区块链,UTF-8编码,Linux内核启动,区块链协议

1. UTF-8编码机制

UTF-8编码是目前最主流的字符编码方式,约有91.1%的互联网内容都是采用这种编码,虽然在utf-8编码中使用4个字节, 即32位来表示各种字符,但是目前只用到了21位,为了跟之前ascii编码兼容,以及节省存储空间,在前128 个字符,范围在0x00 - 0x7F, 可以用一个字节来表示,不过第8位,用0补全。 其他的依次类推。如下表所示:

范围 字符所需实际bit位数 第一个字节 第二个字节 第三个字节 第四个字节 字节数
0X00-0X7F 7 0XXXXXXX 1
0X8F-0X7FF 11 110XXXXX 10XXXXXX 2
0X8FFF-0XFFFF 16 1110XXXX 10XXXXXX 10XXXXXX 3
0X10000-0X10FFFF 21 11110XXX 10XXXXXX 10XXXXXX 10XXXXXX 4

第一个字节中的11, 111, 1111分别表示该字符需要2,3,4个字节来表示,10表示接下来的字节的开头。 0表示单字节的开头,比如0XXXXXXX中的0。

按这种方法编码,省去很多没有必要的存储空间,很灵活。范围越少的字符,相对来说,在计算机中被使用的概率是越大的,同时,在所用字符编码中所使用的空间最少,通过这样的策略,可以极大的减低存储空间的需求,以及在传输字符数据时,降低要传输数据的数量,从而加快通信速度。

2. Linux内核启动流程

init(1) -> agetty(1) -> login(1) / sshd(1) -> bash/zsh/mksh... -> xarg(1) 图形界面 | vim(1)

在linux内核没有账号的概念,第一个启动的进程,即init拥有所以的权限,而后的进程的权限都是通过init进程来控制,分配的。 而账号的管理是通过login或sshd来实现的。

agetty是一个终端控制器。 login是本地登录进程, sshd是远程登录进程,bash/zsh/mksh...是一些终端程序,所有后续其他进程都是通过这些终端程序来启动,比如图形界面程序,vim等等。

3. C String 跟 Pascal String

C String 的字符串,是通过在字符串后面加入一个0,来表示字符串的结尾。 这样的话,如果一旦字符串非常长,只有遍历完整个字符串后才知道整个字符串的长度,效率就非常低下。

而Pascal String, 是在字符串前面直接写上字符串的字节长度,这样子,就不用遍历整个字符串长度就可以,知道字符串结尾在哪。

4.最简单的区块结构
  BLOCK
  
          HEAD 
  
              CURRENT: 32B 
  
              NONCE: 4B 
  
                  PRVIOUS:32B 
  
               TARGET: 32B 
  
               TIME: 4B 
  
          BODY 
  
              TRANSACTION
  
                  INPUTS: 
  
                      INDEX: 4B 
  
                      PUBLIC: 不固定 
  
                      SIGNATURE: 不固定 
  
                      TRANSACTION: 32B                    
  
                  OUTPUTS:
  
                      ADDRESS: 不固定 
  
                      AMOUNT: 4B 

一个完整的区块包括: 区块头,区块体。 而区块体至少包含一个交易(coinbase或创世交易),一个交易中,至少有一个输出,一个输入,其实对于coinbase的输入,其成员值全为0,也即没有输入。

   $coinbase = $input. $ouput
   $body =  $coinbase
   $block = $head.$body
5.区块链中协议层次划分

在区块链中,可以分成三个层级的协议:

  1. 协议A : 负责交易验证
  2. 协议B: 负责节点跟应用之间的交互
  3. 协议C: 负责节点跟节点之间的交互

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