merkle,比特币挖矿一定要用计算机吗?
题主您好,比特币的区块确实一个解方程式的过程,理论上来说,解答出这个方程式可以用笔和纸来解决,确实如您所说,只是解的慢一点而已。恰恰您的最后一句话就回答了您的提问,因为目前比特币有了价值,如何得到比特币呢?就是需要将这个方程式尽快的解答出来,那么就会有一个比特币的奖励,所以这个时候就出现了计算机挖矿,其实就是用计算机来进行解答。毕竟计算机的解答速度是远远高于人来计算的,尤其是复杂的方程式。

比特币挖矿,说来也容易,其实就是找到如下不等式的一个解而已:
其中hash就是常说的哈希函数,target则决定了难度.
哈希函数定义域为整数,值域则是某个范围的正整数.
可以看出其实解有无数个,但是发现其中一个并不容易.
你可能要说了,我能不能分析这个函数来求它的部分反函数?
有些哈希函数可以,比如CRC校验函数,但是一类用作加密的哈希函数不可以.
哈希加密函数,基本特点之一就是随机,以比特币使用的SHA256为例,画出前100个数字的哈希值:
可以看出这个函数图像几乎就是
中的一个随机数.
也就是说随便说一个数,说中答案的概率只有
,宇宙原子总数才
左右...
Target用来调节难度.Target越小,找到一个解的难度自然就越高.
而唯一的求解方法就是穷举.
SHA256是SHA-2的一种,SHA-2的第t个加密循环如图所示:
图中的深蓝色方块是事先定义好的非线性函数.
先把输入从16进制翻译成2进制,有256位哦.然后切片输入这个运算器.
关注E,F,G.如果E为1,那么输出为F。如果E为0,那么输出为G.关注A,B,C.相互进行ADN然后相加取模二余数.,取A分别右移动2Bits,13Bits和22Bits,等价于数学上的除以$2^2$ , $2^13$ , $2^22$,然后相加取模二余数.与 类似,只是右移6,11,25 Bits.遇到红框模 ,也就是抹去前面192位.ABCDEFGH一开始分别是八个初始值,$K_t$是第t个密钥,$W_t$是本区块产生第t个word.
原消息被切成固定长度的区块,对每一个区块,产生n个word,通过重复运作循环n次对ABCDEFGH这八个工作区块循环加密.
最后一次循环所产生的八段字符串合起来即是此区块对应到的散列字符串.
比特币的方程(不等式)可以写成
其中C是个常数,根据环境而定
version = 版本号prev_hash = 前一区块ID的字节反转merkle_root = 本区块中所有交易的SHA256的墨克哈希树根的字节反转ntime = 时间戳nbits = 网络难度Target根据之前上千个区块的平均求解速度调整,算法会将找到一个解的期望时间控制在10分钟左右.
解出来还要广播,其他终端会验证是否正确,如果正确就会被接受,然后大家一起去算下一个区块.
如果和别人几乎同时算出来,那么出现小分叉,然后继续挖,直到其中一个比较短被遗弃.
那么问题来了,人力能否求解这个方程?不能...第一步就GG了...
时间戳(ntime)是从1970年1月1日0时0分0秒(格林尼治天文台时间)开始经过的秒数...
好吧 题主是最强大脑,大脑内置铯原子钟 ,这个问题不考虑.
然后以上所有运算都是16进制运算
一个这样的输入(prev_hash)有64位16进制之长,然后你得取反然后根据其他条件算出
,然后算出
,而且你得翻译成二进制进一步运算.
好吧 题主作为尖子生熟练掌握16进制加法和进制转换
这么大的整数至少要算20分钟的样子,列竖式大概只要一张纸,然后还不能有错.
当然 题主作为特长生学过珠心算 ,花了1秒打了下算盘就搞定了,然后花59秒写到纸上...
算错...不存在的...这可是国粹......
第二,取两次SHA256,一次是64个循环,两次128.这个比较简单无脑了,都是位运算就是在纸上位移不大方便.
那个老外算了16分钟,题主单身多年手速不知高到哪里去了,只花了4分钟就搞定了一轮(一共有128轮).
然而还是没有什么卵用,题主猜的这个x不是答案,还要继续穷举.
然而呢,上面说了平均运算时间是10分钟.你算得比别人慢......白算!!!和别人同时几乎同时算出来,还要看谁被更多的终端承认,否则...白算!!!题主是在上海上大学,聆听过人生经验,知道一些时间的奥秘,所以题主跑的很快...
根据相对论,跑的快的话时间就会变慢...
我查了下今天的全网算力是7,844 PH/s,题主静止状态下算力是1/(5*60*128) H/s
题主希望他能在一天内挖出一个比特币
一天有24*60/10=144个结算周期.根据伯努利概型:
根据相对论,题主的速度达到了
倍光速!!!!
终于...题主算出了一个比特币...
但是,题主的速度实在是太快了,以至于时空畸变是如此的激烈
强大的能量,散发的辐射足以把地球轰的连原子都不剩!!!
这么大的能量从哪里来?
根据质量守恒,一定是题主燃烧了YY之魂才能换取如此不可思议的能量吧.
怎么样才能学好java编程?
答案分为 学生版 与 非学生版(光收藏不点赞可耻,拒绝伸手党,从点赞做起!)
学生版
哈工大本硕985,北京公司,收到去哪儿(13K*16),华为,vipkid(18*14),茄子快传(20*16),创新工厂(12*13),秒针(18*16)offer,目前最低的月薪12K*13,最高的华为优招20K*16,最终还是签了百度毕竟bat,职位java开发工程师今年给的还挺多。
可以说我应该达到了题目中所说的北京java开发月薪2W的标准,来答一发。
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为了避免知乎大佬觉得我吹逼,把目前收到的offer图贴出来(应评论区建议,已经把名字打码,谢谢提醒)。有人需要联系方式,放一下微信公众号 程序员乔戈里 个人微信在公众号里面可获得。另外我要有3T的编程资料,需要的可以加我微信!!!
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会在offer图的后面附上java自学找工作的经验,并解答评论区的一些问题!!!
