Stratum что такое: stratum — Викисловарь

Содержание

Майнинг-пул 2Miners добавил поддержку Stratum-протоколов, совместимых с ASIC

Рынок криптовалют находится на этапе роста: на выходных Биткоин прыгнул выше 10 тысяч долларов, а Эфириум продолжает держаться выше отметки в 200 долларов. На фоне этого интерес к индустрии вырастет: причём не только в отношении закупки монет, но и майнинга. Чтобы удовлетворить потребности владельцев майнинг-оборудования, пул 2Miners добавил поддержку Stratum-протоколов и нативных NiceHash-протоколов. Благодаря этому добыча криптовалют будет более эффективной.

Что такое протокол сети криптовалюты

Как вы наверняка знаете из наших предыдущих материалов, пул — это специальное программное обеспечение, которое даёт своим майнерам особую “майнинг-задачку”, собирает её возможные решения и передаёт их ноде криптовалюты. Сложность конечной шары заметно ниже итогового решения блока: таким образом все майнеры могут делиться решениями с пулом и получать вознаграждения за проделанную работу в поисках нового правильного блока, который также называют валидным. Подробнее об этом читайте в отдельном материале о шарах в майнинге.

Опытный майнер. Источник: 2Биткоина

Определённый набор правил, в соответствии с которым работает программное обеспечение для майнеров, называет протоколом сети. Он описывает, какие команды могут быть отправлены от пула к майнеру и наоборот. При этом сюда также относятся ASIC-майнеры, ведь в контексте пула они работают так же, как и майнинг-фермы на видеокартах.

Что такое Stratum (стратум)

Изначально протокол взаимодействия с майнерами под названием Stratum существует со времён Биткоин-пулов. Поначалу после появления Эфириума и первого пула для добычи ETH используемый протокол был практически идентичен с RPC-протоколом ноды. Кстати, именно поэтому его называли EthProxy, ведь он напрямую передавал команды от майнеров к нодам. Однако со временем разработчики пулов решили адаптировать Stratum-протокол для майнинга Эфириума.

Майнер-профессионал. Источник: 2Биткоина

Но поскольку майнинг Эфириума отличается от добычи Биткоина, протокол нельзя использовать напролом. Из-за этого появились специальные версии программного обеспечения конкретно для майнинга ETH. Сначала они являлись чуть ли не полными клонами Stratum-протокола для Биткоина с крошечными изменениями, которые позволяли копать эфиры. Это именно та версия протокола, работающая на пуле 2Miners изначально.

Эра NiceHash-Stratum

С годами протокол стал более эффективным и оптимизированным для майнеров. Движущей силой в развитии Стратума стал NiceHash — платформа, которая позволяет покупать и продавать вычислительные мощности. Для нормальной работы протокола команда разработчиков создали его собственную модификацию и опубликовали его под названием EthereumStratum_NiceHash/1.0. Эта версия специализирована на добыче Эфириума и поэтому имеет более широкие возможности.

Процедура проверки пула

NiceHash по-прежнему поддерживает оригинальный протокол, однако для его запуска необходимы небольшие тонкости. Например, пароль майнера должен быть установлен как “#”: тогда платформа NiceHash поймёт, что пул использует старую версию протокола.

Особенности Stratum для ASIC

После релиза ASIC-майнеров для добычи Эфириума разработчики представили новую версию Stratum-протокола. Первыми ASIC с поддержкой алгоритма Ethash стали Bitmain Antminer E3 и Innosilicon A10, с которым мы уже знакомы. Поскольку ASIC-майнеры серьёзно зависят от своих прошивок, их платы поддерживали только правильные в их понимании имплементации протокола. Поэтому в отличие от того же NiceHash они не работали на майнинг-пулах без поддержки определённой версии Stratum-протокола.


Владельцы Innosilicon A10 связывались с представителями пула 2Miners и интересовались поддержкой данной модели. После нескольких подобных сообщений добавление поддержки ASIC-майнеров стало первоочередной задачей для пула. Решение было интересным, поскольку изначально 2Miners работал исключительно с видеокартами.

Innosilicon A10. Источник: Innosilicon

Разработчики пула 2Miners с помощью сотрудников Innosilicon создали две вариации EthereumStratum для майнеров пула.

После тщательного тестирования разработчики 2Miners с гордостью заявляют, что пул поддерживает каждую разновидность Stratum-протокола из трёх существующих. Это делает их совместимыми даже со старым программным обеспечением, хотя при этом обеспечивает дополнительную гибкость при выполнении ордеров NiceHash на пуле. Также нововведение гарантирует корректную работу ASIC-майнера Innosilicon A10 и других моделей. Если у вас есть ASIC, рекомендуем протестировать его на пуле 2Miners.

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШ КАНАЛ В ТЕЛЕГРАМЕ, ЧТОБЫ БЫТЬ В КУРСЕ.

Stratum V1 | Mining Protocol

В 2012 году Марек «Slush» Палатинус представил протокол stratum как эволюцию протокола getwork для майнинга биткойнов. Stratum V1 решил некоторые проблемы роста, которым проходил майнинг биткойнов, когда он впервые стал популярным.

