一、Apple Watch有没有好用的软件推荐下,谢谢

有一款规划日常作息的APP，是由四叶新媒体出品，首次使用前可以先在iosAPP上对工作时间，休息间隔等进行设置，接下来的工作就可以，完全交给APPlewatoh了，它在工作时会即时进行提醒，最终数据还可以在ios上通过图表显示。此外，如果想要追踪一件事的作息时长，建议配合iHour进行使用。

Apple Watch也可以化身劳力士、欧米茄或百达翡丽名表

智能手表虽然说是和机械表本质不一样的产品，两者各有各的优缺点，不过如果单就变化性来说，智能手表可以玩的花样的确比样式固定的机械表高出许多，例如如果你觉得智能手表的表面看久了很腻很无趣，那么有一些个人化的App可以帮助智能手表表面变得更有趣，以Apple Watch来说，目前市面上有一个免费的App就很好用，它的特色在于可以去下载很多知名品牌手表的面盘样式再套用到Apple Watch上，因此所谓的一秒变劳力士的确是有可能的。

前不久App Store上架了Clockolgy正式版，这是一个免费的App，可以提供Apple Watch的表主更换名表表面，无论你是想戴劳力士、百达翡丽或沛纳海等，都可以一秒换成功。

这款免费App名为Clockology，里面有许多名表面盘造型可以套用，而有兴趣的人可以按照一下步骤来帮自己的Apple Watch换上耳目一新的名表（如劳力士）桌面。

有了Clockolgy协助，就可以同时满足佩戴Apple Watch和劳力士的梦想。

首先要用iPhone去App Store下载Clockolgy，接着到watch App上把Clockolgy装到Apple Watch上，然后就可以在Apple Watch打开Clockolgy。

操作过程主要还是以iPhone为主，然后在同步到Apple Watch上，详细的使用步骤网路上有不少玩家现身说法分享，如果从文章中不易看懂，或许直接上网找教学影片会更清楚。

点开iPhone的Clockology App后，点开右上角的”+”号就可以开始设计表面，而如果觉得自己设计太麻烦，其实Clockology的脸书社团就有许多网友已经自行设计好的档案可以免费下载使用，只要在社团里面看到自己喜欢的表面设计就可以按下档案连接。

Clockolgy的脸书社团上有许多网友自制了知名手表面盘可供下载使用。

最佳邮箱应用：Outlook

我对比了几个常见的邮件APP在Apple watch上的，就这个最好用。

除了提醒比较及时外，它几乎是唯一一个可以很清楚的在手表上展示邮件内容的APP，其他知名的几款都不行。

看图片中可以很清楚看到，对信息的阅览比较友好，其他APP如网易邮箱都字体太大排版很乱，有些甚至没有回复标记存档等功能。Spark嘛在中国说实在不大好用还是

健身的好伴侣：Workout

这个是我比较常用的健身APP，特别对于初学者是比较好的，它可以把你想要锻炼的动作都按照自己的意思组合好，多练多少时间或者多少组，中间休息多少时间，

比如一组腹肌锻炼，其中的俄罗斯卷腹、单车卷腹、屈膝、臀桥、平板支撑等，可以自由化组合和定制，这样你就不用每次没有目标，它会用语音（配合AirPods体验更佳）引导你，一组组按照规律完成。提醒和记录的功能也有。

相比其他软件更简洁更专注

精准又贴心的天气APP:彩云天气

这个其实不只是Apple watch，仅仅作为iPhone的软件也是非常优秀的。

相比其他天气软件的最大优势，就是它提醒的非常非常及时，比如你在某地，过一小时要下雨了，它会主动提醒你过多少时间这个地方要下雨了，非常好用，而不是像其他软件，我们不去看他就不提醒你。

不一样的体验：iPhone自带的地图

其实人们忽略的很多iPhone自带的APP，都很优秀，特别是在Apple watch上，很多第三方都还是没有Apple自家的做的好。

这个地图相比较其他的话，基于高德的数据，界面简洁

最大一个特点就是，导航的时候，如果有转向，手表会震动提醒你。如果你搭配AirPods的话，想去哪里，直接嘿Siri，其实就可以了。还是比较方便的。

睡眠监测神器：AutoSleep

这个大名鼎鼎的睡眠监测神器，可以说是Apple watch的神器级APP，必装。

常规优点：监测准确，你几点睡的，几点醒的，甚至中间醒了，或者午睡了，睡了多久，睡眠质量怎么样，每天8小时的话，一个月下来你欠了多少（睡眠银行功能），也可以监测你的心率。记录在APP里一目了然

最厉害的地方:做到这一切，都不需要你操作，完全像它名字一样，自动记录。你只需要戴着手表就行。

喝水提醒神器：“喝水时间”APP

每天喝水对于身体健康是非常重要的事情，人人往往非常容易忽略，而Apple watch的提醒是非常好的方式。在Apple watch上除了注明的喝水提醒应用WaterMinder（30元）外，这个叫“喝水时间”的其实也不错，该有的功能都有，还免费，很良心。

