三、Web3 学习（钱包与共识算法）_web3观察钱包创建源码实例

前言

在区块链上，你的钱包就是你的身份，对的，没有名字，只有钱包地址。在线钱包就像你口袋里的那个钱包——我们需要它来存钱。

本文将着重讲讲如何设置 Metamask 钱包

这些钱包要么是软件（例如，Coinbase、Metamask）
要么是硬件（例如，Ledger）。

最简单的学习方法就是尝试一些东西。找到可以购买一些加密资产的平台。设置一个像 metamask 这样的钱包，将钱转移到那个钱包，然后看看你是否可以交换一些 Token。

每个钱包都有一个安全密钥，需要保管好以确保你不会丢失它。在大多数情况下，大多数人会使用 CEX 来管理他们的资金，比如 binance 和 coinbase。

共识算法是计算机科学中用于在分布式进程或系统之间就单个数据值达成一致的过程。

工作量证明（POW）和权益证明（POS）是两种主要的共识算法。
POW：节点（矿工）尝试解决问题——第一个解决问题的人获得奖励——其他节点检查它是否正确。
POS：矿工用他们的份额来解决问题——其他验证者检查它并在正确的情况下获得份额——最终将块添加到链中。

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一、Metamask 分步教程

MetaMask 是一款免费的加密钱包软件，几乎可以连接到任何基于以太坊的平台

1. 什么是 MetaMask 钱包

无论你是想创建你的第一个不可替代代币（NFT），还是在去中心化金融（DeFi）协议上借出资产，或者只是购买和转移基于以太坊的代币，你首先需要下载兼容的加密钱包软件。这将允许存储你创建或购买的任何资产，以及连接到建立在以太坊区块链之上的任何平台。

虽然有许多不同的钱包服务可供选择，但 MetaMask 是迄今为止最受欢迎的，每月活跃用户超过 2100 万，自 2020 年以来增长了 38 倍。简单地说，MetaMask 是一个免费的热钱包服务，可以作为智能手机应用程序或网络浏览器扩展。

这意味着您可以将其直接下载到你的手机或谷歌 Chrome 浏览器，Mozilla Firefox 浏览器，Brave 浏览器或 Edge 浏览器，类似于广告拦截扩展。“热”的部分仅仅意味着它永久连接到互联网，这样你就可以随时轻松地移动你的加密资产。

MetaMask 在新的和现有的加密用户中如此受欢迎的关键原因之一是它与几乎所有基于以太坊的平台的互操作性。MetaMask 允许用户连接到 3700 多个不同的分散应用程序和 Web3 服务。

所以问题是，如何建立自己的 MetaMask 加密钱包?

2. 安装 MetaMask 钱包

安装

链接：安装 MetaMask

你需要做的第一件事是通过访问官方网站下载 MetaMask 钱包软件到你选择的设备上。
你将看到以下选项：

• 浏览器：兼容 Google Chrome, Firefox, Brave 或 Edge 网站浏览器。
• Android：兼容任何使用Android操作系统的智能手机。
• iOS：兼容任何 iPhone。

一旦你选择了合适的选项，点击 “Install MetaMask for…” 按钮。
选择了合适的选项，点击“Install MetaMask for…”按钮。

导航到浏览器右上角的扩展图标，找到MetaMask选项，一旦你成功下载了该软件。
点击“开始”按钮，你将被带到下一页，并有两个选项（见下文）。

导入钱包：这适用于已经在不同设备上拥有现有MetaMask钱包并希望将其导入到新设备上的用户。

创建钱包：这是为想要设置一个全新的MetaMask钱包的用户准备的。

选择 “创建钱包” 选项，同意出现的简短免责声明，并在提示时创建密码。与任何密码一样，将密码副本写在不同的纸上是非常重要的。永远不要为自己创建的任何密码创建数字副本;这包括截图，用电子邮件发送给自己，或者把它作为笔记保存在电脑上。任何存储在你电脑上的数字信息都有可能被黑客获取——不要让他们有机可乘之机。