[email protected]’s opensource GPU miner liberated the network from dominance of few players running closed source miners back in 2010. He was also patiently explaining bitcoin to me while I was designing Slush pool.

I truly believe that bitcoin would be different now without him. https://t.co/KZ0rtCZLkd

— slush 🌴🔲 (@slush) November 10, 2019

Getwork Protocol Limitations

Раньше для майнинга биткойнов требовалось, чтобы майнеры подключались к самому протоколу и взаимодействовали с ним, используя полные узлы. 

Чтобы стандартизировать коммуникацию между майнерами и биткоин-протоколом, протокол с открытым исходным кодом «getwork» использовался как быстрое и простое решение для автономных майнеров, чтобы начать майнинг. Протокол getwork использовал HTTP как метод соединения с биткоин-протоколом. Однако HTTP обычно используется для веб-страниц, и он не был идеальным для координации одноранговых узлов для майнинга. Таким образом, по мере роста популярности майнинга стали очевидны многие недостатки. 

К 2012 году неэффективность сети выросла, так как майнинг претерпела радикальные изменения и сеть росла в геометрической прогрессии. Это потребовало значительного объема пропускной способности сети на стороне майнеров и практически невозможного объема пропускной способности на стороне серверов (т.е. пулов) для из-за увеличивающегося количества майнеров. 

На этом этапе было совершенно ясно, что протокол getwork не является масштабируемым решением. 

Getwork has been designed and implemented by @m0mchil for purposes of his first opensource gpu miner «poclbm».

Getwork was not designed for network operation, latencies and it did not scale well (ASICs, DDoS mitigation), so later I designed Stratum mining protocol.

— slush 🌴🔲 (@slush) November 10, 2019

Popularizing Pooled Mining 

Примерно в конце 2010 года в майнинге произошел серьезный сдвиг, поскольку к сети присоединялось все больше и больше людей. При 10-минутном блоке тысячи майнеров соревнуются в поиске каждого блока, многие участники уже не получают достаточно надежного дохода, чтобы продолжать майнинг.  

Решение заключалось в объединении вычислительных ресурсов майнеров вместе, чтобы они могли находить блоки более последовательно и, следовательно, получать часть вознаграждения за блоки достаточно регулярно, чтобы иметь достаточно стабильный денежный поток. 

Однако ограничения протокола getwork стали еще более очевидными по мере роста популярности объединенного майнинга. Это привело к тому, что Марек «Slush» Палатинус, который создал Slush Pool в 2010 году, разработал протокол стратума (Stratum V1) для связи между майнерами и майнинг-пулами. 

Main Improvements with Stratum V1

Stratum V1 был стандартным протоколом, который использовался для объединенного майнинга в течение последних 7-8 лет, за это время общий хешрейт сети Биткойн увеличился с ~ 20 TH/s до 130 EH/s.

Излишне говорить, что это был бешеный успех. В конечном итоге широкое распространение и долгосрочное использование Stratum V1 связано с двумя основными улучшениями масштабируемости, которые он позволил:

Long-Polling

Для справки: https://slushpool. com/help/stratum-protocol/?c=btc 

С протоколом getwork майнеры постоянно отправляли запросы на Биткойн daemon (bitcoind) для майнинга. Когда начал развиваться пул-майнинг, это усложнило ситуацию, потому что теперь роль серверов — отправлять работу майнерам, перенеслась на пулы. Майнеры столкнулись с выбором между короткими интервалами запросов, чтобы минимизировать коэффициент устаревания, или длительными запросами с использованием отдельного подключения к серверам пула для минимизации сетевой нагрузки.

Лучшим решением был длительный запрос, но он создавал некоторые проблемы с балансировкой нагрузки в бэкэндах пула. Stratum V1 был построен таким образом, что вместо того, чтобы майнеры по существу запрашивали информацию у bitcoind через свой пул через HTTP, пулы могли управлять нагрузкой и транслировать сообщения майнерам в любое время без накладных расходов HTTP или обходных путей длительного запроса. Это было большим улучшением как для майнеров, так и для операторов пулов. 

Extranonce Rolling 

До введения extranonce rolling в Stratum V1 майнеры могли изменять только 2 поля в заголовке блока (nonce и ntime), которые они затем хешировали для поиска решения для блока. Как только у майнера заканчиваются новые возможные комбинации, ему нужно было запросить дополнительную работу из пула (или прямо из bitcoind), что было довольно неэффективно. 

Stratum V1 представил поле extranonce, чтобы расширить уникальные комбинации, которые майнеры могли повторять, когда им поручали некоторую работу. Перенеся эту способность создавать уникальные заголовки блоков в хэш из пула конечным майнерам, весь процесс объединенного майнинга стал намного более эффективным.

Other Benefits

Помимо этих значительных улучшений в технологии, еще одной причиной того, что Stratum V1 в конечном итоге стал таким успешным, было то, что он отправлял полезные данные JSON, которые были удобочитаемы и уже широко поддерживаются клиентами майнинга биткойнов. JSON сопровождался некоторыми накладными расходами (которые мы значительно сократили за счет перехода на двоичный код в Stratum V2), но в то время он хорошо отвечал потребностям отрасли. 