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以下开始讲述一些我找工作的经验,希望对大家有帮助(觉得有帮助的,记得点个赞关注走一波,谢谢大家)
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一.简历篇
我是使用的乔布简历,在里面买了一个模板,本科还是免费的,研究生阶段就收费了,呵呵。
(1)个人联系方式
简历的话要把电话,email这些重要的信息放到显眼的位置,方便联系。
(2)技能掌握
熟悉 精通等词汇慎用(精通应届生就不要用了),我举一下我的java为何用了熟悉的例子,java看了《java核心技术卷1》《java编程思想》前几章《深入了解java虚拟机》前7章,《java并发编程的艺术》《java多线程编程核心技术》还看了一堆网上的博客,看了这么多我才写上了熟悉java。
了解的话适用于只是看过一点书,只是一种浅尝辄止的感觉,比如你只是通过刷了刷面经,了解了一些数据库的面试常见的问题,那么这种就应该用了解。一般都写上了解吧,你应聘啥工程师,对应的语言写上熟悉。
(3)荣誉奖励
奖学金,优秀干部,竞赛获奖,paper啥的都往上怼,多多益善。
(4)项目
项目篇很重要,基本面试的第一个环节都是扣你的项目。
项目一定要准备1到2个亮点(难点)!!!
项目一定要准备1到2个亮点(难点)!!!
项目一定要准备1到2个亮点(难点)!!!
有些人看到这里就会说,我这项目水的一批,一点亮点都没有,咋整,全完了呀,别慌,听我给你吹一波。
一开始我第一次面试的时候(第一次就去面阿里,我也是胆贼大),阿里面试官上来就怼项目,
问我这是啥,那是啥,我说了以后,他就问着玩意底层是咋实现的,我用的是一个开源的爬虫,然后我就说我只会用,底层没有看过,他估计很失望;然后他问我的项目亮点是啥,我当时一下愣住了,扯了一些有的没的,都是失败的惨痛的教训,大家参考参考就好,不一定就一定要照着我学,非要知耻而后勇,咋提前准备好也是不错的。
经过这次惨痛的教训以后,我就开始有意识地去想一些项目的亮点,即使不是我遇到的问题,我强行把这些问题加到我的项目上面,当做我的项目亮点。
亮点举例:我的第一个项目的我说我负责舆情监控项目的地域分析,这个模块其实平平无奇,很水,就是利用一个开源的NER命名实体识别的包去识别出来新闻正文的地点,然后统计地点出现的次数这样的一个简单的模块。我就这样吹:最深刻的一个项目就是最近做的网络舆情监控项目,其中我在里面有负责一个地域分析模块,就是从最新爬进来的新闻数据里面提取出来地域信息,最后在地图上显示出来,当时把后台模块写好了以后,是可以在本地的windows系统上运行的,然后导出jar包的时候,想把jar包在linux系统上运行起来,但是一运行就显示OOM内存溢出错误,当时遇到的这个问题的时候第一时间想起来了以前看的关于虚拟机方面的书,于是我在虚拟机的配置上添加了一个-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError,尝试将dump文件保留到本地,然后采用了jmap命令去分析这个dump文件,发现代表老年代的参数Old Generation每次一启动都是一直满着的,然后去看了虚拟机的配置参数,发现虚拟机中的-xmx参数只有256M,而程序需要的内存大小为500M(因为需要加载一个MIT的提取名词的包),所以最后通过设置成1024M解决了这个问题,我感觉通过这个学到了很多。在项目中扮演了核心角色,独立完成了地域分析模块。
示例看不懂也没关系,这个得有一定的java虚拟机的知识才可以看懂,推荐看《深入了解java虚拟机》
看到这里,你完全可以把我的这个项目的这个亮点融合到你自己的项目里面,换个背景就是你的项目亮点了,我上面推荐的《深入了解java虚拟机》里面也有很多虚拟机调优的经验,你可以看懂之后,把这些融合到自己的项目里面,完全是可以的。
除此之外,关于项目还有一个问题:就是你看了我的简历,会发现许多项目都是与爬虫相关的,面试管会问你在爬虫上你遇到了啥问题,这种完全可以上网去搜爬虫和反爬虫的技术博客,然后理解记忆,说给面试官听。说到这里,其实也就是在说,你的项目可能涉及到的点你都得有准备,有备无患,你如果不知道自己项目涉及到哪些点,那么可以通过一些公司练练手,他问到的一些问题,就有可能是你的项目需要准备的点。
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二.简历投递篇
(1)官方网申
学历不好的,不建议这走这条路,容易被刷,985/211也有一定几率被刷。
(2)内推
关注 牛客网- 互联网求职神器和备考学习平台 的内推信息,都是真实可靠的,虽然不一定免笔试,但是可以保证你简历不被刷啊!!!
微信公众好 互联派 也有很多内推的信息,值得关注。
(3)内推完之后的添加个人信息
强推 牛客网简历助手 助手介绍_牛客简历助手-简历一次填写,N网闪填__牛客网
爽的一批,谁用谁知道,你填写完牛客网的简历助手,进来其它求职网站的时候,可以把插件调出来,如果调不出来,多点几下,自己摸索哈。
三.笔试面试篇
提前批:一般公司的提前批是面笔试的,这个机会一定要抓住,提前批不耽误正常网申流程,相当于多了一次机会。(其实你每次应聘都是会有记录的,现在的面试官可以看到你所有的过往的面试记录,但我觉得影响不大,你这次能过和上次没过还是取决于你自己的实力,能不能打动面试官)
笔试:就算你内推成功了,也会有极大可能笔试,如果你算法功力强,可以独当一面,那么不用看这里,直接跳过,如果你算法一般的话,我说一下我在秋招过程中看到的一些其他人是怎么办的。周围人一般都是三五成群,算法题互相说思路,基本知道思路就知道咋写了,也有的比如他1道题AC了,他是C++版本的,其他人把这个AC代码改成了java版本等等,也可以请周围大神帮忙A几道等等,其实周围同学的算法功底真的说不上多强,反正是通过这种方法也算是把笔试给过了。其实笔试题吧,你把剑指offer刷一刷,leetcode刷个几百道(建议一个tag一个tag的刷),问题不大,我是通过刷leedcode,然后感觉这些公司的笔试题也就那么回事,还OK,当然阿里笔试题另说,还是A不了,真的变态!!!