功能有：同步iPhone健康数据，设置提醒频率，依据你的身体条件和锻炼强度推荐喝水量，记录不同的饮品水量，用APP记录，汇总分析喝水情况等等，当然还有打卡功能。

让跑步不孤单：Nike Run Club

跑步虽然很爽，但有时候确实是非常孤单的事情，特别是新手一开始培养跑步习惯的时候。就比较建议试试这款APP，我自己也常用，陪我训练了人生了的第一个半马。

跑步提醒，跑步记录，跑鞋的损耗情况，同步手机健康 APP都可以。

最亮点的是其中有许多Nike请的专业跑者来录制的语音指导，它会在您跑步过程中，用语音的方式从开始到结束一直陪伴，指导，鼓励你，很nice

APP不是介绍得越多越好，在叔看来，真的，有些看起来听起来很好的应用，在手表上您是不会去用它的，有实用的就够了。

先更新到这里，喜欢人多的话再继续分享吧。

Apple Watch价格这么高，该如何玩转。我这就为大家介绍下Apple Watch十个隐藏技能。

1.手机找不到了?用手表呼唤它

当你找不到手机时，你可以通过上拉呼出控制中心，点击「呼叫 iPhone」按钮，手机就会播放铃声，帮助你找到手机。

如果你处在的环境单单通过声音也难以找到的话，你也可以通过长按该按钮，使手机在响铃的同时闪烁闪光灯，帮助你更快地找到。

另外，如果反过来没有找到 Apple Watch的话，你则可以通过打开「查找我的 iPhone」>选择 Apple Watch>点击「操作」>选择「播放声音」。然后手表就会自动播放铃声了。

2.跟密集恐惧菜单说再见

如果要盘点有哪些苹果 UI设计是具争议性的话，绝对少不了 Apple Watch的应用菜单。先别说让密集恐惧症患者浑身难受，至少它也谈不上精致和美。

如果你和我一样实在看不惯这蜂巢式的布局视图，你可以通过在应用菜单界面长按屏幕然后选择「列表显示」，这样就能摆脱这个每次看都能让人头皮发麻的界面了。

3.找不到路人帮拍照也不用慌了

放假出游想和美丽的景色来一张合照是不是经常会苦于找不到人帮忙拍?这是你的 Apple Watch能帮到你。先把手机架好，然后在打开 Apple Watch中的相机应用，你便可以通过手表来取景以及控制你的相机了。

除了可以在手表上改变对焦点以及设置定时拍摄外，你还可以在通过重按呼出功能菜单，在该菜单中你可以改变前后摄像头、开关闪光灯、HDR等。

4.一秒回复短信

通过 Apple Watch回复短信早已不是什么新鲜事。但由于屏幕尺寸太小的原因，手写不方便、语音又经常会识别有误，几乎很少会有人在 Apple Watch上回复短信。但其实，如果你预先设置好常用的回复，在手表上回复还是很方便的。

打开 Watch app>选择「信息」>点击「默认回复」>拉到最底就可以选择「添加回复」来添加一些常用的回复语句了。

另外你也可以点击右上角「编辑」来删除或者调整回复语句的排列，把你最常用的排在前面，便于快速选择。在手表上点开短信界面后，如果需要使用预设短语回复的话只需要向上划即可选择短语。

5.强时间观念者专属设置

有不少具有良好时间观念的小伙伴都喜欢将手表调快 5分钟，好让自己在做时间安排的时候能够更加的从容。那么在 Apple Watch上能不能也这样设置呢?其实是可以的，而且不需要调整手表实际的时间。

在手表上点击「设置」>选择「时间」>设置你需要在表盘加快的时间。设置完成后，你的表盘显示的就是调快后的时间，但闹钟、提醒事项等依然会按照实际时间来进行提醒。

6.摇身一变成为床头钟

最新一代 Apple Watch的官方续航数据为 18个小时，但相信无论是新款还是旧款的用户都已经习惯了一天一充。其实，Apple Watch在晚上充电的时候是可以充当你的床头小闹钟使用的。

要使用这个床头闹钟功能，需要在 Watch app中的「通用」>打开「床头钟模式」。然后只要一接上充电器，手表就会自动化身床头小闹钟了。

7.如何截屏?

Apple Watch也能截屏?答案是肯定的。你只需要同时按下 Apple Watch上的数码表冠以及电源键就可以了。截屏的图片会自动存在手机的相册中。

但要注意的是，要在 Apple Watch上截屏的话首先你需要在 iPhone上启用该功能。具体方法是打开 Watch app>选择「通用」>打开「启用屏幕快照」。

8.其实解锁密码你只需要输入一次

相信不少人都会在手机上设置个解锁密码，帮自己的手机上个锁。但很多人却会因为在手表的小表盘上输密码麻烦而置之不理。由于在 Apple Watch同样能查看信息、相册等敏感信息，所以 Apple Watch同样会成为隐私泄露的源头。

所以我们在这里依然建议大家在 Apple上设置密码。其实不少人会进入一个误区，认为设置密码后每次需要在手表上操作都需要解锁。其实并不是，你只需要解锁一次，然后保持佩戴状态的话，往后的操作都是不需要再解锁的。

9.这密码连一次都不想输怎么办?