Criticisms of Stratum V1 

Stratum V1 был критикован за то, что изначально был разработан в секрете от общественности, поскольку не использовался формальный BIP для описания его реализации. Однако утверждалось, что Stratum V1 не связан с биткоин-протоколом или реализацией — скорее, это настраиваемое расширение для майнинга пула, которое не требует официального BIP.

Another source of controversy was that, while Stratum V1 was being developed, the community had spent months developing an open-source protocol called “getblocktemplate“ (BIP22) that would supersede the “getwork” protocol. With Stratum V1 being released near the same time, direct adoption for the getblocktemplate protocol suffered. However, it should be noted that the Stratum servers use a getblocktemplate mechanism under the surface, while simply adding a lot of other improvements around it. 

К сожалению, единственным существенным недостатком отказа от использования решения getblocktemplate было то, что майнеры потеряли возможность создавать свои собственные шаблоны блоков (т.е. выбирать, какие транзакции находятся в блоках, которые они добывают). Хотя это и не вредит экономическим стимулам майнинга, поскольку все майнеры заинтересованы в том, чтобы включать транзакции с самой высокой комиссией в свои блоки, это создает уязвимость в виде возможности того, что операторы пула будут скомпрометированы. Вот почему мы вновь предоставляем возможность майнерам создавать свои собственные блоки в Stratum V2.

Finally, there’s the matter of security. As Ruben Recabarren pointed out in his paper, Hardening Stratum, the Bitcoin Pool Mining Protocol, Stratum V1 is vulnerable to possible man-in-the-middle attacks. Although no significant cases of «hashrate hijacking» have been reported, it’s possible that they can occur undetected, making it all the more critical that the Bitcoin mining industry moves on to a more secure protocol. Hashrate hijacking prevention is another key feature of Stratum V2.

Beyond Stratum V1

В конечном счете, Stratum V1 прекрасно справился со своей ролью в качестве протокола объединенного майнинга, используемого во всем мире. При этом есть возможности для улучшения, и именно поэтому мы (Ян Чапек и Павел Моравец) вместе с Мэттом Коралло представили Stratum V2.

«Протокол решает исторические технические проблемы и проблемы безопасности, он, как правило, намного более эффективен и позволяет использовать некоторые расширенные варианты использования, такие как выбор работы или более простое управление майнинговой фермой», — сказал Bitcoin Magazine со-генеральный директор Braiins Павел Моравец. «На самом деле это следовало сделать много лет назад».

Однако многое изменилось с тех пор, как в 2012 году был опубликован исходный протокол stratum. Сегодня одна машина для майнинга ASIC способна производить больший хешрейт, чем вся сеть Биткойн тогда (примерно 20 TH / s). Stratum V2 — это решение для непрерывного развития индустрии биткоин-майнинга.

Синхронизация времени NTP.


Синхронизация времени является важной задачей, хотя не многие задумывались об этом. Ну что плохого в убежавшем на сервере времени? А знаете ли вы, что многие проблемы с часами влияют на протоколы, связанные с криптографией? По этой причине в Active Directory разница в часах более 5 минут будет приводить к проблемам аутентификации Kerberos.

Часовые уровни. Strata.

Чтобы понять устройство NTP следует знать про концепцию strata или stratum. Авторитетные источники времени, такие как спутники GPS, цезиевые атомные часы, радио волны WWVB — всё это stratum 0. Они авторитетны на том основании, что у них есть некоторый способ поддержания высокоточного хронометража. Можно, конечно, воспользоваться обычными кварцевыми часами, но зная, что за месяц с ними легко потерять 15 секунд, то лучше их не использовать в качестве мерила времени. Stratum 0 это когда секунда не потеряется за 300 000 лет!

Компьютеры, которые напрямую (не по сети!) берут время у stratum 0 — это stratum 1. Так как всегда есть задержки из-за передачи сигнала и затраты на установку времени, то компьютеры stratum 1 не так точны как stratum 0, но в реальной жизни различие достигает пару микросекунд (1 мкс = 10-6 с), что вполне допустимое отклонение.

Следующий уровень компьютеров, берущих время по сети у stratum 1 — это … барабанная дробь … интрига … stratum 2! Опять таки из-за различных задержек (сетевые точно), stratum 2 чуток отстаёт от stratum 1 и уж точно от stratum 0.

На практике это разница от нескольких микросекунд (1 мкс = 10-6 с) до нескольких миллисекунд (1 мс = 10-3 с). Многие хотят синхронизироваться со слоем не дальше stratum 2.

Как понятно из схемы, stratum 4 берёт время у вышестоящего stratum 3. stratum 5 у stratum 4 и так далее. stratum 16 считается самым нижним слоем и время там считается несинхронизированным.