面试:面试这个就看平时积累了。电话面试视频面试其实还是有一定操作空间的,现场面全凭自己实力。
四.平时积累篇
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下文中截图来源于我做的一个pdf版本的面经,把所以知识点的答案整理了下来,耗费我将近至少1个月时间,在本文最后部分把这个pdf分享给大家,觉得有用的麻烦点赞关注走一波,谢谢!!!面经中有我的知识点的答案,如下图示例,非常详细!!!
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1.数据结构与算法篇
你是java开发你就用java代码去实现,是C++开发就用C++去实现。
书籍参考:
(0)《图解算法》入门
(1)《剑指offer》 剑指Offer_编程题_牛客网
(2)《程序员代码面试指南 IT名企算法与数据结构题目最优解》参考左神视频
(3)leetcode LeetCode - The World's Leading Online Programming Learning Platform
leedcode注意去英文官网,别去中国区,中国区讨论区讨论的少。
leedcode 注意一个tag一个tag的刷,例如动态规划,就把动态规划下的题目都刷了,基本刷个10多道,其它也基本有思路了,而且动态规划的题目笔试面试也常出。其次就是二叉树,链表,数组,回溯的题目。
(4)数据结构(严蔚敏)/大话数据结构 //如果觉得教材无聊就可以看大话系列
需要掌握的知识点:
数组、链表、二叉树、队列、栈的各种操作(性能,场景)二分查找和各种变种的二分查找(循环有序数组找最大值最小值找n,有序数组找最左下标,最右下标)各类排序算法以及复杂度分析(快排、归并、堆、冒泡、直接选择、插入排序)各类算法题(手写)理解并可以分析时间和空间复杂度。动态规划(笔试回回有。。)、贪心。红黑树、AVL树、Hash树、Tire树、B树、B+ 树(除了红黑树,其它要会插入删除查找,红黑树如果会更好,也算一个亮点)。图算法(克鲁斯卡尔算法、普林母算法、迪克拉斯算法)树的前序后序中序遍历的递归非递归实现,层次遍历,深度优先遍历,广度优先遍历递归与非递归实现排序算法总结:常见排序算法小结 - CSDN博客
排序算法递归与非递归的java实现版本:
Lintcode 快排递归与非递归实现 464. 整数排序 II java
Lintcode 464. 整数排序 II 冒泡排序三种实现 直接插入排序 直接选择排序 java
Lintcode 464. 整数排序 II 归并排序递归与非递归实现 java
2.海量数据篇
看这一篇就足够用了,什么bitmap,布隆过滤器都得知道。
教你如何迅速秒杀掉:99%的海量数据处理面试题 - CSDN博客
3.计算机网络篇
参考书籍:《图解http》《图解TCP/IP》《TCP/IP详解卷1》《计算机网络(谢希仁)》
知识点:
所有的知识点,需要做到,不看面经,能知道答案是啥,自己可以用嘴说出来!!!
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4.数据库篇
参考书籍:《高性能MySQL》 《MySQL技术内幕:InnoDB存储引擎(第2版)》
知识点:
5.操作系统篇
参考书籍:
知识点:《操作系统精髓与设计原理(原书第6版)》
LRU会手写一个LRU的set与get的时间复杂度是o(1)的代码
6.Linux命令篇
参考书籍:《linux 鸟哥的私房菜》
7.安全加密
8.重头戏java篇
基础篇:
推荐书籍:《Java程序员面试笔试宝典-何昊》突击java面试的好书啊!!!
《写给大忙人看的JavaSE8》 《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践》
《JAVA并发编程实战》《Java多线程编程核心技术》《java核心技术卷1》
1.基础篇:
2.集合篇:
3.锁
4.多线程
多看看《Java多线程编程核心技术》这块就没问题
5.jdk中的concurrent 俗称juc包
都要搞懂底层原理!!!
都要搞懂底层原理!!!
都要搞懂底层原理!!!
6.java虚拟机
主要看《深入理解java虚拟机》
7.设计模式
参考书籍:《大话设计模式》
知道每种设计模式是啥意思,可以手写一个单例模式,手写适配器模式,工厂模式,观察者模式,装饰器模式。
知识点:
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基本把我上面列的知识点都搞懂,算法题都刷地明明白白的,不说battmd这些公司,至少我觉得互联网前50+
如果没有项目经验,想做项目,可以推荐你去淘宝上去买黑马视频,照着整个java web的项目、
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附上我呕心沥血整理的java面经,觉得有用的点赞关注走一波!!!
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关注我的公众号 现名字:程序员乔戈里
在后台回复:面经 按照要求即可获取到我的面经,也算是对我继续输出干货的一种鼓励。谢谢大家!!!
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1.实习对于找工作的作用???
答:很重要,也不重要。很重要:实习经历的作用:1.面试都是有固定的时间,比如一些公司规定一次面试最短时间是40分钟,你如果做过实习,可以好好加工一下你的实习经历,使劲吹,可以占个10分钟多点时间,然后后来问你的东西就少了些;2.学历不好的可以通过一些实习经历获得大公司的笔试面试的机会;3.在同等面试表现的前提下,有实习经历的优先考虑
不重要:
春招的暑期实习和提前批的时间冲突,春招的暑期实习和提前批的时间冲突,春招的暑期实习和提前批的时间冲突,(如果你现在距离秋招的8月还有挺长时间,如果获得实习机会直接就去,如果是7月和8月的实习得慎重,实习也不一定能留用)所以你如果春招找到的实习不是自己想最后工作的小公司,那么不建议去实习,不如好好准备秋招。如果是心仪的部门和岗位比如BAT之类的可以去实习。假如去实习了,一定要关注转正的事,好好努力,同时也别忘准备秋招,晚上和周末看书刷题看面经。没转正立马走人准备秋招。(实习的时候也可以投提前批电话面试,楼主当初没投,其实可以投几个单独招聘的提前批,比如百度很多部门都是自己招聘提前批的,不走系统,过了才录入系统)
完全可以用实习这段时间,好好复习,准备提前批也是个不错的选择,当然如果你前期准备充分,那么可以去实习,如果你时间已经非常紧了,比如你6月份才开始准备,人家8月份就提前批了,你去不去实习就得好好衡量了,大厂的实习一定要去,秋招加成不少。
2.啥时候开始准备?
现在!!!现在!!!现在!!!
3.没有java开发的项目咋办???
