十月, 2018 | SickWorm的博客

本书第1章向我们介绍了信息的定义，以及程序是如何运行在计算机上的。

信息就是位+上下文

信息的本体是一连串的0101010101的bits，但是bits可以被解析为不同的含义，如何被解析就取决于上下文。

举个生活中的例子。“你好烦啊”如果是在一对情侣的温馨时刻中出现，那这句话可以被理解为“你个烦人的小妖精搞得我不要不要的”。而如果出现在母亲指责孩子，并且喋喋不休的情景下孩子的顶嘴，就应该理解为“你不要再说了我听不进去”。这就是上下文的作用，同样的内容，会被解析为不同的信息。

本文用到的例子是一串bits，如果代码想解析你为无符号整数，那这串bits就是正整数的信息；如果想解析为浮点数，那就是小数的信息，且与正整数代表的值可能完全不一样了。放大一点说，代码执行时当前的寄存器值，全局变量的值，栈帧的状态；程序运行时内存缓存的值，数据库的数据，都是它们的上下文。

程序的编译

现代编程语言具有很高的抽象程度，这是为了让人们更高效率的编写业务逻辑。而所有的程序代码都会在最终以机器码的形式执行，因为计算机只认识机器码。程序代码转换为机器码的过程大致都是如下的流程：

预处理：解掉一些语法糖，和调整部分代码，使其更方便的被编译器编译

编译器：将预处理后的代码进行编译，得到中间代码。中间代码不一定是汇编语言，也可能是C语言或其他语言，这取决于编译器的实现，一切为了效率。近几年比较流行的llvm，很多语言都基于它实现了编译器，而llvm也有它专用的中间语言IR。

汇编器：如果你实现的中间语言是汇编，那就是汇编器，否则就是其他器。这部将中间语言转换为可执行代码。可执行代码可能是计算机机器码，也有可能是某些依赖虚拟机的语言的虚拟机机器码。