当然，在表盘上输密码这种事情你一次都不想做的话也是可以的。启用「用 iPhone解锁」的功能，然后当你把手表戴在手上后，只需要在解锁一次你的手机，Apple Watch就会跟着也解锁了。

为什么我们极力地建议你们设置密码?因为除了有效地保护隐私外，设置密码后的 Apple Watch还是你的 MacBook钥匙。

10.它还是你的 MacBook专属钥匙

正如上面所说，当你的 Apple Watch设置密码并靠近 MacBook后，即可解锁你的 MacBook。

开启方法如下：点选左上角苹果菜单>系统偏好设置>安全性与隐私>通用>勾选「允许 Apple Watch解锁 Mac」。另外还需注意的是，使用该功能前，需保证手表和电脑都必须登录同一个 iCloud账号，以及两者的 Wi-Fi和蓝牙都需要打开。

OK，上述就是今天为大家介绍的十大鲜为人知功能。

我把自己经常用的Apple Watch应用和大家分享一下，它们可以让你更好的发挥Apple Watch的能力。话就不多说了，大家看看有没有自己喜欢的。

1、支付宝（免费）

手表app界面

支付宝经过更新之后，增加了许多新功能，你不止可以用手表出示付款码和乘车码，还可以用它种树收能量，为环保事业做贡献，甚至支持养小鸡。支付宝app支持查各国汇率，查自己的收益。支付宝app功能强大，我强烈推荐下载。

2，微信（免费）

手表app界面

手表回复微信，手表接收微信图片，手表微信语音回复，这些Apple Watch通通可以实现。更加强大的是支持memoji表情，你可以一下文字回复又一下发个表情。它也支持快捷回复，长按之后还能发一个小信号过去，你的朋友就会知道，你正在找他，非常快捷方便。目前已经支持查看群聊记录了。

3，Auto Sleep(售价25元)

手表app界面

它是Apple Watch上最准的睡眠监测App，甚至可以说是所有智能手表里面最准的睡眠监测。你哪怕只睡了20分钟，它都能给你记录，哪怕是大白天，它一样会识别出来。它记录的数据也太全面了，平均睡眠，睡眠趋势，睡眠效率，睡眠心理，睡眠质量等数据，它支持小组件查看，也支持图标查看，它能把你睡眠了解的清清楚楚！它还支持手动调节灵敏度，手动修改数据，你可以针对自己的睡眠习惯进行调节。这钱花的一点都不亏！

4，网易云音乐（免费）

手表app界面

它可以随时播放你喜欢的歌曲！私人FM，跑步FM，听歌识曲，它一样也不会落下。它支持手表本地音乐，你可以把自己喜欢的音乐随时下载在手表上听。显示歌词，调整音乐，添加到喜欢列表，这些通通没问题。

5，滴滴出行（免费）

手表app界面

手表可以打滴滴，你才知道嘛？手表上轻轻一点，自动定位，预估目的地车费，直接帮你呼叫司机。这还不算啥，你甚至可以在手表上随时取消订单！学到嘛？下载一个吧！注意：有bug会常驻后台，需要手动关闭后台。

6，YAZIO雅卓（免费）

手表app界面

它是减肥神器，可以专门记录你的饮食卡路里，帮助你更好的节食。它还可以帮你记录一天消耗的卡路里量，你随时可以知道自己的减肥进度。它也能帮你记录喝水次数。它一举多得，功能强大。

7，QQ音乐（免费）

手表app界面

QQ音乐经过了全新改版，目前支持我喜欢的音乐播放，本地歌曲，跑步电台。歌曲显示界面大改，更加简洁。显示歌词，调节声音，切换歌曲都十分方便。

8，zepp

手表app界面

它是运动监测软件，可以提供详细心率数据，还能提供一种叫pai值的东西，它是一种人体健康评估系统，帮你掌握每日健康状态。另外zepp的手机客户端内有大量的免费健身课程，这比Keep的收费教程来说，划算很多。

9，喜马拉雅（免费）

手表app界面

它是一款可以独立运行的电台app，用它可以听书，听故事，听段子，听新闻。

10，Seven（免费）

手表app界面

它是7分钟快速高效锻炼的app，手表上支持显示动画，听音乐，以及语音教练指导。它不需要器材，不需要特定场地，随时可以锻炼！

1. MyWeather MyWeather在 iOS上的 UI非常精美，并提供了多套主题，它在 watchOS上的体验同样也很优秀。这款 App由四叶新媒体出品。对于空气质量或是天气信息的查看有需求的话，将表盘上的天气更换为 MyWeather是个不错的选择。

2. Stocard根据截图应该就知道这款 App的功能了。这一款 App支持扫描并收录各类卡片的信息，还支持添加至 Wallet（目前 watchOS 2上的 Wallet还不支持条形码）。

3. Spark来自文档扫描世家的 Readdle出品。 iOS版的功能可以查看少数派的这几篇文章：关于 Spark的文章。它在 iOS上的功能依然也是很强大的，根据截图就可以知道啦。但目前还存在两个缺陷，一是不能像 Outlook的 Watch OS版一样查看图片，二是有时可能会出现同步错误，需要重新在 iOS端打开 App来解决问题。

4. Musixmatch一款提供「在线歌词服务」与「歌曲识别」功能的 App，前者支持对 Apple Music与 Spotify正在播放的歌曲显示歌词，并且除了 Apple Watch外，在 iOS设备上也支持在通知中心的「今天」中显示。不过这款 App目前还存在一个缺陷，当使用「歌曲识别」服务时，它使用的是 iPhone而非 Apple Watch的麦克风，这样会造成一些识别上的问题。