Чтобы синхронизировать время с помощью протокола NTP, следует сначала вручную выставить ваше время. Недопустима разница между вашим точным временем и показаниями ваших часов более 1000 секунд. Если используемый вами сервер времени врёт более 1000 миллисекунд (1 секунда), то он будет исключён из списка и будут использоваться другие вместо него. Данный механизм позволяет отсеивать плохие источники времени.

Клиент времени.

В файле /etc/ntp.conf для клиента важны строки Server. Их может быть несколько — до 10 штук!

Сколько добавлять? Следует иметь в виду:

  • Если у вас только один сервер (одна строка server), то если данный сервер начнёт врать, то вы будете слепо следовать за ним. Если его время убежит на 5 секунд и вы убежите в след за ним.
  • Если добавлено 2 сервера (2 строки server), то NTP пометит их обоих как
    false tickers
    . Если один из них будет врать, то NTP не может понять кто врёт, так как нет кворума.
  • Если добавлено 3 и более сервера времени, то можно вычислить одного вруна false tickers. Если серверов времени 5 или 6, то можно найти 2 вруна false tickers. Если серверов 7 или 8, то 3 false tickers. Если серверов 9 и 10, то 4 false tickers.

Проект NTP Pool.

Есть такой проект NTP Pool по адресу которого pool.ntp.org/zone/ru/ можно найти рекомендованные для русских пользователей сервера времени.

server 0.ru.pool.ntp.org
server 1.ru.pool.ntp.org
server 2.ru.pool.ntp.org
server 3.ru.pool.ntp.org

Такие операционные системы, как Debian и Ubuntu, предлагают пользователям свои сервера времени.

server 0.debian.pool.ntp.org
server 1.debian. pool.ntp.org
server 2.debian.pool.ntp.org
server 3.debian.pool.ntp.org

server 0.ubuntu.pool.ntp.org
server 1.ubuntu.pool.ntp.org
server 2.ubuntu.pool.ntp.org
server 3.ubuntu.pool.ntp.org

Если вызвать на вашем Linux компьютере, который использует NTP, команду ntpq -pn


     remote           refid      st t when poll reach   delay   offset  jitter
==============================================================================
+93.180.6.3      77.37.134.150    2 u   62 1024  377   53.658   -0.877   1.174
+85.21.78.23     193.190.230.65   2 u 1027 1024  377   54.651    0.167   1.531
*62.173.138.130  89.109.251.24    2 u  940 1024  377   52.796   -0.143   1.001
+91.206.16.3     194.190.168.1    2 u  258 1024  377   93.882   -0.680   2.196
-91.189.94.4     193.79.237.14    2 u  596 1024  377  100.219    1.562   1.482

О чём говорят названия столбцов:

  • remote — удалённые сервера, с которыми вы синхронизируете время.
  • refid — вышестоящий stratum для данного сервера.
  • st — уровень stratum. От 0 (нам недоступно) до 16 (нам не желательно). Идеально — 2.
  • t — тип соединения. «u» — unicast или manycast, «b» — broadcast или multicast, «l» local reference clock, «s» — симметричный узел, «A» — manycast сервер, «B» — broadcast server, «M» — multicast сервер.
  • when — время, когда последний раз сервер ответил нам. Параметр отображает число в секундах, но может в минутах, если число с m или в часах, если h.
  • poll — частота опроса. Минимум 16 секунд, максимум 32 часа. Число должно быть 2
    n
    . Обычно в данном параметре наблюдается или 64 секунды или 1024.
  • reach — 8 бит октета, показывающий статус общения с удалённым сервером времени: успешный или сбойный. Если биты установлены — то успешно, иначе — сбой. Значение 377 — бинарно это 0000 0000 1111 1111.
  • delay — значение в миллисекундах показывает время между отправкой и получения ответа (round trip time — RTT).
  • offset — смещение в миллисекундах между вами и серверами времени. Может быть положительным и отрицательным числом.
  • jitter
    — абсолютное значение в миллисекундах с указанием среднеквадратичного отклонения вашего смещения.

Перед IP адресом NTP сервера есть символ — это tally code. Виды tally code:

  • » « — отброшен как недопустимый. Например, нет связи с ним или он в оффлайн, он слишком высокого ранга и не обслуживает таких как вы.
  • «x» — отброшен алгоритмом «пересечения» (intersection algorithm). Алгоритм пересечения подготавливает список кандидатов партнеров, могущих стать источниками синхронизации и вычисляет доверительный интервал для каждого из них.
  • «.» — отброшен из-за переполнения таблицы.
  • «-« — отброшен алгоритмом кластеризации (cluster algorithm). Алгоритм кластеризации сортирует список кандидатов по кодам слоя и расстояния синхронизации.
  • «+» — сервер включён алгоритмом «комбинирования» (combine algorithm). Этот сервер — отличный кандидат если текущий сервер времени начнёт отказывать вам.
  • «#» — сервер является отличным альтернативным сервером времени. Сервер с # можно увидеть только если у вас более 10 записей server в /etc/ntp.conf
  • «*» — текущий сервер времени. Его показания используются для синхронизации ваших часов.
  • «o» — сервер Pulse per second (PPS). Обычно это означает, что данный сервер времени использует источники времени типа GPS спутников и другие сигналы точного времени. Если рисуется
    о
    , то другие типы tally code уже отображаться не будут.