链接器：代码以文件为单位进行编译。如果引用了文件外的方法，变量，则会在编译时留下一个“接口”，因为它暂时无法被确定。在链接阶段将会确定这些“接口”。

系统的硬件组成

讲了系统的硬件组成，直接看就行。比较有意思的是多层缓存机制。

进程，文件，网络，并发和并行

讲了计算机的一些代码执行和IO通信的机制。

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https://sickworm.com/?p=440

eos 所有的代币都通过智能合约控制，包括 EOS。目前所有的代币的交易方法应该都是基于 eosio.token 智能合约，所以操作方法一致。
eos 使用 action 来操作所有的链上数据，包括代币交易。action 需要签名，签名可以使用 ecc-secp256k1 或 ecc-secp256r1 曲线。 eos 通过 transaction（事务）来发送 action， action 可以有多个。
action 的调用方法为：智能合约账户名 + 函数接口名 + 接口参数
eos 使用 action 前需要先抵押一定的 eos 来换取 RAM，Network，CPU 资源。RAM 是持久资源，以当前市场价购买，卖出时也以当前市场价卖出；Network 和 CPU 资源限额24小时会重置，但只有新发起一笔操作后才会恢复。Network 和 CPU 资源赎回需要72小时后才能到手。发送 action 需要消耗Network 和 CPU。注册账户需要小量 RAM。抵押方法也是通过发送 transaction。cpu跟带宽的占用数据，只有在新发起一笔交易之后才会更新。
eos 使用前需要先注册账户，方法是提交特定的 action，将指定公钥与账户名绑定。之后所有的操作都用账户名而不是公钥。账户名限制“.12345abcdefghijklmnopqrstuvwxyz”，12个字符以内，不可重复。目前只可注册 12个字符长的账号，其他账号以后可能以拍卖形式出售。目前不可注册带”.”的账号，只有系统账号可以带”.”
eos 账户有权限等级体系，可以分配子权限给其他密钥。密钥派生一般使用 slip48 协议（对应 BTC 的 BIP44）。目前 eos 默认是 owner 和 active 两种权限，owner 可以更改 owner 和 active 对应的公钥，active 可以做除了更改公钥之外的所有操作。用户可自行增加下级权限。
eos使用小端存储。
eos transaction 格式：
```
{ 
  expiration: '2018-10-07T16:29:39',
  ref_block_num: 55567,
  ref_block_prefix: 637338379,
  max_net_usage_words: 0,
  max_cpu_usage_ms: 0,
  delay_sec: 0,
  context_free_actions: [],
  actions:
    [ {
    account: 'eosio.token',
    name: 'transfer',
    authorization: [ { "actor": "inita", "permission": "active"} ],
    data: '202902f2520e91c3000000008093dd747011010000000000045359530000000000' } ], // 序列化后数据。原数据 { "from": "inita", "to": "initb", "quantity": "7.0000 SYS", "memo": ""}
  transaction_extensions: [] },
  signatures:
    [ 'SIG_K1_KZQRFeGgN5EFctHBqhuV6u24Ewzme4TEnhnw8dEg5SVhkLes9kxcFWanYahdgt9N6LFJCKvREDabhGY5C1PGvhqj1uyJVD' ]
}
```
- expiration：超时时间。如果 transaction 没有在该时间内被确认，则将直接无效。可以避免交易确认时间无法被确定。
- ref_block_num：参考区块的高度。参考区块使得 transaction 只能在指定的链上被确认。则交易无法被分叉攻击。参考区块一般取签名前最后一个不可逆转的区块。ref_block_num = last_irreversible_block_num % 0xffff
  ref_block_prefix：参考区块的前缀。ref_block_prefix = last_irreversible_block_id[8, 12]
- max_net_usage_words：限制该 transaction 最大 Network 使用
- max_net_usage_words：限制该 transaction 最大 CPU 使用
- delay_sec：被打包进区块后需要经过 delay_sec 秒后 transaction 才会被执行。期间用户可取消该 transaction
- context_free_actions：类似 BTC 的隔离见证。暂时没用。https://github.com/EOSIO/eos/issues/1387。
- actions：具体 action 列表，可以有多个。
- action.account：智能合约账户名
- action.name：action 名
- action.authorization: 指定签名的账户，actor 账户名，permission 是权限。该字段决定签名的私钥。密钥选择方案：
  1. 若由上层解析，传入指定派生路径（根据 slip 48）给硬件。在上层被入侵的情况下，硬件可能会使用不匹配的密钥进行签名。如果在一开始权限授予的时候就被入侵，则子权限密钥可能不符合 slip48 规范，如子权限密钥和父密钥是同一个。此时权限等级机制将失效，安全性会降低。
  2. 硬件实现 slip48，自行解析 authorization 字段并选择恰当密钥。但这样一来扩展性会差一点。
  3. 硬件存储权限->密钥（或派生路径）键值对，这样麻烦一点，但扩展性好一点。
- action.data：action 参数。已被序列化。
- transaction_extensions：暂不支持的功能。
- signatures：签名结果，base58编码，SIG_K1_ 前缀表示签名的曲线是 k1。

eos transaction 序列化：

eos 使用 eosjs-fcbuffer 进行序列化和反序列化，eosjs-fcbuffer 是 fcbuffer 的 fork 仓库，之前没太多人用。c++ 版本叫 fc。

序列化字段：

{
"expiration": 1538569524, // 需要转换为时间戳
"ref_block_num": 56170,
"ref_block_prefix": 3374189397,
"max_net_usage_words": 0,
"max_cpu_usage_ms": 0,
"delay_sec": 0,
"context_free_actions": [],
"actions": [
  {
    "account": "eosio.token",
    "name": "transfer",
    "authorization": [
      {
        "actor": "inita",
        "permission": "active"
      }
    ],
    "data": { // 被序列化前的数据
      "from": "inita",
      "to": "initb",
      "quantity": "7.0000 SYS",
      "memo": ""
    }
  }
],
"transaction_extensions": []
}