每次访问您的 MetaMask 钱包时，您都需要输入您的密码。

2. 恢复密钥

然后出现一个屏幕，概述了什么是秘密恢复短语，你应该如何把它抄下来（再次强调，在纸上而不是数字形式），以及为什么你不应该和任何人分享你的秘密恢复短语的信息。

简而言之，你的秘密恢复短语由 12 个随机单词组成。它可以作为备份，以防你丢失了下载 MetaMask 钱包的手机或笔记本电脑，需要将其导入新设备。

你需要按照屏幕上出现的顺序仔细抄下每个单词。单词的顺序很重要，因为如果单词的顺序错了，即使你输入了正确的 12 个单词，你也无法将你的账户导入到新设备上。

MetaMask 会提示你输入 12 个单词的序列，然后你才能进入最后的步骤。

3. 概述 MetaMask 钱包

一旦你完成了上面的步骤，你就可以访问新的 MetaMask 钱包了。
要开始使用该软件，您需要熟悉两个主要组件：

• 识别您的公共地址：这是您可以自由地与他人或交易所等平台共享的地址，以便将加密货币接收到您的钱包中。把它想象成你的家庭地址，你和别人共享它来接收邮件。但是，建议您在接收任何入站令牌之前先检查以确保它们与MetaMask兼容，否则它们可能永远丢失。
• 如何资助/购买和发送：这些是MetaMask的核心功能。

您可以通过单击 “帐户1” 按钮（黑色箭头）找到您唯一的 MetaMask 公共地址。为了节省你手动输入它，当你需要使用它时，你可以点击它下面的分层方形图标来自动复制它。
最后，为了开始与任何以太坊平台进行交互，您首先需要用一定数量的以太币（以太坊的原生加密货币）为您的 MetaMask 钱包提供资金。区块链上的所有操作都需要付费，无论是将代币从 a 移动到B还是创建 NFT 集合。这种费用被称为 “gas” 费用，以以太币计价。

阅读更多：什么是以太坊 Gas 费?

你选择在钱包中投入多少资金取决于你打算与各种平台进行多少互动。对于适度使用，价值 100 美元的以太币通常是一个很好的起点，可以支付任何初始费用。

点击“购买”按钮（红色箭头）将带您进入一个窗口，您可以使用 Wyre 或 CoinSwitch 购买以太币。这些选项将允许您使用借记卡或通过将其交换为您持有的其他加密令牌来购买以太币。

一旦您购买了一定数量的以太币，您现在可以通过在提供的框中输入收件人的公共地址并指定金额（包括 gas 费），将加密资产从 MetaMask 发送到其他钱包。您还可以访问 “交换” 功能-允许您在应用程序内交易各种其他基于以太坊的令牌-或者开始使用外部服务，如 NFT 市场或 DeFi 平台。

在大多数平台上，你会在屏幕的右上角看到一个 “连接” 按钮。点击它后，您将看到连接 MetaMask 钱包的选项。您可能需要签署事务以完成连接过程。这不会花费你任何东西，它只是证明你可以控制你的钱包。

二、如何设置加密钱包

加密钱包是一个你可以安全地保存加密货币的地方。有许多不同类型的加密钱包，但最流行的是托管钱包，非托管钱包和硬件钱包。

哪一个适合你取决于你想用你的加密货币做什么，以及你想拥有什么样的安全网。

1. 托管钱包

最流行和易于设置的加密钱包是托管钱包。当您使用Coinbase等应用程序购买加密货币时，您的加密货币会自动保存在托管钱包中。它之所以被称为托管，是因为第三方为你保管你的加密货币，类似于银行将你的钱存在支票或储蓄账户中。你可能听说过有人 “丢了钥匙” 或 “丢了USB钱包”，但有了托管钱包，你就不用担心这些了。

将您的加密货币保存在托管钱包中的主要好处是，如果您忘记了密码，您不会丢失加密货币。托管钱包的一个缺点是你不能访问加密货币所提供的一切。然而，随着托管钱包开始支持更多功能，这种情况可能会改变。

如何设置托管钱包：

1. 选择一个你信任的平台。您的主要考虑应该是安全性、易用性以及对政府和金融法规的遵从性。
2. 创建您的帐户。输入您的个人信息并选择一个安全的密码。还建议使用两步验证(也称为2FA)来增加一层安全。
3. 购买或转移加密货币。大多数加密平台和交易所允许您使用银行账户或信用卡购买加密货币。如果您已经拥有加密货币，您也可以将其转移到您的新托管钱包中以确保安全。