В поле refid могут быть следующие значения:

  • IP адрес — адрес удалённого сервера времени.
  • .ACST.- NTP manycast сервер.
  • .ACTS.- Automated Computer Time Service из American National Institute of Standards and Technology.
  • .AUTH.- ошибка аутентификации.
  • .AUTO.- ошибка в последовательностях Autokey.
  • .BCST.- NTP broadcast сервер.
  • .CHU.- Shortwave radio receiver от станции CHU в Ottawa, Ontario, Canada.
  • .CRYPT.- ошибка протокола Autokey.
  • .DCFx.- LF radio receiver от станции DCF77 в Mainflingen, Germany.
  • .DENY.- В доступе отказано.
  • .GAL.- European Galileo satellite receiver.
  • .GOES.- American Geostationary Operational Environmental Satellite receiver.
  • .GPS.- American Global Positioning System receiver.
  • .HBG.- LF radio receiver от станции HBG в Prangins, Switzerland.
  • .INIT.- Peer association initialized.
  • .IRIG.- Inter Range Instrumentation Group time code.
  • .JJY.- LF radio receiver от станции JJY в Mount Otakadoya, рядом с Fukushima или Mount Hagane на острове Kyushu, Japan.
  • .LFx.- Обычный LF radio receiver.
  • .LOCL.- локальные часы хоста.
  • .LORC.- LF radio receiver от Long Range Navigation (LORAN-C).
  • .MCST.- NTP multicast сервер.
  • .MSF.- Anthorn Radio Station рядом с Anthorn, Cumbria.
  • .NIST.- American National Institute of Standards and Technology.
  • .PPS.- часы Pulse per second.
  • .PTB.- Physikalisch-Technische Bundesanstalt от Brunswick и Berlin, Germany.
  • .RATE.- превышен порог опроса NTP.
  • .STEP.- изменение шага NTP. Смещение offset менее 1000 миллисекунд, но более 125 миллисекунд.
  • .TDF.- LF radio receiver от станции TéléDiffusion de France в Allouis, France.
  • .TIME.- NTP association timeout.
  • .USNO.- United States Naval Observatory.
  • .WWV.- HF radio receiver от станции WWV в Fort Collins, Colorado, United States.
  • .WWVB.- LF radio receiver от станции WWVB в Fort Collins, Colorado, United States.
  • .WWVH.- HF radio receiver от станции WWVH в Kekaha, на острове Kauai на Hawaii, United States.

Рекомендации для клиента серверов времени.

Во-первых, избавьтесь от мысли как бы получить время от stratum 1, дескать они ближе всех к точному времени. Они то ближе к точнейшему времени на планете, только сами они перегружены и у них высокие задержки RTT для обычных серверов. Лучше найти нормальный stratum 2 и не переживать по этому поводу. Не забывайте, что речь идёт о микросекундах и миллисекундах, что в обычной жизни — вполне достаточно.

Во-вторых, помните, что подключение к ближайшему серверу времени не всегда идеальный вариант. Важнее не территориальная близость, а уровень stratum. Проект NTP Pool публикует список серверов только уровня stratum 1 и stratum 2 и лучше взять до 10 серверов времени из данного списка, что будет просто замечательно.

В-третьих, если вы простой домашний пользователь-клиент, то рекомендованные вам сервера в вашей операционной системе будут идеальным вариантом, не требующим лишних телодвижений.

Для крупных контор, лучшим вариантом будет поднятие своего сервера времени для рабочих компьютеров. Данный сервер будет получать точное время от серверов времени в Интернете и предоставлять его локальным компьютерам. На серверах Debian и Ubuntu достаточно раскомментировать строку

restrict 192. 168.0.0 mask 255.255.0.0 nomodify notrap

в конфигурационном файле демона ntpd — /etc/ntp.conf

Пользователи из сети 192.168/16 будут иметь возможность брать с вашего сервера показания точнейших часов. Для внутренних серверов на базе Linux, которые не являются серверами времени и занимаются своими задачами, вместо запуска демона ntpd в клиентском режиме — вполне достаточно указать в файле /etc/cron.daily/syncntpd. Рекомендуется прочесть различия между ntpdate и ntp и решить для себя вопрос.
#!/bin/sh
/usr/sbin/ntpdate IP.адрес.вашего.сервера > /dev/null 2>&1
exit 0

и раз в сутки, благодаря команде ntpdate, будет произведена синхронизация времени. Во избежании недоразумений, не поленитесь перед внедрением сервера времени и синхронизации всего и вся через протокол NTP — выставите вручную правильное время на всех доступных вам серверах и рабочих станциях. Если ваше несинхронизированное время слишком отличается от правильного, то можно вначале огрести много не нужных проблем.