答:0.关注我的公众号:原名字:HIT程序猿的日常 现名字:程序员乔戈里
在我的公众号有我做过的一些项目的源码分享,以及一些练手项目的视频教程。
1.去淘宝买黑马的视频,照着做一个javaweb的项目,然后使劲扣项目,到时候就是和面试官吹,30元左右,没钱买的话,大家可以在我评论下众筹一波,哈哈哈啊哈哈哈。
2.淘宝买牛客网的项目视频,听说叶神的项目不错;
4.HR面试
一顿跪舔就行,就是你们公司真好,你自己罗列个123哪里好;女朋友,有也说没有(也可以说有,女朋友就在xx公司的地方上班/上学);父母不干涉决定;薪资,互联网的普遍薪资就行(适用于第一份offer,以及非常想去的公司)。总之就是求生欲强一些。
5.答主,我选算法还是开发呀?
你如果是北京时间2018.10.3号看见了我这篇回答,而且自己本身的学历不错本硕985/211专业都是计算机相关的,那么我强烈建议你选算法。原因有:1.算法工资比开发高;2.算法比开发轻松;你会说算法难啊,不好找啊!!!我不知道你怕啥,你就硬着头皮去整(每天高三一般的生活,如果你每天吊儿郎当的,最后没找到,怪我了,那你滚一边去哈,我不背这锅),你本身条件不错,最后肯定会有offer。而且有的公司,就算你算法不行,会问你可以转开发不,所以搞算法何乐而不为呢???
如果你是距离2019年或者8021年的临近秋招前的2-3个月时间看到我这篇回答,而且你学历不是很好,那么我建议你去整开发。
上述说的情况也不完全适用,反正就是follow your heart!!!
6.答主你咋不回复我评论啊???
你都不赞我,我也不想回复你。。。。
7.java开发需要看的书籍推荐???
具体请查看我的专栏文章
Java后端书架
非学生版
一、基础篇JVM
JVM内存结构
堆、栈、方法区、直接内存、堆和栈区别
Java内存模型
内存可见性、重排序、顺序一致性、volatile、锁、final
垃圾回收
内存分配策略、垃圾收集器(G1)、GC算法、GC参数、对象存活的判定
JVM参数及调优Java对象模型
oop-klass、对象头
HotSpot
即时编译器、编译优化
类加载机制
classLoader、类加载过程、双亲委派(破坏双亲委派)、模块化(jboss modules、osgi、jigsaw)
虚拟机性能监控与故障处理工具
jps, jstack, jmap、jstat, jconsole, jinfo, jhat, javap, btrace、TProfiler
编译与反编译
javac 、javap 、jad 、CRF
Java基础知识
阅读源代码
String、Integer、Long、Enum、BigDecimal、ThreadLocal、ClassLoader & URLClassLoader、ArrayList & LinkedList、 HashMap & LinkedHashMap & TreeMap & CouncurrentHashMap、HashSet & LinkedHashSet & TreeSet
Java中各种变量类型熟悉Java String的使用,熟悉String的各种函数
JDK 6和JDK 7中substring的原理及区别、
replaceFirst、replaceAll、replace区别、
String对“+”的重载、
String.valueOf和Integer.toString的区别、
字符串的不可变性
自动拆装箱
Integer的缓存机制
熟悉Java中各种关键字
transient、instanceof、volatile、synchronized、final、static、const 原理及用法。
集合类
常用集合类的使用
ArrayList和LinkedList和Vector的区别
SynchronizedList和Vector的区别
HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap区别
Java 8中stream相关用法
apache集合处理工具类的使用
不同版本的JDK中HashMap的实现的区别以及原因
枚举
枚举的用法、枚举与单例、Enum类
Java IO&Java NIO,并学会使用
bio、nio和aio的区别、三种IO的用法与原理、netty
Java反射与javassist
反射与工厂模式、
Java序列化
什么是序列化与反序列化、为什么序列化
序列化底层原理
序列化与单例模式
protobuf
为什么说序列化并不安全
注解
元注解、自定义注解、Java中常用注解使用、注解与反射的结合
JMS
什么是Java消息服务、JMS消息传送模型
JMX
、
泛型
泛型与继承
类型擦除
泛型中K T V E
object等的含义、泛型各种用法
单元测试
junit、mock、mockito、内存数据库(h2)
正则表达式
常用的Java工具库
,
什么是API&SPI异常
异常类型、正确处理异常、自定义异常
时间处理
时区、时令、Java中时间API
编码方式
解决乱码问题、常用编码方式
语法糖
Java中语法糖原理、解语法糖
Java并发编程
什么是线程,与进程的区别阅读源代码,并学会使用
Thread、Runnable、Callable、ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、Atomic*、Semaphore、CountDownLatch、、ConcurrentHashMap、Executors
线程池
自己设计线程池、submit() 和 execute()
线程安全
死锁、死锁如何排查、Java线程调度、线程安全和内存模型的关系
锁
CAS、乐观锁与悲观锁、数据库相关锁机制、分布式锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、monitor、锁优化、锁消除、锁粗化、自旋锁、可重入锁、阻塞锁、死锁
死锁volatile
happens-before、编译器指令重排和CPU指令重
synchronized
synchronized是如何实现的?