这些字段对应的类型为：

{
"expiration": uint32,
"ref_block_num": uint16,
"ref_block_prefix": uint32,
"max_net_usage_words": varuint32,
"max_cpu_usage_ms": uint8,
"delay_sec": varuint32,
"context_free_actions": vector,
"actions": [ // vector
  {
    "account": name,
    "name": name,
    "authorization": [ // vector
      {
        "actor": name,
        "permission": name
      }
    ],
    "data": { // data
      "from": name,
      "to": name,
      "quantity": asset,
      "memo": string
    }
  }
],
"transaction_extensions": vector
}

各字段的转换规则为：（小端存储）（根据 eosjs 和 eosjs-fcbuffer 源码得到）

uint8，uint16，uint32：正整数
varuint32：变长正整数，1-4个字节。每个 byte 的 [0, 6] 个 bit用于存储数据，最后一个bit用于是否是最后一个bit（0 是 1 不是）
vector：列表，size(varuint32) + {data + data + …}(size 个)
name：base32 编码，定长8个字节。因为编码前 name 限制了长度为12，base32 占用5个bit，5 * 12 = 60 < 8 * 8
data：特殊类型，length(varuint32) + {from, to, quantity, memo}(length 长度)
asset：特殊类型，分为三个部分：amount，precision，symbol。
amount 类型为 uint64，amount = value * 10 ^ precision，如7则为0700000000000000， 7.0000则为7011010000000000。
precision 类型为 uint8，应小于18（否则amount 可能溢出）。
symbol 长度为固定 7 字节，ASCII 编码
string：varuint32(length) + UTF8encode(string)

序列化结果：


// expiration ref_block_num ref_block_prefix
34b5b45b 6adb 550b1ec9

// max_net_usage_words max_cpu_usage_ms delay_sec context_free_actions
00 00 00 00

// actions [{
//   account
//   name
//   authorization [{
//     actor
//     permission
//   }]
// }]

01 00a6823403ea3055 000000572d3ccdcd
01 000000000093dd74 00000000a8ed3232

// data: {
//   from
//   to
//   quantity{amount, symbol}
//   memo
// }

21
000000000093dd74
000000008093dd74
7011010000000000 04 53595300000000
00

transaction_extensions
00

// result：
34b5b45b6adb550b1ec9000000000100a6823403ea3055000000572d3ccdcd01000000000093dd7400000000a8ed323221000000000093dd74000000008093dd74701101000000000004535953000000000000

eos 签名

mainChainId = aca376f206b8fc25a6ed44dbdc66547c36c6c33e3a119ffbeaef943642f0e906 // 主网 eos 链 chainId
jungleChainId = 038f4b0fc8ff18a4f0842a8f0564611f6e96e8535901dd45e43ac8691a1c4dca // 测试网 jungle eos 链 chainId
sysChainId = cf057bbfb72640471fd910bcb67639c22df9f92470936cddc1ade0e2f2e7dc4f // 本地 eos 链默认 chainId

privateKey = 5KQwrPbwdL6PhXujxW37FSSQZ1JiwsST4cqQzDeyXtP79zkvFD3 // base 58
// mainnet header privateKey                                                       using compressed pubkey(01 if exist)  checksum(sha256 ^ 2)
// 80             D2653FF7CBB2D8FF129AC27EF5781CE68B2558C41A74AF1F2DDCA635CBEEF07D                                       AA08644A

chainIdBuf = mainChainId
buf = 34b5b45b6adb550b1ec9000000000100a6823403ea3055000000572d3ccdcd01000000000093dd7400000000a8ed323221000000000093dd74000000008093dd74701101000000000004535953000000000000 // transaction 序列化结果
packedContextFreeData = 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 // context_free_actions 的对应数据，eos 官方库是写死的，暂无作用

// 待签名 data
signBuf = chainIdBuf + buf + packedContextFreeData
// aca376f206b8fc25a6ed44dbdc66547c36c6c33e3a119ffbeaef943642f0e90692b4bc5bd2d8d970a04b000000000100a6823403ea3055000000572d3ccdcd01000000000093dd7400000000a8ed323227000000000093dd74000000008093dd747011010000000000045359530000000006e59388e59388000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