В-четвёртых, NTP никак не связан, в какой стране и какие часовые пояса используются и как происходит переход на летнее и зимнее время и делается ли в данной стране такой переход. Это обязанность лежит на операционной системе, которую вам нужно обновлять, если в стране происходят изменения в часовых делах. В системах Debian и Ubuntu за это отвечает пакет tzdata, который должен быть актуальным.

В-пятых, лучше не поднимать свой NTP сервер на высоконагруженной системе.

Дополнительные материалы:
Как разрешить прохождение трафика NTP в iptables.

Дата последней правки: 2016-08-31 11:23:38

Stratum V2 протокол для деценрализации майнинга в сети Биткоина

В ноябре Slush Pool, старейший майнинговый пул в биткоин-индустрии, опубликовал первоначальные спецификации Stratum V2 – нового протокола, призванного улучшить совместную работу майнеров и пулов и сделать добычу биткоина более децентрализованной, обеспечив тем самым более высокий уровень безопасности сети.

Оригинальный протокол Stratum представил сообществу в 2012 году основатель Slush Pool Марек Палатинус, автор концепции майнинга в пулах и создатель аппаратного кошелька Trezor. Сегодня Stratum широко используется майнерами криптовалют на алгоритме Proof-of-Work, однако оператор Slush Pool компания Braains признает, что протокол имеет свои изъяны, которые с ростом сети и развитием новых технологических решений становятся все более очевидными.

Ответом на имеющиеся недостатки оригинальной версии и должен стать Stratum V2, разработанный Slush Pool при участии известных разработчиков биткоина Питера Тодда и Мэтта Коралло. Напомним, последний является одним из основателей ведущего разработчика биткоин-решений Blockstream, а недавно вошел в команду криптовалютного подразделения поставщика платежных решений Square, компании, принадлежащей главе Twitter Джеку Дорси.

Ключевые темы, которые хочет раскрыть Slush Pool:

  • Важность улучшений в области безопасности в Stratum V2;
  • Как Stratum V2 повышает децентрализацию в индустрии майнинга;
  • Финансовые стимулы и вероятные сроки широкого принятия нового протокола.

Навигация по материалу:

Как появился Stratum V2?

Проект Stratum V2 возглавляют Ян Чапек и Павел Моравец, сооснователи и содиректоры Braiins и Slush Pool. Компания Braiins была основана в 2010 году и является оператором Slush Pool с 2013 года.

Мэтт Коралло долгое время работал в качестве разработчика Bitcoin Core, а также внес вклад во многие другие проекты в экосистеме биткоина. В настоящий момент он работает в Square Crypto, которая проспонсировала его поездку в Прагу для работы над спецификациями Stratum V2.

Питер Тодд – другой не менее известный разработчик, внесший значительный вклад в протокол Bitcoin Core. Он является консультантом в области прикладной криптографии, или проще говоря – эксперт в области безопасности, обладающий ценной экспертизой, в том числе с точки зрения устойчивости Stratum V2 к атакам через посредника (man-in-the-middle attack).

Как Stratum V2 повышает децентрализацию биткоина?

Вопрос: С технической точки зрения Stratum V2 дает майнерам возможность добывать собственные блоки вместо блоков, которые им предлагает пул. Какое это имеет практическое значение?

Мэтт Коралло: Это имеет огромное значение, когда мы говорим о проблеме централизации майнинга. Теперь, вместо того, чтобы фокусироваться на централизации пулов, мы переключаем внимание на конкретных майнеров или владельцев ферм.

На графике ниже, взятом из презентации Мэтта Коралло о централизации консенсуса, показано, как именно Stratum V2 меняет распределение хешрейта в сети биткоина.

Согласно данным Blockchain.com, в начале декабря базирующиеся в Китае майнинговые пулы — Poolin, F2Pool, BTC.com, Antpool, ViaBTC и BTC.Top — контролировали две трети совокупной вычислительной мощности сети биткоина. Это, безусловно, создает проблему централизации, в частности, вырастает возможность цензурирования транзакций.

Для предотвращения такого сценария Stratum V2 использует решение «согласования работы» (job negotiation), которое дает отдельным майнерам возможность выбирать, какие биткоин-транзакции будут включены в новые блоки.

«Я не говорю, что Stratum V2 станет ответом на все вопросы и моментально решит проблему централизации майнинга. Я допускаю, что некоторые пулы могут отказаться от принятия протокола и в перспективе цензурировать транзакции. Однако такой пул не позволит своим пользователям согласовывать свою работу, из-за чего они будут уходить», — сказал Ян Чапек.

Мэтт Коралло: Что касается функциональных характеристик, тут все немного сложно. При наличии хорошо оптимизированного клиента и хорошего интернета производительность может быть выше, чем если бы вы получали работу от пула. Однако для того, чтобы это стало возможным, пулам будет необходимо приложить немало усилий для правильной оптимизации своих настроек.

Вопрос: Какие у майнеров будут финансовые стимулы для того, чтобы обрабатывать собственные наборы транзакций?

Павел Моравец: В настоящее время пулы контролируют существенную часть совокупного хешрейта. Это означает, что они могут мешать (цензурировать) попаданию определенных транзакций в блокчейн или оказывать большое влияние на процесс активации предложений по улучшению биткоина (BIPs). Последнее мы видели на примере сигнализации готовности к принятию SegWit в 2017 году.