5. PCalc Lite PCalc Lite可以说是 iOS上最强大的免费计算工具了。另外它还有另外一款功能更加强大的付费版 PCalc，但两者在 Watch OS上的功能是没有差别的。除了截图上的「四则运算」与「小费计算」功能外，它还支持调用 Siri通过自然语言来输入算式，但暂时还不支持中文。另外，在 38 mm的 Apple Watch上使用，可能会比较吃力。

6. BreakingTime一款规划日常作息的 App，由四叶新媒体出品。首次使用前可以先在 iOS App上对工作时间、休息间隔等进行设置，接下来的工作就可以完全交给 Apple Watch了。它在需要工作时会即时进行提醒，最终数据还可以在 iOS上通过图表显示。此外，如果想要追踪一件事的作息时长，建议配合 iHour进行使用。

Apple watch目前好用的软件太少了，更多的都是一些鸡肋的软件，像微信除了接收回复信息以外，微信支付是没有的，很鸡肋，QQ也一样。音乐方面除了苹果自带音乐App可以把歌曲存入手表本地，其它三方音乐App都不可以，网易云音乐据说可以，试了一下也存不进去。

像其它一些杂七杂八的软件都是功能简单甚至没啥有用的，支付宝除了二维码支付以外，也没啥有用的功能。也就之前摩拜单车App可以用手表靠一靠解锁单车，个人感觉比较实用的一个App，毕竟不用掏手机就能解锁单车还是很方便的，后来不知怎么的就取消了，觉得很可惜。

只能说手表目前就是手机的附属品，想要有很好的体验估计还得等，等待苹果手表的生态系统完善，拥有手表的独立应用，那样就可以实现出门不用带手机，依靠手表就能实现一些平时手机上的功能

下面是国外媒体选择出的五款质量较好的Apple Watch应用，其中包括 Workflow、飞利浦Hue灯泡控制器、Things待办事项、Calbot计算器和 Clear待办清单。

感觉苹果手表好鸡肋，我都想卖掉了，没啥大用，非要推荐我推荐一个翻译软件，腾讯翻译君挺好用

二、为什么我的电脑完全检测不到耳机

解决方法如下：

1，在电脑左下角的开始菜单里找到“控制面板”选项：

2，也可以打开我的电脑，在上方导航栏里点击“打开控制面板”；

3，在弹出的对话框里点击“硬件和声音”选项进入下级页面；

4，弹出页面如图所示，然后选择“Realtek高清晰音频管理器”(声卡驱动不一样，名称估计有差别，但应该很容易找到)；

5，下面我们点击右下角的“插孔设置”按钮（扳手图样）；在弹出的面板里我们点击“AC97前面板”，重新装载音频装置，完成后我们点击确定，就发现我们前置耳机有声音了！

三、区块链同步需要多少内存(区块链数据同步)

【区块链】什么是区块链钱包？

提起区块链钱包我们就不得不谈到比特币钱包(Bitcoincore)，其他区块链钱包大多都是仿照比特币钱包做的，比特币钱包是我们管理比特币的工具。

比特币钱包里存储着我们的比特币信息，包括比特币地址(类似于你的银行卡账号)、私钥(类似于你的银行卡密码)，比特币钱包可以存储多个比特币地址以及每个比特币地址所对应的独立私钥。

比特币钱包的核心功能就是保护你的私钥，如果钱包丢失你将可能永远失去你的比特币。

区块链钱包有很多种形态。

根据用户是否掌握私钥可将钱包分为：链上钱包(onchainwallet)和托管钱包(offchainwallet)。他们之间有如下两点区别：

关于链上钱包(onchainwallet)我们又可根据私钥存储是否联网划分为冷钱包和热钱包；冷钱包和热钱包我们也称之为离线钱包和在线钱包。

通常所说的硬件钱包就属于冷钱包(一般准备长期持有的大额数字货币建议使用冷钱包存放)，除了这种专业的设备我们还可以使用离线的电脑、手机、纸钱包、脑钱包等作为冷钱包存储我们的数字资产。

冷钱包最大优点就是安全，因为它不触网的属性可以大大降低黑客攻击的可能性；唯一需要担心就是不要把自己的冷钱包弄丢即可。

与冷钱包相对应的就是热钱包，热钱包是需要联网的；热钱包又可分为桌面钱包、手机钱包和网页钱包。

热钱包往往是在线钱包的形式，因此在使用热钱包时最好在不同平台设置不同密码，且开启二次认证确保自己的资产安全。

根据区块链数据的维护方式和钱包的去中心化程度又可将钱包分为全节点钱包、轻节点钱包、中心化钱包。

全节点钱包大部分都属于桌面钱包，其中的代表有Bitcoin-Core核心钱包、Geth、Parity等等，此类钱包需要同步所有区块链数据，占用很大的内存，但可以实现完全去中心化。

而手机钱包和网页钱包大部分属于轻节点钱包，轻钱包依赖区块链网络中的其他全节点，仅同步与自己相关的交易数据，基本可以实现去中心化。

中心化钱包不依赖区块链网络，所有的数据均从自己的中心化服务器中获取；但是交易效率很高，可以实时到账，你在交易平台中注册的账号就是中心化钱包。

记住在区块链的世界里谁掌握私钥谁才是数字资产真正的主人。

全局节点什么意思

全节点是是拥有完整区块链账本的节点，全节点需要占用内存同步所有的区块链数据，能够独立校验区块链上的所有交易并实时更新数据，主要负责区块链的交易的广播和验证。

请问，大学生区块链本科专业，电脑需要什么样的配置够用？

学生的电脑普通电脑配置就够用了，三四千块钱的台式机用起来就不错

什么是区块链扩容?