synchronized和lock之间关系
不使用synchronized如何实现一个线程安全的单例
sleep 和 waitwait 和 notifynotify 和 notifyAllThreadLocal写一个死锁的程序写代码来解决生产者消费者问题守护线程
守护线程和非守护线程的区别以及用法
二、 进阶篇Java底层知识
字节码、class文件格式CPU缓存,L1,L2,L3和伪共享尾递归位运算
用位运算实现加、减、乘、除、取余
设计模式
了解23种设计模式会使用常用设计模式
单例、策略、工厂、适配器、责任链。
实现AOP实现IOC不用synchronized和lock,实现线程安全的单例模式nio和reactor设计模式
网络编程
tcp、udp、http、https等常用协议
三次握手与四次关闭、流量控制和拥塞控制、OSI七层模型、tcp粘包与拆包
http/1.0 http/1.1 http/2之前的区别Java RMI,Socket,HttpClientcookie 与 session
cookie被禁用,如何实现session
用Java写一个简单的静态文件的HTTP服务器
实现客户端缓存功能,支持返回304 实现可并发下载一个文件 使用线程池处理客户端请求 使用nio处理客户端请求 支持简单的rewrite规则 上述功能在实现的时候需要满足“开闭原则”了解nginx和apache服务器的特性并搭建一个对应的服务器用Java实现FTP、SMTP协议进程间通讯的方式什么是CDN?如果实现?什么是DNS?反向代理
框架知识
Servlet线程安全问题Servlet中的filter和listenerHibernate的缓存机制Hiberate的懒加载Spring Bean的初始化Spring的AOP原理自己实现Spring的IOCSpring MVCSpring Boot2.0
Spring Boot的starter原理,自己实现一个starter
Spring Security
应用服务器
JBosstomcatjettyWeblogic
工具
git & svnmaven & gradle
三、 高级篇新技术
Java 8
lambda表达式、Stream API、
Java 9
Jigsaw、Jshell、Reactive Streams
Java 10
局部变量类型推断、G1的并行Full GC、ThreadLocal握手机制
Spring 5
响应式编程
Spring Boot 2.0
性能优化
使用单例、使用Future模式、使用线程池、选择就绪、减少上下文切换、减少锁粒度、数据压缩、结果缓存
线上问题分析
dump获取
线程Dump、内存Dump、gc情况
dump分析
分析死锁、分析内存泄露
自己编写各种outofmemory,stackoverflow程序
HeapOutOfMemory、 Young OutOfMemory、MethodArea OutOfMemory、ConstantPool OutOfMemory、DirectMemory OutOfMemory、Stack OutOfMemory Stack OverFlow
常见问题解决思路
内存溢出、线程死锁、类加载冲突
使用工具尝试解决以下问题,并写下总结
当一个Java程序响应很慢时如何查找问题、
当一个Java程序频繁FullGC时如何解决问题、
如何查看垃圾回收日志、
当一个Java应用发生OutOfMemory时该如何解决、
如何判断是否出现死锁、
如何判断是否存在内存泄露
编译原理知识
编译与反编译Java代码的编译与反编译Java的反编译工具词法分析,语法分析(LL算法,递归下降算法,LR算法),语义分析,运行时环境,中间代码,代码生成,代码优化
操作系统知识
Linux的常用命令进程同步缓冲区溢出分段和分页虚拟内存与主存
数据库知识
MySql 执行引擎MySQL 执行计划
如何查看执行计划,如何根据执行计划进行SQL优化
SQL优化事务
事务的隔离级别、事务能不能实现锁的功能
数据库锁
行锁、表锁、使用数据库锁实现乐观锁、
数据库主备搭建binlog内存数据库
h2
常用的nosql数据库
redis、memcached
分别使用数据库锁、NoSql实现分布式锁性能调优
数据结构与算法知识
简单的数据结构
栈、队列、链表、数组、哈希表、
树
二叉树、字典树、平衡树、排序树、B树、B+树、R树、多路树、红黑树
排序算法
各种排序算法和时间复杂度 深度优先和广度优先搜索 全排列、贪心算法、KMP算法、hash算法、海量数据处理
大数据知识
Zookeeper
基本概念、常见用法
Solr,Lucene,ElasticSearch
在linux上部署solr,solrcloud,,新增、删除、查询索引
Storm,流式计算,了解Spark,S4
在linux上部署storm,用zookeeper做协调,运行storm hello world,local和remote模式运行调试storm topology。
Hadoop,离线计算
HDFS、MapReduce
分布式日志收集flume,kafka,logstash数据挖掘,mahout
网络安全知识
什么是XSS
XSS的防御
什么是CSRF什么是注入攻击
SQL注入、XML注入、CRLF注入
什么是文件上传漏洞加密与解密
MD5,SHA1、DES、AES、RSA、DSA
什么是DOS攻击和DDOS攻击
memcached为什么可以导致DDos攻击、什么是反射型DDoS
SSL、TLS,HTTPS如何通过Hash碰撞进行DOS攻击用openssl签一个证书部署到apache或nginx
四、架构篇分布式
数据一致性、服务治理、服务降级
分布式事务
2PC、3PC、CAP、BASE、 可靠消息最终一致性、最大努力通知、TCC
Dubbo
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如何看待区块链?
你好,这里是BIMBOX。
今天的内容来自于我们知识店铺里的专栏《精读10本好书中的20项新科技》。
最近两年区块链的热度越来越高,也有越来越多的宣传,各种行业都要「+区块链」,连咱们的BIM也有很高的呼声。
很多人可能听到区块链这个名词觉得很炫酷,又或者与骗子挂钩,但其实并不了解它到底是个什么东西,只知道好像和比特币有关系,大概是个去中心化的东西,但再往深处聊,比特币和区块链有啥区别?为什么能做到去中心化?就说不出所以然了。
很多文章讲区块链,喜欢略过技术细节,用一些浅显的例子打比方,来说明去中心化和分布式记账是怎么回事,这么讲的好处是谁都能听懂,但也有个坏处,那就是听了的人只能大概了解区块链的优点,然后就「比方套着比方」,直接把区块链技术给套用到其他技术上去了。这也是为什么很多场合区块链被过度宣扬,似乎成了无所不能的神器。