Майнеры, которые обрабатывают собственные блоки, предотвращают централизацию власти в пулах, точно таким же образом, если бы они занимались соло-майнингом. В то же время они смогут и дальше получать награду за майнинг в пуле, расхождения которой при этом окажутся значительно меньшими.

Вопрос: Будут ли пулы иметь право вето на валидные транзакции?

Павел Моравец: В Stratum V2 пулы могут отклонять целый блок, который им предлагает майнер, однако они не могут отклонить индивидуальные транзакции внутри блока. Таким образом пулы валидируют полные блоки, отклоняя те из них, которые содержат недействительные транзакции.

Как Stratum V2 повышает безопасность майнеров и пулов?

Вопрос: Каковы главные преимущества использования шифрования в Stratum V2?

Питер Тодд: Очень важную роль играет аутентификация. Без ее должной защиты злоумышленник может попытаться предпринять атаку через посредника и похитить деньги, просто перенаправив хешрейт в другой пул. Аутентификация посредством публичного ключа не может считаться идеальной, так как она очень медленная и верификация подписи к каждому сообщению неэффективна.

Современные схемы аутентификации посредством шифрования дают именно то, что необходимо: канал аутентификации между двумя сторонами, где одна сравнительно дорогая операция подписи используется для создания совместной секретной фразы, задействованной затем в более быстрых схемах симметричной аутентификации. Современные имплементации [таких схем] очень быстрые, хорошо изучены, и маловероятно, что они столкнутся с каким-либо неожиданностями с точки зрения инженерии.

В оригинальной версии Stratum злоумышленник может изменить рабочую задачу еще до того, как она дойдет до майнера, а затем перехватить работу, когда тот пытается ее предоставить, и все это без ведома пула или майнера! Такая атака также известна как «хайджекинг хешрейта», и Stratum V2 ее предотвращает.

Вопрос: Какие дополнительные расходы ресурсов несет с собой шифрование?

Питер Тодд: В схеме пул-майнер речь идет примерно о 5%, что в целом незначительно. Для схемы майнер-пул мы говорим о дополнительных 16 байтах (более 50%), но здесь важно понять контекст. Даже с использованием шифрования сообщения об отправке «шары» в V2 весят на 50% меньше. Более того, общее число отправляемых сообщений оказывается меньше, и в конечном счете говорить о существенном увеличении данных не приходится.

Принятие протокола Stratum V2 майнерами

Вопрос: Какие стимулы у майнеров для перехода на Stratum V2?

Ян Чапек: Самой большой стимул для майнеров – это более эффективное использования пропускной способности. Это дает возможность вести майнинг даже при не самом лучшем интернет-соединении. Кроме того, у пулов появляется возможность заранее распределять будущие шаблоны блоков среди майнеров (отдельно от сообщения ‘SetNewPrevHash’), что устраняет нахождение пустых блоков. Наконец, отказ от кода на базе JSON (человекочитаемого) в пользу бинарного кода (считываемого машиной) существенно снижает размер передаваемой информации.

Мэтт Коралло: Еще один стимул, который не стоит упускать из вида, это криптографическая аутентификация. Сегодня вполне вероятна ситуация, когда интернет-провайдеры незаметно для майнеров крадут около 1% хешрейта. Используемое в Stratum V2 шифрование эту проблему полностью решает.

Вопрос: Какие вы очертили сроки по имплементации, развертыванию и принятию Stratum V2?

Ян Чапек: По нашим оценкам, потребуется от трех до пяти месяцев для устранения проблем, которые могут быть найдены, после чего Stratum V2 будет готов к масштабному развертыванию.

Касательно имплементации, тут все предельно просто. Фермы могут использовать механизм трансляции от V1 к V2 незамедлительно, в то время как пулы могут использовать механизм трансляции от V2 к V1 в качестве первого уровня принятия еще до того, как реализуют поддержку.

Базовая реализация является частью нашего нового майнера bOSminer, который заменит устаревший CGMiner.

Заключение

Несмотря на то что у многих среднестатистических пользователей биткоина могут быть сложности с пониманием тонкостей описанных выше процессов, Stratum V2 определенно можно назвать крайне важным этапом в развитии всей экосистемы, где майнинг играет одну из ключевых ролей.

Новая версия протокола предлагает очевидные преимущества как для операторов пулов, так и для майнеров, и будет интересно увидеть, как быстро она будет принята и какое окажет влияние на дальнейшее развитие индустрии.

Дата публикации 19.12.2019
Поделитесь этим материалом в социальных сетях и оставьте свое мнение в комментариях ниже.


Самые последние новости криптовалютного рынка и майнинга:The following two tabs change content below.

Материал подготовлен редакцией сайта «Майнинг Криптовалюты», в составе: Главный редактор — Антон Сизов, Журналисты — Игорь Лосев, Виталий Воронов, Дмитрий Марков, Елена Карпина. Мы предоставляем самую актуальную информацию о рынке криптовалют, майнинге и технологии блокчейн.