// 待签名 hash
hash = sha256(signBuf)
// f502c5b410ef5d08caf0dc9634c4cc83269487864c740be44fca6f50a0c58e94

// 签名
signature = ecc256k1(hash, privateKey)
// SIG_K1_KcKPUw1sZ38YYBgYuTKMZa4xvfnZf7pNob7DZ7H6CXfbcfD2o2XsGD1vo9rcMjHjZivvCiNTradUStEcxvuypKxFcdGxBN // base 58
// i, r, s, checksum( ripemd(i, r, s， 'K1')[0, 4] )
// 20 39DD0B8AAB045745C28D6B977AC3F23D9805300879C842F186C6CDF3484560F9 28C501782449287FEBB594EB181B5FC58B5242C976F0E2BFD5FAB174099A68CC AC8C898D

// lib/signature.js
// i = eccrecovery() + 4 + 27, 4 for compressed, 27 for compat // eosjs 是直接 + 4 + 27 的，网上资料不多，不太清楚4和27的含义。eccrecovery() 取值范围 [0, 3]

// 另一个例子：
// data: aca376f206b8fc25a6ed44dbdc66547c36c6c33e3a119ffbeaef943642f0e9063cb8bc5b22e05aae1c75000000000100a6823403ea3055000000572d3ccdcd01000000000093dd7400000000a8ed323221000000000093dd74000000008093dd747011010000000000045359530000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// hash: 3b0f1e23e39eff71ef6b2f2670086c3f0894ebf17820a0c3aac5f2467d1dbe2f
// sig: SIG_K1_JyZ24w3Si9V8zt7axDVX3UNtStTVXWEd3diVwSyZMLMVHiRk3RyTi8LNv3qzWgKzz7LBb3uw7iLjMBhRHu7w4nXHWy1xVN

eos 公钥格式
pubKey = 026B996BC305719A8F563B9E85C9C96A54D40E15F9851FFED5F6A0710504FB5362

checksum = ripemd160(pubKey)[0, 4] = 1b0e677c

eosPubKey = ‘EOS’ + base58(pubKey + checksum) = EOS5hsqHg5EftNtVjVaz39LPnYPEZboYRLbRKK6s4oQEpgsooJ5tP
eos 私钥格式(WIF，虽然公钥默认使用压缩公钥，但不会在私钥末尾加01，而标准WIF规范若使用压缩公钥是需要加01的)

priKey = D2653FF7CBB2D8FF129AC27EF5781CE68B2558C41A74AF1F2DDCA635CBEEF07D

checksum = sha256(sha256(80 + priKey)) = AA08644A

eosPriKey = base58(priKey + checksum) = 5KQwrPbwdL6PhXujxW37FSSQZ1JiwsST4cqQzDeyXtP79zkvFD3
eos transactionId

对序列化交易报文进行sha256哈希，不需要添加chainid和packedContextFreeData

eos rpc push_transaction 提交格式

{
"compression": "none", // 暂不清楚用途
"packed_context_free_data": "", // hex data，目前为0
"packed_trx": "34b5b45b6adb550b1ec9000000000100a6823403ea3055000000572d3ccdcd01000000000093dd7400000000a8ed323221000000000093dd74000000008093dd74701101000000000004535953000000000000", // 交易序列化结果
"signatures":[  // 所有签名
    "SIG_K1_KeH6wCsnUWRjrfGtqPpXFK4BJArfQ4FwuZARnpVyWkfgdrbrKMgH1msyvrvGyxABYj5UyNpMmipWhpyaruRaRFQbcuDBb4"
 ]
}

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就这样我慢慢等待，等待你的身影破雾走来

Month: 十月 2018

深入理解计算机系统（第三版）/ CSAPP 杂谈，第2章：信息的表示和处理

深入理解计算机系统（第三版）/ CSAPP 杂谈，第1章：计算机系统漫游

信息就是位+上下文

程序的编译

系统的硬件组成

进程，文件，网络，并发和并行

EOS 账户体系简介