普通用户能够运行节点对于区块链的去中心化至关重要

想象一下凌晨两点多，你接到了一个紧急呼叫，来自世界另一端帮你运行矿池(质押池)的人。从大约14分钟前开始，你的池子和其他几个人从链中分离了出来，而网络仍然维持着79%的算力。根据你的节点，多数链的区块是无效的。这时出现了余额错误：区块似乎错误地将450万枚额外代币分配给了一个未知地址。

一小时后，你和其他两个同样遭遇意外的小矿池参与者、一些区块浏览器和交易所方在一个聊天室中，看见有人贴出了一条推特的链接，开头写着“宣布新的链上可持续协议开发基金”。

到了早上，相关讨论广泛散布在推特以及一个不审查内容的社区论坛上。但那时450万枚代币中的很大一部分已经在链上转换为其他资产，并且进行了数十亿美元的defi交易。79％的共识节点，以及所有主要的区块链浏览器和轻钱包的端点都遵循了这条新链。也许新的开发者基金将为某些开发提供资金，或者也许所有这些都被领先的矿池、交易所及其裙带所吞并。但是无论结果如何，该基金实际上都成为了既成事实，普通用户无法反抗。

或许还有这么一部主题电影。或许会由MolochDAO或其他组织进行资助。

这种情形会发生在你的区块链中吗？你所在区块链社区的精英，包括矿池、区块浏览器和托管节点，可能协调得很好，他们很可能都在同一个telegram频道和微信群中。如果他们真的想出于利益突然对协议规则进行修改，那么他们可能具备这种能力。以太坊区块链在十小时内完全解决了共识失败，如果是只有一个客户端实现的区块链，并且只需要将代码更改部署到几十个节点，那么可以更快地协调客户端代码的更改。能够抵御这种社会性协作攻击的唯一可靠方式是“被动防御”，而这种力量来自去一个中心化的群体：用户。

想象一下，如果用户运行区块链的验证节点(无论是直接验证还是其他间接技术)，并自动拒绝违反协议规则的区块，即使超过90%的矿工或质押者支持这些区块，故事会如何发展。

如果每个用户都运行一个验证节点，那么攻击很快就会失败：有些矿池和交易所会进行分叉，并且在整个过程中看起来很愚蠢。但是即使只有一些用户运行验证节点，攻击者也无法大获全胜。相反，攻击会导致混乱，不同用户会看到不同的区块链版本。最坏情况下，随之而来的市场恐慌和可能持续的链分叉将大幅减少攻击者的利润。对如此旷日持久的冲突进行应对的想法本身就可以阻止大多数攻击。

Hasu关于这一点的看法：

“我们要明确一件事，我们之所以能够抵御恶意的协议更改，是因为拥有用户验证区块链的文化，而不是因为PoW或PoS。”

假设你的社区有37个节点运行者，以及80000名被动监听者，对签名和区块头进行检查，那么攻击者就获胜了。如果每个人都运行节点的话，攻击者就会失败。我们不清楚针对协同攻击的启动群体免疫的确切阈值是多少，但有一点是绝对清楚的：好的节点越多，恶意的节点就越少，而且我们所需的数量肯定不止于几百几千个。

那么全节点工作的上限是什么？

为了使得有尽可能多的用户能够运行全节点，我们会将注意力集中在普通消费级硬件上。即使能够轻松购买到专用硬件，这能够降低一些全节点的门槛，但事实上对可扩展性的提升并不如我们想象的那般。

全节点处理大量交易的能力主要受限于三个方面：

算力：在保证安全的前提下，我们能划分多少CPU来运行节点？

带宽：基于当前的网络连接，一个区块能包含多少字节？

存储：我们能要求用户使用多大的空间来进行存储？此外，其读取速度应该达到多少？(即，HDD足够吗？还是说我们需要SSD？)

许多使用“简单”技术对区块链进行大幅扩容的错误看法都源自于对这些数字过于乐观的估计。我们可以依次来讨论这三个因素：

算力

错误答案：100%的CPU应该用于区块验证

正确答案：约5-10%的CPU可以用于区块验证

限制之所以这么低的四个主要原因如下：

我们需要一个安全边界来覆盖DoS攻击的可能性(攻击者利用代码弱点制造的交易需要比常规交易更长的处理时间)