如果连基础原理都搞不清楚就去谈未来,就好像在谈论怎么能用电冰箱解决移民火星的问题一样。
所以,我们打算跳过所有的比喻,用硬核的方法给你讲清楚区块链的工作原理、底层逻辑到底是什么,帮你去掉心里的区块链崇拜或者抵触,知道它能做什么、不能做什么,有哪些缺陷。同时也会思考区块链的未来,它到底会对各个行业的发展产生什么样的影响。
1 比特币:从支付说起说区块链之前,咱们得先聊比特币。
可能你觉得,我不想炒比特币,那玩意我不感兴趣,就想听听区块链在其他行业是怎样应用的。但是,如果你想把区块链搞清楚,那比特币是绕不过去的,一切区块链设计想法都来自比特币。
比特币是一种电子支付的方式,我们用的手机支付也是电子支付,但比特币和手机支付不一样。手机支付背后肯定有一家机构,或者是腾讯、阿里,或者是某家银行。
而比特币的设计初衷是希望在支付中摆脱中央银行的管制。比如说支付和收款双方匿名,交易不能伪造,所有这些功能都由程序自动保障。既然没有某个机构维护,就必须通过算法的设计了。
任何一项技术都不可能脱离其他技术单独存在,比特币也是一样,它就是建立在一套完整的现代加密算法上的。
比特币中的密码学理解起来并不难,可是一层层套起来解决问题的思路却闪耀着理性的光辉,咱们一个个来说。
2 SHA256:我的信息怎样不被篡改?作为一种虚拟货币,比特币首先要解决的就是怎样把一条信息加密,让别人无法修改。这里用到的就是第一个技术:SHA256加密。
SHA256的全称是「安全哈希算法」,它是Hash(哈希)函数的一种。
哈希函数的特点是,不论原始数据有多少位,经过运算后,得到的结果长度都是固定的。比特币中用到的是SHA256,就代表运算结果是一个256位的2进制数字。
最终这个256位的字符串能用在加密上,需要满足两个条件:
➤ 不论原始信息多长多短,都能且只能计算出唯一结果;
➤ 算法必须是单向的,不能通过结果,反算出原始信息来。
这两个目标要达成,就要用到数学里的一种特殊运算方法,就是模运算。
模运算不难理解,就是先规定一个模数,凡是超过这个模数的结果,就回到起点重新计算。
比如钟表上面的表盘只有12个数字,它的模数就是12。假如我要把某个数字在表盘上加密,比如加密方式是「把原始数字加上5」,那假设我的原始数字是9,那么9+5等于多少呢?在这个模数为12的运算里,结果不是14,因为已经超过模数了,结果应该是9+5-12=2。
如果反过来运算,单凭结果2,你是无法反推出初始的数字9的,因为你不知道在这个模运算里,数字绕着表盘转了几圈。原始的数字既可能是9,也可能是21,或者任意一个9加12整数倍的数字。
而SHA256函数的运算结果,是一个模为2的256次方的值,所以这个值一定是可以写成256位的。
把一个信息转换为一个特定数字,最早是为了验证两个文件是否一致。比如你在一些论坛下载软件的时候,经常会随着软件附带一个校验码,有时候是SHA256,有时候是MD5,它就是把整个软件的全部数据,经过算法生成这么一串字符,你下载好软件,在本地也可以使用校验工具把它算出一个结果,和论坛上的字符串做对比,如果一致,就代表这个软件没有被篡改过。
一行文字哪怕只是标点上有些微小变化,对应的SH256值也会产生很大变化。
你可以百度搜索一下SHA256,第一个结果就是在线SHA加密,输入一个句子,然后稍微改动一点点,看结果是不是有天壤之别。
这个函数非常重要,会贯穿我们讲述整个区块链的过程中。
首先,它就是用来解决支付信息加密的问题。
比如我要付给开开200块钱,就在网络上写下一条信息:「老孙需要支付200元给开开」,这就是支付信息。但这条信息是有风险的,万一有人把200改成800,那我可就要哭了。
而刚刚的SHA256算法,就避免了信息被篡改的问题。这条支付信息的哈希值是确定的,(哈希值就是SHA256算出来的数值)。在发出信息的同时给出计算出来的哈希值,和刚才说在论坛上下载软件的例子一样,之后任何的改动都会被发现,只要被改动就视为无效。
但只保证了支付信息没有被改动过还不够。因为如果有人就是心理阴暗,发出很多条「老孙需要支付200元给开开」,然后录入支付系统,那我也要亏死了。
所以,光是加密信息还不行,还需要数字签名。它的作用是用来保证「老孙需要支付200元给开开」是老孙本人亲手发出的,而不是其他人发出的。
3 非对称钥匙:怎样确保信息源?我们现实生活里使用手写签名,是因为笔迹很难造假。但电子信息中,谁都可以敲出「老孙同意」这几个字,怎么用电子签名来确认一条支付信息是我本人确认的呢?
这就得靠「非对称钥匙」了。
任何信息都可以通过计算变成一段数字,比如我要给熊仔发一串数字「666」,我要加密这段数字之后发给熊仔,我俩可以事先约定一种加密方式,比如给每个数字都+3,熊仔那里收到的结果是999,按我们之前约定过的,每个数字都减去3,就得到了结果666。在这个过程中,数字「3」就叫做钥匙,又因为加密和解密都用的是它,所以叫「对称钥匙」。
在开放的互联网上,对称钥匙有着致命的缺点,因为钥匙至少需要单独传递一次,无论是打电话、还是发邮件,我得事先和熊仔约定钥匙是「3」。而传递钥匙这条信息本身是没有加密的。如果这个钥匙被人知道了,那谁都可以给熊仔发任何信息,熊仔也不知道哪条是我本人发的。
这时候「非对称钥匙」就要登场了。你可以这样理解它:加密和解密用的不是同一把钥匙,我选则其中一把加密的话,另一把钥匙就可以解密。
两把钥匙,我把其中的一把保留在自己手里谁也不告诉,叫做「私钥」,另一把钥匙则是公开给大家,谁都可以看见,叫做「公钥」。公钥和私钥是通过一种不可逆的数学计算关联成对的。是的,不可逆的运算还是基于刚才说的模运算。
数字签名的问题就是这么解决的。当我发出一条交易信息时,我先用自己的私钥给信息加密,再把加密后的内容连同公钥一起发布出去。别人如果用公钥解开了,就说明当初这条信息是用这把公钥对应的私钥加的密,那就是我本人了。
这两个知识点你理解了,我们就可以还原一次比特币交易的过程了。
比如我要给开开发200比特币,我的比特币客户端软件会做这么几件事:
➤ 把「老孙给开开200比特币」当作原始信息,对它做一次SHA-256运算,得到一个原始哈希值;
➤ 用私钥给原始哈希值加密,得到加密的哈希值
➤ 把原始信息、公钥、加密的哈希值,这三个内容同时发布到全网去,给别人验证。哈希值用来保证信息没有被篡改,加密和解密保证信息出自我本人。
到此为止,我们解决了信息源可靠且不可更改的难题,其实这两个问题现在任何一家银行都能解决,并不是区块链的特权。可是别忘了,区块链可是要「去中心化」呢!那如果没有了银行这个中心机构,会面临什么麻烦呢?
4 去中心:谁来帮我记录余额?没有中心机构,首先的问题就是每个人的账户余额由谁来记录。比如,老孙支付开开200元钱,可是老孙账户里的余额够吗?