2. 自我监管钱包

像 Coinbase 钱包这样的自我托管钱包可以让你完全控制你的加密货币。非托管钱包不依赖第三方或“托管人”来保护你的加密货币安全。虽然他们提供存储密码所需的软件，但记住和保护密码的责任完全落在您身上。如果你丢失或忘记了你的密码——通常被称为“私钥”或“种子短语”——就没有办法访问你的密码了。如果别人发现了你的私钥，他们就能完全访问你的资产。

为什么要有一个非托管钱包?除了完全控制您的加密货币的安全性之外，您还可以访问更高级的加密活动，如产量农业，押注，贷款，借款等。但如果你想做的只是购买、出售、发送和接收加密货币，托管钱包是最简单的解决方案。

如何设置非托管钱包：

1. 下载一个钱包应用程序。流行的选项包括 Coinbase 钱包。
2. 创建您的帐户。与托管钱包不同，您不需要共享任何个人信息来创建非托管钱包。甚至连电子邮件地址都没有。
3. 一定要写下你的私钥。它是一个随机的 12 个单词的短语。把它放在安全的地方。如果您丢失或忘记了这 12 个单词的短语，您将无法访问您的密码。
4. 将加密货币转移到您的钱包。使用非托管钱包使用传统货币（如美元或欧元）购买加密货币并不总是可行的，因此您需要从其他地方将加密货币转移到非托管钱包中。

如果你是 Coinbase（比特币交易所） 的客户，你可以选择托管钱包或自我托管钱包。买卖加密货币的Coinbase 应用程序是一个托管钱包。您还可以下载独立的 Coinbase 钱包应用程序，以利用非托管钱包的好处。我们的一些客户两者都有，这使得用传统货币购买加密货币以及参与高级加密活动变得容易。设置任何一个钱包都是免费的。

3. 硬件钱包

硬件钱包是一种物理设备，大小像是 u 盘，用于离线存储加密货币的私钥。大多数人不使用硬件钱包，因为它们增加了复杂性和成本，但它们确实有一些好处——例如，即使你的电脑被黑客攻击，它们也可以保证你的加密货币的安全。然而，与软件钱包相比，这种先进的安全性使它们使用起来不方便，而且购买它们的价格可能高达 100 美元。

如何设置硬件钱包：

1. 购买硬件。最著名的两个品牌是 Ledger 莱杰和 Trezor 特雷佐。
2. 安装软件每个品牌都有自己的软件来设置你的钱包。从公司官方网站下载软件，按照说明创建钱包。
3. 将加密货币转移到您的钱包。与非托管钱包类似，硬件钱包通常不允许您使用传统货币（如美元或欧元）购买加密货币，因此您需要将加密货币转移到钱包中。

正如存储现金的方法有很多种（在银行账户中，在保险箱中，甚至在床下），存储加密货币的方法也有很多种。您可以使用托管钱包使事情变得简单，使用非托管钱包完全控制您的加密货币，使用硬件钱包采取额外的预防措施，甚至拥有多种类型的钱包-使用加密货币是您的选择。

三、共识机制

“共识机制”一词通常被通俗地用来指代“权益证明”、“工作量证明”或“权威证明”协议。然而，这些只是防止 Sybil 攻击的共识机制中的组件。共识机制是一套完整的想法、协议和激励机制，它使分布式节点能够就区块链的状态达成一致。

1. 什么是共识?

所谓协商一致，我们的意思是达成了普遍协议。假设一群人去看电影。如果对提议的影片选择没有异议，则达成共识。如果有分歧，小组必须有办法决定看哪部电影。在极端情况下，这个群体最终会分裂。

就以太坊区块链而言，这个过程是形式化的，达成共识意味着网络上至少 66% 的节点同意网络的全局状态。

2. 什么是共识机制?