节点需要在离线之后能够与区块链同步。如果我掉线一分钟，那我应该要能够在几秒钟之内完成同步

运行节点不应该很快地耗尽电池，也不应该拖慢其他应用的运行速度

节点也有其他非区块生产的工作要进行，大多数是验证以及对p2p网络中输入的交易和请求做出响应

请注意，直到最近大多数针对“为什么只需要5-10%？”这一点的解释都侧重于另一个不同的问题：因为PoW出块时间不定，验证区块需要很长时间，会增加同时创建多个区块的风险。这个问题有很多修复方法，例如BitcoinNG，或使用PoS权益证明。但这些并没有解决其他四个问题，因此它们并没有如许多人所料在可扩展性方面获得巨大进展。

并行性也不是灵丹妙药。通常，即使是看似单线程区块链的客户端也已经并行化了：签名可以由一个线程验证，而执行由其他线程完成，并且有一个单独的线程在后台处理交易池逻辑。而且所有线程的使用率越接近100%，运行节点的能源消耗就越多，针对DoS的安全系数就越低。

带宽

错误答案：如果没2-3秒都产生10MB的区块，那么大多数用户的网络都大于10MB/秒，他们当然都能处理这些区块

正确答案：或许我们能在每12秒处理1-5MB的区块，但这依然很难

如今，我们经常听到关于互联网连接可以提供多少带宽的广为传播的统计数据：100Mbps甚至1Gbps的数字很常见。但是由于以下几个原因，宣称的带宽与预期实际带宽之间存在很大差异：

“Mbps”是指“每秒数百万bits”；一个bit是一个字节的1/8，因此我们需要将宣称的bit数除以8以获得字节数。

网络运营商，就像其他公司一样，经常编造谎言。

总是有多个应用使用同一个网络连接，所以节点无法独占整个带宽。

P2P网络不可避免地会引入开销：节点通常最终会多次下载和重新上传同一个块(更不用说交易在被打包进区块之前还要通过mempool进行广播)。

当Starkware在2019年进行一项实验时，他们在交易数据gas成本降低后首次发布了500kB的区块，一些节点实际上无法处理这种大小的区块。处理大区块的能力已经并将持续得到改善。但是无论我们做什么，我们仍然无法获取以MB/秒为单位的平均带宽，说服自己我们可以接受1秒的延迟，并且有能力处理那种大小的区块。

存储

错误答案：10TB

正确答案：512GB

正如大家可能猜到的，这里的主要论点与其他地方相同：理论与实践之间的差异。理论上，我们可以在亚马逊上购买8TB固态驱动(确实需要SSD或NVME；HDD对于区块链状态存储来说太慢了)。实际上，我用来写这篇博文的笔记本电脑有512GB，如果你让人们去购买硬件，许多人就会变得懒惰(或者他们无法负担800美元的8TBSSD)并使用中心化服务。即使可以将区块链装到某个存储设备上，大量活动也可以快速地耗尽磁盘并迫使你购入新磁盘。

一群区块链协议研究员对每个人的磁盘空间进行了调查。我知道样本量很小，但仍然...

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此外，存储大小决定了新节点能够上线并开始参与网络所需的时间。现有节点必须存储的任何数据都是新节点必须下载的数据。这个初始同步时间(和带宽)也是用户能够运行节点的主要障碍。在写这篇博文时，同步一个新的geth节点花了我大约15个小时。如果以太坊的使用量增加10倍，那么同步一个新的geth节点将至少需要一周时间，而且更有可能导致节点的互联网连接受到限制。这在攻击期间更为重要，当用户之前未运行节点时对攻击做出成功响应需要用户启用新节点。

交互效应

此外，这三类成本之间存在交互效应。由于数据库在内部使用树结构来存储和检索数据，因此从数据库中获取数据的成本随着数据库大小的对数而增加。事实上，因为顶级(或前几级)可以缓存在RAM中，所以磁盘访问成本与数据库大小成正比，是RAM中缓存数据大小的倍数。

不要从字面上理解这个图，不同的数据库以不同的方式工作，通常内存中的部分只是一个单独(但很大)的层(参见leveldb中使用的LSM树)。但基本原理是一样的。

例如，如果缓存为4GB，并且我们假设数据库的每一层比上一层大4倍，那么以太坊当前的~64GB状态将需要~2次访问。但是如果状态大小增加4倍到~256GB，那么这将增加到~3次访问。因此，gas上限增加4倍实际上可以转化为区块验证时间增加约6倍。这种影响可能会更大：硬盘在已满状态下比空闲时需要花更长时间来读写。

这对以太坊来说意味着什么？

现在在以太坊区块链中，运行一个节点对许多用户来说已经是一项挑战，尽管至少使用常规硬件仍然是可能的(我写这篇文章时刚刚在我的笔记本电脑上同步了一个节点！)。因此，我们即将遭遇瓶颈。核心开发者最关心的问题是存储大小。因此，目前在解决计算和数据瓶颈方面的巨大努力，甚至对共识算法的改变，都不太可能带来gaslimit的大幅提升。即使解决了以太坊最大的DoS弱点，也只能将gaslimit提高20%。

对于存储大小的问题，唯一解决方案是无状态和状态逾期。无状态使得节点群能够在不维护永久存储的情况下进行验证。状态逾期会使最近未访问过的状态失活，用户需要手动提供证明来更新。这两条路径已经研究了很长时间，并且已经开始了关于无状态的概念验证实现。这两项改进相结合可以大大缓解这些担忧，并为显著提升gaslimit开辟空间。但即使在实施无状态和状态逾期之后，gaslimit也可能只会安全地提升约3倍，直到其他限制开始发挥作用。

