣用在降低難度後，進行挖礦，但是使用於降低難度的貨幣可能會被鎖定，幾個區塊之內無法再使用這些貨幣降低難度。

+ **以太坊使用的權益證明**[Casper FFG](https://medium.com/taipei-ethereum-meetup/intro-to-casper-ffg-and-eth-2-0-95705e9304d6)
+ 過度階段曾打算和 PoW 混合使用
+ 引入驗證者(Validator)
+ 投入一定數量的以太幣才能成為Validator，並且這些以太幣會被系統鎖定
+ 兩輪投票制(Two-phase commit)
+ Prepare-Message
+ 要得到 2/3 以上的驗證者同意才能通過
+ Commit-Message
+ 要得到 2/3 以上的驗證者同意才能通過
+ 每 50 個區塊會投一次票稱為(epoch)，對於上一個 epoch 來說，當前的稱作 Commit-Message ，對下一個 epoch 來說，稱為 Prepare-Message
+ 連續兩個 epoch 得到 2/3 以上多數同意才算有效
+ 
+ 如果 Validator 做好自己的職責的話，可以獲得相對應的獎勵，不投票，亂投票也會被處罰

+ PoS目前並不成熟，但是 PoW 卻幾乎找不到 Bug，因此 PoS 未必比較好

## ETH 智能合約
+ 智能合約就是運行在區塊鏈上的一段 code ， code 的邏輯定義了合約的內容
+ 目前 Solidity 是最常見的撰寫智能合約的語言，接近 JavaScript
+ **智能合約會記錄帳戶狀態**
+ balance 餘額
+ nonce 交易次數
+ code 交易代碼
+ storage 存儲，因為以太坊的結構是一棵 MPT+
+ **撰寫 Solidity**
+ [語法整理](https://hackmd.io/@SpaceNinja/solidity)
+ **GAS**
+ GAS USED
+ 這個交易花了多少 GAS
+ GAS PRICE
+ 單位 GAS 的價格
+ GAS LIMIT
+ 這個交易最多願意支付多少的 GAS
+ **除了帳戶能調用合約外，合約也能調用合約，但是只有外部帳戶可以發起交易**
+ **直接調用**
+ 
+ **address.call()**
+ 
+ 第一個變數 funcsig 為調用的函數的簽名
+ 這個例子相當於A(addr).foo(“call foo by func call”)
+ 和直接調用的差別在錯誤處理方式不同
+ 直接調用
+ 如果發起交易時發生錯誤，會連同發起交易的帳戶一同回穩
+ address.call()
+ 錯誤處理要自己寫一個 return false;
+ **代理調用(delegatecall())**
+ 與 call() 相似，只是不能使用 value()
+ **fallback()**
+ function() public payable{}
+ 沒有參數，沒有返回值
+ 兩種情況下會被調用
+ 直接向合約地址轉帳，而不加任何 data
+ 被調用函數不存在
+ 如果轉帳金額不是 0 需要聲明 payable ，否則將拋出異常
+ **智能合約的創建**
+ 程式碼寫完後編譯成 Bytecode
+ 外部帳戶發起一筆轉帳交易到 0x0 的地址
+ 轉帳金額為 0 但必須支付 GAS fee
+ 合約的程式碼寫在 input data 裡
+ **汽油費(gas fee)**
+ 以太坊比起 BTC 平台，給予了一個圖靈完備的模型，可以完成非常多在 BTC 上幾乎做不到的事
+ 出現無窮迴圈怎麼辦?