这个疑问在传统银行系统里不是问题,因为银行可以查看任何人的账户余额。在银行的系统里,你是相信银行不会篡改你的账本的。
但在比特币系统中,余额有多少,不能自己说了算,自己说了也没人信。而且,任何一个参与者和其他参与者有同样高的权限,当然也没有一个「说了算」的人来统一监管每个人的余额,所以还是只能通过程序和算法的设计。
这一步的程序解决方法是——每笔交易都必须以上一次交易作为基础。
比如「老孙支付200元给开开」,这笔交易可以进行的前提是,之前有人付给老孙过钱。
假设之前熊仔已经给过老孙200块钱了。那么老孙给开开付钱时,发送的标准信息是这样的:「熊仔支付200元给老孙,老孙支付200元给开开」,再加上老孙的数字签名和公钥,一块发出去。
你看,到这儿是不是有点「链条」的意思了?不过,我们的旅程还没有结束,光是把信息发出去还不够,我们还得把它记录下来。这就要涉及到区块链的本质了。
5 分布式记录:区块链登场当我把一笔交易的信息发布到全网之后,就会有其他比特币参与者帮我验证。这些人就是挖矿的「矿工」。
为啥叫挖矿?我们一会再说,先说说旷工们的验证工作。
➤ 首先把我发的原始信息(老孙给开开200比特币)做SHA256的运算,得到一个原始信息的哈希值。
➤ 用我提供的公钥,把加密的哈希值解密,得到一个新的哈希值。
➤ 把两个哈希值做对比,如果一致,就代表这条信息确实来自我本人,且没有被篡改过。
这个过程和前面讲的发送这条信息过程正好是反过来的。
如果以上验证通过,就进行下一步的记录操作。当然,这些工作都是比特币软件自动完成的。
那么矿工是不是把这条记录存在自己的电脑里,就万事大吉了?还不行。
我们说比特币的特点是分布式记账,那就得保证所有交易记录在每一台电脑上都必须存着一模一样的副本。但要实现这一点还真的很难。
没有任何一个中央机构来24小时不间断的记账,所有记账的人都是分布在全球各地的,他们有的在交易发生的下一秒参与了验证,有的当时不在线,隔一天才收到需要验证的记录,有的可能几个月都没开电脑。那么交易记录的同步就成了问题。
这时候,区块链终于登场了。
咱们先说「区块」,再说「链」。
在区块链中,每一个区块里都包含着上千条交易记录。矿工收到一个区块,检查通过之后,他的保存方式是把新的区块添加到自己电脑里的链条最末尾,同时也会把这个新区块发给其他矿工,他们也会做同样的工作。
前面讲了,每一条交易都必须是基于以前的交易,所以矿工的保存不单单是一个储存的动作,还有一个「加链」的动作,这个动作还是通过计算来解决。
通过一定的算法,新区块的生成要得到一个字符串,它由以下三部分组成:
➤ 新区块的基本信息,比如版本号、区块产生的时间(也叫时间戳)
➤ 这个新区块本身包含的上千条交易记录,累积用SHA256算出一个哈希值,叫做Merkle根
➤ 前一个区块用SHA256计算的哈希值
区块链之所以被叫做链,最关键的就是第三部分:前一个区块的SHA256函数值,它就是区块与区块间首尾衔接的「链」。
以上的每个部分,都使用SHA256计算得到唯一的字符串,最终合到一起,再计算出一个总的哈希值,也就是当前区块的哈希值,作为下一个区块引用的字符串。
这样,全网所有的电脑并不是分散着记录一笔一笔的交易,而是把所有的历史交易全部串成一个链条,所有人储存的都是历史上的全部交易的总和,只不过它们是用SHA256函数计算出来的。我们前面讲这个函数时候说过,它不能通过结果反算出原始信息来。所以也不必担心具体的交易信息被泄露。
问题结束了吗?还没有。别忘了,任何一个网络中,都有贪婪的坏人。
6 挖矿:对付坏人的大数计算因为没有中央机构,就没法保证全网在同一时刻只存在一条链,区块链在记录的过程中有可能会「分叉」,有时是因为操作失误,但更多时候是来自恶意。
举个例子:老孙从别人那收到了200个比特币,把它支付给了开开,紧跟着又操作一遍,把这200个比特币支付给了熊仔。这样200就能当400花了。
注意,这两条信息都是真实的,也都按照规则,基于前边一个交易,也就是「老孙收入了200比特币」作为上一个区块。
结果,全球各地安装了比特币软件的人,因为网速的原因,有人会先收到第一笔支付信息,有人会先收到第二笔支付信息,哪个才是有效的?如果这两条交易都被记录下来,那可就乱套了。
你可能会想:不对吧,老孙把钱支付给了开开,那他的余额应该是0了,不能再支付给熊仔了呀?如果你这么想,就还是没离开传统的记账方式,别忘了,在比特币世界里,没有中央机构负责记录每个人的账户余额。
区块链网络的解决办法是:限制单位时间里产生新区块的数量,比如十几分钟之内只允许产生一个新区块。可是既然没有中央机构来监督,这个限制动作本身又是怎样完成呢?
答案是:让全网的计算机同时算一道难题,所有计算机的算力加起来,平均十几分钟才能算完这道题。
这么难的题怎么出呢?
刚才我们说,生成一个区块要算出一个字符串来,这个字符还不能作为最终结果加到整个链条上,而是要再加一步操作:由软件生成一个随机数,和刚刚的字符串一起组成一个新的字符串,接下来,要把这个组合成的字符串再用SHA256算一次,会得到一个新的256位数。
运算的结果必须是前72位全部都是0,才算正确答案,也只有前72位全都是0的结果,才能作为这个区块的哈希值,被下一个区块引用。
如果算一次结果不正确,那就再给个随机数,再计算,直到算出来为止。
所以,我们要在前面的图上加点东西,下面这张图才是一个区块的完整版:
那么,既然软件给的是一个随机数,哪能那么巧,算出来前72位全都是0呢?没错,这就是关键。
区块链网络设置这道题,就是要让算出来这个结果的概率很低,低到什么程度呢?每一位结果可能是0或者1。第一位是0的概率是1/2,第二位还是0的概率是1/4,第三位还是0的概率是1/8……这样延续下去,整个网络里大概平均要进行2的72次方次运算,才会有一台机器,幸运地算出了正确答案。
按照目前全网的算力估算,得到一个正确答案的时间,差不多就是10分钟。区块链就是通过这种方法来控制新区块出现的频率。
如果以后的计算机算力越来越强,算出答案的平均时间越来越小怎么办?很简单,只要修改一下规则,把72位全是0改成73位、74位,每增加一位,难度就翻一翻。
这个运算量很大,而且它的目的只是为了「拖延时间」,其实是一个没有意义的运算。那大家凭什么愿意拿出电脑来算这个数,帮别人记账呢?