另一个可能的中期解决方案使使用ZK-SNARKs来验证交易。ZK-SNARKs能够保证普通用户无需个人存储状态或是验证区块，即使他们仍然需要下载区块中的所有数据来抵御数据不可用攻击。另外，即使攻击者不能强行提交无效区块，但是如果运行一个共识节点的难度过高，依然会有协调审查攻击的风险。因此，ZK-SNARKs不能无限地提升节点能力，但是仍然能够对其进行大幅提升(或许是1-2个数量级)。一些区块链在layer1上探索该形式，以太坊则通过layer2协议(也叫ZKrollups)来获益，例如zksync,Loopring和Starknet。

分片之后又会如何？

分片从根本上解决了上述限制，因为它将区块链上包含的数据与单个节点需要处理和存储的数据解耦了。节点验证区块不是通过亲自下载和执行，而是使用先进的数学和密码学技术来间接验证区块。

因此，分片区块链可以安全地拥有非分片区块链无法实现的非常高水平的吞吐量。这确实需要大量的密码学技术来有效替代朴素完整验证，以拒绝无效区块，但这是可以做到的：该理论已经具备了基础，并且基于草案规范的概念验证已经在进行中。

以太坊计划采用二次方分片(quadraticsharding)，其中总可扩展性受到以下事实的限制：节点必须能够同时处理单个分片和信标链，而信标链必须为每个分片执行一些固定的管理工作。如果分片太大，节点就不能再处理单个分片，如果分片太多，节点就不能再处理信标链。这两个约束的乘积构成了上限。

可以想象，通过三次方分片甚至指数分片，我们可以走得更远。在这样的设计中，数据可用性采样肯定会变得更加复杂，但这是可以实现的。但以太坊并没有超越二次方，原因在于，从交易分片到交易分片的分片所获得的额外可扩展性收益实际上无法在其他风险程度可接受的前提下实现。

那么这些风险是什么呢？

最低用户数量

可以想象，只要有一个用户愿意参与，非分片区块链就可以运行。但分片区块链并非如此：单个节点无法处理整条链，因此需要足够的节点以共同处理区块链。如果每个节点可以处理50TPS，而链可以处理10000TPS，那么链至少需要200个节点才能存续。如果链在任何时候都少于200个节点，那可能会出现节点无法再保持同步，或者节点停止检测无效区块，或者还可能会发生许多其他坏事，具体取决于节点软件的设置。

在实践中，由于需要冗余(包括数据可用性采样)，安全的最低数量比简单的“链TPS除以节点TPS”高几倍，对于上面的例子，我们将其设置位1000个节点。

如果分片区块链的容量增加10倍，则最低用户数也增加10倍。现在大家可能会问：为什么我们不从较低的容量开始，当用户很多时再增加，因为这是我们的实际需要，用户数量回落再降低容量？

这里有几个问题：

区块链本身无法可靠地检测到其上有多少唯一用户，因此需要某种治理来检测和设置分片数量。对容量限制的治理很容易成为分裂和冲突的根源。

如果许多用户突然同时意外掉线怎么办？

增加启动分叉所需的最低用户数量，使得防御恶意控制更加艰难。

最低用户数为1,000，这几乎可以说是没问题的。另一方面，最低用户数设为100万，这肯定是不行。即使最低用户数为10,000也可以说开始变得有风险。因此，似乎很难证明超过几百个分片的分片区块链是合理的。

历史可检索性

用户真正珍视的区块链重要属性是永久性。当公司破产或是维护该生态系统不再产生利益时，存储在服务器上的数字资产将在10年内不再存在。而以太坊上的NFT是永久的。

是的，到2372年人们仍能够下载并查阅你的加密猫。

但是一旦区块链的容量过高，存储所有这些数据就会变得更加困难，直到某时出现巨大风险，某些历史数据最终将……没人存储。

要量化这种风险很容易。以区块链的数据容量(MB/sec)为单位，乘以~30得到每年存储的数据量(TB)。当前的分片计划的数据容量约为1.3MB/秒，因此约为40TB/年。如果增加10倍，则为400TB/年。如果我们不仅希望可以访问数据，而且是以一种便捷的方式，我们还需要元数据(例如解压缩汇总交易)，因此每年达到4PB，或十年后达到40PB。InternetArchive(互联网档案馆)使用50PB。所以这可以说是分片区块链的安全大小上限。

因此，看起来在这两个维度上，以太坊分片设计实际上已经非常接近合理的最大安全值。常数可以增加一点，但不能增加太多。

结语

尝试扩容区块链的方法有两种：基础的技术改进和简单地提升参数。首先，提升参数听起来很有吸引力：如果您是在餐纸上进行数学运算，这就很容易让自己相信消费级笔记本电脑每秒可以处理数千笔交易，不需要ZK-SNARK、rollups或分片。不幸的是，有很多微妙的理由可以解释为什么这种方法是有根本缺陷的。