共识机制一词指的是允许节点网络就区块链状态达成一致的整个协议、激励和想法堆栈。

以太坊使用一种基于权益证明的共识机制，该机制从一组适用于利益相关者锁定的资本的奖励和惩罚中获得其加密经济安全性。这种激励结构鼓励个人利益相关者操作诚实的验证器，惩罚那些不诚实的验证器，并为攻击网络创造了极高的成本。

然后，有一个协议来管理如何选择诚实的验证者来提出或验证区块，处理交易并投票支持他们对链头的看法。在罕见的情况下，多个区块位于链头附近的相同位置，有一个分叉选择机制，它选择组成“最重”链的区块，通过验证者的数量来衡量，验证者投票支持由他们的赌注以太平衡加权的区块。

有些概念对共识很重要，但没有在代码中明确定义，例如潜在的带外社会协调作为抵御网络攻击的最后一道防线所提供的额外安全性。

这些组成部分共同构成了共识机制。

3. 共识机制的类型

• Proof-of-work 基础（PoW）

  • 与比特币一样，以太坊曾经使用基于工作量证明（PoW）的共识协议。
  1. 块的创建
     • 矿工们竞相创建充满已处理交易的新区块。
     • 获胜者与网络的其他成员共享新区块，并获得一些新铸造的ETH。比赛中最快解出数学难题的计算机获胜。
     • 这会在当前块和之前的块之间产生加密链接。
     • 解决这个难题就是 “工作量证明” 的工作。然后，规范链由分叉选择规则确定，该规则选择完成最多工作的区块集来挖掘它们。
  2. 安全
     • 你需要 51% 的网络计算能力来欺骗链，这一事实保证了网络的安全。这将需要在设备和能源方面进行巨额投资；你很可能花得比赚得多。

• Proof-of-stake 基础（PoS）

  • 以太坊现在使用基于权益证明（PoS）的共识协议。
  1. 块的创建
     • 验证器创建块。
     • 在每个槽中随机选择一个验证者作为区块提议者。
     • 他们的共识客户端从他们的配对执行客户端请求一组事务作为“执行有效负载”。
     • 他们将其封装在共识数据中以形成一个块，并将其发送到以太坊网络上的其他节点。
     • 这个区块的产出是 ETH 奖励的。
     • 在极少数情况下，当单个插槽存在多个可能的区块，或者节点在不同时间听到区块时，分叉选择算法会选择具有最大认证权重的区块（其中权重是由 ETH 余额缩放的验证者数量）。
  2. 安全
     • 权益证明系统是安全的加密经济，因为试图控制链的攻击者必须摧毁大量的 ETH。奖励制度激励个人利益相关者诚实行事，惩罚制度则抑制利益相关者的恶意行为。

4. 视觉指南

更多关于以太坊上使用的不同类型的共识机制

https://youtu.be/ojxfbN78WFQ

4. 抗西比尔和链条选择

工作量证明和权益证明本身并不是共识协议，但为了简单起见，它们通常被称为共识协议。 它们实际上是 Sybil 抵抗机制和 block 作者选择器；它们是决定谁是最新区块的作者的一种方式。另一个重要的组成部分是链选择（又名分叉选择）算法，该算法使节点能够在多个区块存在于同一位置的情况下，在链的头部选择一个正确的区块。

Sybil 阻力衡量协议如何抵御 Sybil 攻击。Sybil 攻击是指一个用户或组冒充多个用户。抵制这种类型的攻击对于去中心化的区块链来说至关重要，它使矿工和验证者能够根据投入的资源获得平等的奖励。工作量证明和权益证明通过让用户花费大量精力或提供大量抵押品来防止这种情况。这些保护措施是对西比尔袭击的经济威慑。

链选择规则用于决定哪条链是 “正确的” 链。比特币使用 “最长链” 规则，这意味着最长的区块链将被其他节点接受为有效并与之合作。对于工作量证明链，最长的链由链的总累积工作量证明难度决定。以太坊也曾经使用最长链法则；然而，现在以太坊运行在权益证明上，它采用了一种更新的分叉选择算法来衡量链的“权重”。权重是验证者投票的累积和，由验证者的以太币余额加权。

以太坊使用一种被称为Gasper的共识机制，它将 Casper FFG 权益证明 与GHOST 分叉选择规则 相结合。

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阅读参考：

1. Metamask 分步教程
2. 如何设置加密钱包
3. 共识机制
4. 什么是区块链共识算法
5. 卡斯帕（Casper）是如何工作的
6. POW 与 POW 详解视频
7. 以太坊开发者资源