+ 以太坊把這個問題交給了使用者，
+ 
+ AccountNonce : 交易序號，防止 replay attack
+ Price: 單位汽油的價格
+ GasLimit : 這個交易願意支付的最大 Gas fee
+ Recipient : 收款人的地址
+ Amount : 轉帳金額
+ Payload : data 域
+ 發起智能合約時，先根據 Price，GasLimit 算出這筆交易可能消耗的汽油費，從發起者的帳戶扣掉，之後再根據實際執行情況，算出實際花費，多退，少的回穩交易
+ 不同的指令消耗的 Gas fee 是不一樣的
+ 例如
+ + - 消耗的很少
+ 取 Hash 消耗的很多
+ 存儲變數消耗的 Gas fee 很多
+ 只是讀取公共數據則免費
+ **錯誤處理**
+ 在執行合約的過程中，若發生錯誤，會導致整個交易回穩，退回開始執行的狀態
+ 例如
+ 用完了 Gas 合約會直接回穩
+ 發生錯誤時消耗的 Gas 是不會退還的
+ 為了預防有人惡意的攻擊
+ assert
+ assert(bool condition)
+ 若條件不滿足就拋出，用於判斷內部錯誤
+ require
+ require(bool condition)
+ 若條件不滿足就拋掉，用於判斷輸入或外部錯誤
+ revert
+ 嵌套調用
+ 如果調用一個合約，那個合約發生錯誤，那兩個合約都會回穩嗎?
+ 直接調用 : 會
+ call : 不會，返回一個 false
+ 
+ Gas limit
+ 這個的區塊內能夠用於交易的 Gas 上限
+ 能夠微調 : 以上一個區塊的 Gas 作為基礎，可以調整 +-1/1024
+ Receipt 數據結構
+ status 域會告知礦工交易執行的結果
+ 收到合約的調用後，從本地的數據結構內扣除帳戶的餘額。
+ 收到合約後必須全節點必須在本地端執行一次，驗證交易，區塊內的所有交易都要無償的執行一遍
+ 可不可以不執行，直接繼續挖礦?
+ 不可能，因為本地端的 MPT 沒有更新，其他的礦工會驗證異常
+ 如果合約執行中，發生錯誤的交易需不需要發佈到區塊鏈上?
+ 要，因為必須扣除掉 Gas fee
+ 智能合約能夠依靠外部得到的訊息
+ 
+ 這堂課是2018的課，但 Solidity 的變化非常快，所以語法僅供參考就好
+ 智能合約可以調用的訊息
+ 
+ 地址類型
+ 
+ **addr.transfer()**
+ 當前合約給 addr 轉入多少錢
+ **addr.call()**
+ 當前的帳戶，調用 addr 的合約
+ 三種發送 ETH 的方法
+ 
+ address.transfer(uint256 amount)
+ 若失敗會導致連鎖式的交易回穩
+ 給的汽油不多，和 send 一樣 (2300)
+ address.send(uint256 amount) returns(bool)
+ 若失敗只會回傳一個 false
+ 給的汽油不多，和 transfer 一樣 (2300)
+ address.call.value(uint256 amount)()
+ 如果用 call 的方式轉帳，會把剩下的 Gas 一併傳送過去
+ 簡單例子
+ 
+ 
+ 有甚麼問題 ?
+ 
+ 參數是拍賣合約的地址
+ 
+ 黑客用合約領錢，合約轉錢進入黑客的合約帳戶後，因為黑客的合約帳戶沒有 fallback() 函數，而會導致連鎖式的回穩，如此一來會導致合約內的所有使用者都收不到退款
+ 如此一來，**完全沒辦法**取出合約內的以太幣
+ 簡單例子2
+ 一樣的拍賣程式碼，把auctionEnd()改成另外兩個函數取代
+ 
+ 