比特币的规则规定,最先算出来的人,奖励一定数量的比特币,这也就是为什么参与比特币的人叫矿工了,他们挖的矿,就是系统奖励的比特币。
当然,这个奖励不是一成不变的,否则钱越来越多,就会通货膨胀。一开始是奖励50比特币,往后每推进21万个块,奖励就会减半,这样一直减下去,总数加起来大概就是2100万个比特币封顶,这也就是为什么比特币越来越值钱的原因。
其他矿工看到有人挖到了矿,只能干着急,因为软件是一个个生成随机数,算出正确答案,就更新到自己链的末尾,同时发布给全网。谁先给出来符合要求的结果,谁就说了算,谁就能得到奖励。
而刚才的问题也就有了答案:老孙在1秒钟内给开开和熊仔先后转账,最终哪一笔算数,不在于老孙操作的顺序,而在于这两笔交易中哪一笔被幸运的人先算出正确的答案来,另外一笔由于失效会被作废。
7 长链优先:拒绝造假看完上面的讲述,你会不会觉得比特币网络完全安全了?并不是。
坏人不止一种,还有人可以在不犯规的前提下,伪造比特币,其实也就是伪造记录。
比如熊仔比老孙还要利欲熏心,在当前区块链的基础上,自己给自己付一大笔钱,然后提交到全网,怎么办呢?
注意,这里面他并没有违背前面说的原则,他伪造的基础是基于上一个正确的区块,发布的信息也是经过正确加密的,只要他的电脑算力够好,算出了前72位都是0的正确数值,这条交易就会被记录并且发布出去。
这样的问题怎么解决呢?这就得说到区块链的另一条规则:全网只认最长的那一条链。
熊仔可以凭运气做出一个区块,相当于做了一条分叉,但是在这条分叉上的下一个区块还得他一个人做,下下个区块还得他自己做。而在另一条没有造假的链条上,是全网所有人在做区块,一台电脑的算力无论如何是比不上全网的,很快他的链条长度就被甩在后面,无人问津了。
实际上,因为全网的客户端都是自动选择最长的链条去做区块,更大的可能是熊仔的电脑还没来得及算出来72个0的结果,全网中正确的链条就已经往前推进十几个区块了,熊仔做出来的假区块根本就不会被人家搭理。
看了这些你可能会想,动用了这么多的技术,把计算搞这么麻烦,到底是为什么呢?其实这背后全都是为了去中心化所付出的代价。那为啥一定要去中心化?这就不是技术问题,而是理念问题了。
比特币和区块链是由一群极客发明的,他们的原始愿望,就是打造一个人人平等的、没有任何机构管控的互联网世界。至于区块链后来被其他人、甚至其他机构用起来,那就是另外一个故事了,我们放到下一期再给你细说。
8总结、福利和预告
今天我们从比特币出发,给你在微观的层面上讲解了区块链的技术原理,其实它的本质,就是利用一系列的加密算法,代替中央机构的作用,而这些算法本身并不是很难理解。
你可以看到它为什么能在根本上实现去中心化、不可篡改,同时也能看到它为了实现去中心化的目的,也带来了处理效率低、浪费算力等弊端。
但是,我们的话题还远远没有讲完,区块链发展到今天已经很多年了,它后来又经历了哪些变革?它可能被黑客攻击吗?所有区块链都是一样的吗?什么是公链、私链和联盟链?除了做电子支付,区块链在其他行业里还能做什么?又有哪些宣传言过其实了?
这些内容,我们放在下一期宏观内容里给你讲。
有态度,有深度,BIMBOX,咱们下次见!
区块地址有多少字节?
区块头共80字节,分为6个部分:version,prevBlockHash,merkleRoot,time difficultyTarget,nonce。
version:大小为4字节,记录了区块头的版本号,用于跟踪软件/协议的更新;
prevBlockHash:大小为32字节 ,记录了该区块的上一个区块的Hash地址;
merkleRoot:大小为32字节,记录了该区块中交易的merkle树根的哈希值;
time:大小为 4字节,记录了该区块的创建时间戳;
difficultyTarget:大小为4字节,记录了该区块链工作量证明难度目标;
nonce:大小为4字节,记录了用于证明工作量的计算参数
IPFS是什么?
IPFS是一种点对点的分布式文件系统,致力于取代HTTP。
IPFS和HTTP之间的区别
安全性:HTTP属于中心化的,所有流量直接搭载在中心化的服务器上,承载的压力极大,容易造成系统崩溃,HTTP还容易遭受DDOS攻击;IPFS的存储方式是去中心化的分片的分布式存储,黑客无法攻击,文件不易丢失,安全有保障。
效率:HTTP依赖中心化服务网络,服务器容易被关闭,服务器上文件也容易被删除,服务器需要24小时开机;IPFS采用P2P网络拓扑,全网域的计算机都可以成为存储节点,就近分布式存储大大提高了网络效率。
成本:HTTP中心化服务器运行,需要较高的维护运行成本,中心化数据库一旦遭受DDOS攻击,或遭受不可抗力损害,所有数据将全部丢失;IPFS极大的降低服务器存储成本,也降低了服务器的带宽成本。
HTTP的客户网络访问绝大部分不是本地化的,有网络延迟,IPFS可以极大的加快网络访问速度,网络访问本地化,体验感会明显提升。
IPFS的使用场景:
作为一个挂载的全局文件系统,挂载在IPFS和IPNS下
作为一个挂载的个人同步文件夹,自动的进行版本管理,发布,以及备份任何的写入
作为一个加密的文件或者数据共享系统
作为所有软件的版本包管理者
作为虚拟机器的根文件系统
作为VM的启动文件系统 (在管理程序下)
作为一个数据库:应用可以直接将数据写入Merkle DAG数据模型中,获取所有的版本,缓冲,以及IPFS提供的分配
作为一个linked(和加密的)通信平台
作为一个为大文件的完整性检查CDN(不使用SSL的情况下)
作为一个加密的CDN
在网页上,作为一个web CDN
作为一个links永远存在新的永恒的Web


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