运行区块链节点的计算机无法使用100％的CPU来验证区块链；他们需要很大的安全边际来抵抗意外的DoS攻击，他们需要备用容量来执行诸如在内存池中处理交易之类的任务，并且用户不希望在计算机上运行节点的时候无法同时用于任何其他应用。带宽也会受限：10MB/s的连接并不意味着每秒可以处理10MB的区块！也许每12秒才能处理1-5MB的块。存储也是一样，提高运行节点的硬件要求并且限制专门的节点运行者并不是解决方案。对于去中心化的区块链而言，普通用户能够运行节点并形成一种文化，即运行节点是一种普遍行为，这一点至关重要。

区块链的核心技术是什么？

简单来说，区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库；从数据结构上看，它是基于时间序列的链式数据块结构；从节点拓扑上看，它所有的节点互为冗余备份；从操作上看，它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。

或许以上概念过于抽象，我来举个例子，你就好理解了。

你可以想象有100台计算机分布在世界各地，这100台机器之间的网络是广域网，并且，这100台机器的拥有者互相不信任。

那么，我们采用什么样的算法（共识机制）才能够为它提供一个可信任的环境，并且使得：

节点之间的数据交换过程不可篡改，并且已生成的历史记录不可被篡改；

每个节点的数据会同步到最新数据，并且会验证最新数据的有效性；

基于少数服从多数的原则，整体节点维护的数据可以客观反映交换历史。

区块链就是为了解决上述问题而产生的技术方案。

二、区块链的核心技术组成

无论是公链还是联盟链，至少需要四个模块组成：P2P网络协议、分布式一致性算法（共识机制）、加密签名算法、账户与存储模型。

1、P2P网络协议

P2P网络协议是所有区块链的最底层模块，负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。

通常我们所用的都是比特币P2P网络协议模块，它遵循一定的交互原则。比如：初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态，在握手之后开始请求Peer节点的地址数据以及区块数据。

这套P2P交互协议也具有自己的指令集合，指令体现在在消息头（MessageHeader)的命令（command）域中，这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、区块头获取、区块获取等功能，这些功能都是非常底层、非常基础的功能。如果你想要深入了解，可以参考比特币开发者指南中的PeerDiscovery的章节。

2、分布式一致性算法

在经典分布式计算领域，我们有Raft和Paxos算法家族代表的非拜占庭容错算法，以及具有拜占庭容错特性的PBFT共识算法。

如果从技术演化的角度来看，我们可以得出一个图，其中，区块链技术把原来的分布式算法进行了经济学上的拓展。

在图中我们可以看到，计算机应用在最开始多为单点应用，高可用方便采用的是冷灾备，后来发展到异地多活，这些异地多活可能采用的是负载均衡和路由技术，随着分布式系统技术的发展，我们过渡到了Paxos和Raft为主的分布式系统。

而在区块链领域，多采用PoW工作量证明算法、PoS权益证明算法，以及DPoS代理权益证明算法，以上三种是业界主流的共识算法，这些算法与经典分布式一致性算法不同的是，它们融入了经济学博弈的概念，下面我分别简单介绍这三种共识算法。

PoW：通常是指在给定的约束下，求解一个特定难度的数学问题，谁解的速度快，谁就能获得记账权（出块）权利。这个求解过程往往会转换成计算问题，所以在比拼速度的情况下，也就变成了谁的计算方法更优，以及谁的设备性能更好。

PoS：这是一种股权证明机制，它的基本概念是你产生区块的难度应该与你在网络里所占的股权（所有权占比）成比例，它实现的核心思路是：使用你所锁定代币的币龄（CoinAge）以及一个小的工作量证明，去计算一个目标值，当满足目标值时，你将可能获取记账权。

DPoS：简单来理解就是将PoS共识算法中的记账者转换为指定节点数组成的小圈子，而不是所有人都可以参与记账。这个圈子可能是21个节点，也有可能是101个节点，这一点取决于设计，只有这个圈子中的节点才能获得记账权。这将会极大地提高系统的吞吐量，因为更少的节点也就意味着网络和节点的可控。

3、加密签名算法

在区块链领域，应用得最多的是哈希算法。哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性等特征。

其中，难题友好性正是众多PoW币种赖以存在的基础，在比特币中，SHA256算法被用作工作量证明的计算方法，也就是我们所说的挖矿算法。

而在莱特币身上，我们也会看到Scrypt算法，该算法与SHA256不同的是，需要大内存支持。而在其他一些币种身上，我们也能看到基于SHA3算法的挖矿算法。以太坊使用了Dagger-Hashimoto算法的改良版本，并命名为Ethash，这是一个IO难解性的算法。

当然，除了挖矿算法，我们还会使用到RIPEMD160算法，主要用于生成地址，众多的比特币衍生代码中，绝大部分都采用了比特币的地址设计。

除了地址，我们还会使用到最核心的，也是区块链Token系统的基石：公私钥密码算法。

在比特币大类的代码中，基本上使用的都是ECDSA。ECDSA是ECC与DSA的结合，整个签名过程与DSA类似，所不一样的是签名中采取的算法为ECC（椭圆曲线函数）。

从技术上看，我们先从生成私钥开始，其次从私钥生成公钥，最后从公钥生成地址，以上每一步都是不可逆过程，也就是说无法从地址推导出公钥，从公钥推导到私钥。

4、账户与交易模型

从一开始的定义我们知道，仅从技术角度可以认为区块链是一种分布式数据库，那么，多数区块链到底使用了什么类型的数