+ 這樣可以嗎?
+ 由於轉帳後會立刻調用 fallback() 函數
+ 
+ bids[msg.sender] = 0 只有在上面的 if 結束後才會執行，這時 if 和黑客的 withdraw 陷入了遞迴調用，所以不會清零
+ 當三種情況發生時，遞迴調用會結束
+ 合約內的錢不夠了
+ 汽油費不夠了
+ stackoverflow
+ 匯款前應該先清空/扣款
+ 修改方式
+ 先清零在轉帳
+ 轉帳時用的是 sender() 而不是 call.value()，因為汽油費太低，不足以重複發起調用

## ETH TheDAO
+ **DAO(Decentralized Autonomous Organization)**
+ 建立在程式碼基礎上的組織，規章是寫在程式碼裡面的，通過區塊鏈的共識協議來維持這個組織的穩定
+ **The DAO**
+ 2016 年 5 月出現的
+ 類似眾籌的投資基金，資金來源是大家在區塊鏈上的眾籌取得，用以太幣換取投票權，有的投票權越多權重越大，可以決定要投資哪個項目，之後的收益也是按照投資的比例來分配
+ 極度的民主
+ **splitDAO**
+ 可以自己從 DAO 裡面拆分出來，成立 childDAO，收回所有投票權代幣換回以太幣，讓使用者自己成立基金投資，這是唯一一個把錢取出來的方法，拆分前有七天的辯論期，拆分後有二十八天的鎖定期
+ 
+ 沒有先清零就匯款，被黑客使用重入攻擊，盜領了整個組織三分之一的美元(5000萬)
+ **需要回穩交易的補救措施**
+ 依靠鎖定期的 28 天回穩交易，不讓黑客領走以太幣
+ Vitalik 支持回穩，因為 the DAO 裡面有太多資金，影響太劇烈
+ **不需要回穩交易的補救措施**
+ 並無違法，因為 code is law
+ 尤其是不該回穩，因為區塊鏈的不可竄改性
+ **該怎麼補救?**
+ **從發生攻擊前的區塊開始回穩 ?**
+ 不只黑客的交易，會讓所有的交易都回穩了
+ **軟體升級，凡是跟 TheDAO 相關的帳戶，一概不允許交易(軟分岔)**
+ **出現 bug**
+ 要是跟 TheDAO 相關的帳戶交易不被認可，還需要收取 Gas fee 嗎 ?
+ **以太坊沒有收取 Gas fee**
+ 導致出現大量的惡意攻擊，因此一堆礦工又回穩了軟體升級
+ 強制讓 TheDAO 裡面的資金轉到另一個智能合約裡面，在讓使用者退款(硬分岔)
+ **因為以太坊要在第 192 萬個區塊，執行軟體升級，不需要 TheDAO 使用者的簽名就能確認交易(其餘礦工會認為是非法交易)**
+ **引起了極度激烈的辯論**
+ 太扯了，憑什麼轉走別人的錢
+ 最後用投票的方式，大部分人支持分岔，硬分岔成功了
+ 新鏈上的以太幣稱為 ETH
+ **反對投票的人不認帳**
+ 投票人數太少
+ 大多數人意見也不一定是對的
+ 不一定公平
+ 所以，舊的鏈還是有礦工在上面挖，慢慢的，交易所上市了舊鏈的以太幣(ETC : Ethereum classic)
+ **硬分岔帶來的困擾 : 重入攻擊**
+ 新鏈上的交易，放到舊鏈上同樣合法，反過來也行，後來給兩條鏈加上了 chain ID
+ **為甚麼不針對黑客的帳戶就好 ?**
+ 因為 bug 改不了，凍結黑客的帳戶也修不了 bug，因此要從根部處理，否則任何人都能模仿黑客的手段攻擊

## ETH 反思
+ **Is smart contract really contract.**
+ 不智能阿，又沒有人工智慧
+ Smart contract is anything but smart.
+ **Irrevocability is a double edged sword.**
+ 不可竄改性導致 bug 無法修改
+ 帳戶凍結 : 軟分岔
+ 一旦發生問題也不能修改
+ 如果帳戶外洩?
+ 應該立刻把錢轉到另一個帳戶
+ 一旦上鏈的合約，無法阻止其被調用
+ The DAO剩下的錢怎麼處理
+ 用黑客的技術把錢轉走
+ **Nothing is Irrevocable**
+ 就連區塊鏈都是可以更改的，人是活的，程式碼是死的，不要迷信於區塊鏈的不可竄改性
+ **Is solidity the right programming language?**
+ **Solidity轉帳就是隱性的調用別人的 fallback 函數
+ 並非圖靈完備，但是能夠達成我們要的效果的語言最好
+ 太難找了
+ 目前大多是透過模板在撰寫合約
+ **開源的 Code 保證安全?**
+ 智能合約的代碼公開，但還是有出現漏洞的問題
+ **Many eyeball fallacy**
+ 雖然大家都能看到程式碼，但真的會去看的人很少
+ **What does decentralization mean?**
+ 分岔就正是去中心化的表現，礦工可以集結決定方向
+ **decentralized =/= distributed
+ 分布式不等於去中心化
+ 智能合約不該被用於計算，而是完成邏輯操作

## ETH 美鏈
+ **美鏈(Beauty Chain)一個部署在以太坊上的智能合約，有自己的代幣 BEC**
+ batchtransfer函數
+ 向多個接收者發送代幣，然後把代幣從調用者身上扣除
+ 
+ **uint256 amount = uint256(cnt) * _value;**
+ 溢位問題
+ 
+ **預防攻擊**
+ 使用已經撰寫好的函數庫
+ SafeMath
+ 
+ 這樣就可以預防乘法出錯

+ **ICO(Initial coin offering)**
+ 沒有自己的區塊鏈，代幣的發行、轉帳都是通過調用智能合約中的函數完成
+ 可以自己定義發行規則，帳戶餘額也是保存在智能合約裡面
+ ERC(Etherenum Request for Comments) 20 是以太坊上發行代幣的一個標準，規範所有發行代幣的合約應該實現的功能和遵循的街口
+ 對應著狀態樹中的一點