Чем отличается протокол синхронизации времени NTP от SNTP?

Основные теги


Каталог устойств мониторинг серверных комнат и шкафов

Все устройства

Устройство UniPing v3

Устройство UniPing server solution v3/SMS

Устройство NetPing 2/PWR-220 v1/SMS

Устройство NetPing IO v2

Устройства NetPing

Каталог датчиков для устройств NetPing

Устройство NetPing 8/PWR-220 v3/SMS

Устройство NetPing 2/PWR-220 v3/ETH

Устройство NetPing 2/PWR-220 v2/SMS

Устройство NetPing 4/PWR-220 v3/SMS

Устройство NetPing SMS

Устройство NetPing /PWR-220 v3/ETH

Адаптер WiFi VAP11N

Коммутатор PS104GT

Устройство NetPing Mini-UPS

Коммутатор NP-SM4

Сплиттер POE 12В (стандарта 802. 3af)

IRC-TR v2 (ИК модуль расширения)

Каталог устройств удалённого управления и распределения электропитания NetPing

Устройство UniPing server solution

Устройство UniPing server solution v3

Датчик разбития стекла (Стекло-3 ИО 329-4), 2м

Переходник для NetPing IO v2

Блок питания 48В 1,5А (мод. HRS20005)

Датчик температуры TS, 1м

Датчик температуры, (T811), 2м

Датчик температуры WT, 1м

Датчик протечки, модель 2605, 2м

Датчик протечки h3О

Датчик температуры 1-wire, (THS), 2м

МАЯК-12-СТ

Датчик движения (PYRONIX COLT QUAD PI ПИК детектор), 2м

Датчик движения (SWAN-QUAD ИК детектор квадросенсор), (2м)

BM8070D Силовое реле 16А/250В на DIN-рейку

MP701 Исполнительный элемент (4 независимых канала по 2 кВт 10А)

Датчик дыма комбинированный (дым/тепло) ИП 212/101-2М-A1R с базой Е412NL

МОЛЛЮСК-12/1,5

Внешний ИБП SKAT-12DC-1. 0 Li-ion

ИКС-1 извещатель охранный инфракрасный активный однолучевой

Датчик охранный (Извещатель охранный ИО102-20/Б2П, 2м)

Блок розеток SNR-PDU-08S-1

Устройство NetPing 2/PWR-220 v4/SMS

Устройство UniPing server solution v4/SMS

Устройство NetPing 8/PWR-220 v4/SMS

VT592 кабельный датчик протечки

WLC10 кабель протечки

NetPing Connection board v2 (коммутационная плата для UniPing v3)

Инжектор питания POE (стандарта 802. 3af)

NetPing датчик наличия электропитания 995S1

Устройство NetPing 2/PWR-220 v12/ETH

Устройство NetPing 2/PWR-220 v13/GSM3G

Датчик наличия 220В (мод. HRS05005), 1.5м

NetPing удлинитель-разветвитель 1-wire на 5 портов, модель R912R1

NetPing датчик качества электропитания 1-wire 910S20

PLController R15250 силовое реле 15A/250В на DIN-рейку

NetPing адаптер датчиков с аналоговым интерфейсом 0-20мА, модель 886A01

Устройство NetPing server solution v5

Устройство NetPing ИК модуль, модель 3801

Устройство NetPing server solution v5/GSM3G

Устройство NetPing 4/PWR-220 v6. 1/GSM3G

Устройство NetPing 4/PWR-220 v6.2/GSM3G

NetPing IO v3

NetPing Input+Relay v1

NetPing NP-GB322

Устройство NetPing 4/PWR-220 v6.4/ETH

▼ Все теги

Сервер точного времени ntp.arity.ru

Мы предоставляем бесплатный доступ для публичных российских вторичных ntp-серверов к нашему Stratum 1 ntp-серверу ntp.arity.ru. Потенциальные клиенты должны иметь возможноть узнать о существовании вашего ntp-сервера, то есть он должен либо присутствовать в списке Stratum 2 ntp-серверов либо быть членом ru. pool.ntp.org. В исключительных случаях доступ может быть предовставлен непубличным серверам, если они обслуживают значительное количество клиентов.

Целью предоставления такого доступа является создание «облака» публичных серверов Stratum 2 в России, особенно в сибирском регионе.

В качестве источника эталонного времени сервер ntp.arity.ru использует сигнал GPS и, таким образом, является Stratum 1 сервером. Географически сервер расположен в Новосибирске.

Из-за достаточно частых случаев ntp-вандализма, доступ к серверу осуществляется только по предварительной договоренности. Для чего необходимо отправить заявку на адрес [email protected], указав в ней, как минимум, IP-адрес вашего сервера, и контактное лицо, ответственное за сервер.

Перед тем, как использовать наш сервер, прочитайте, пожалуйста, Rules of Engagement. Кроме того, запрещается опрашивать наш сервер чаще, чем раз в 64 секунды.

Мы будем признательны, если вы сможете разместить на своем сайте ссылку на наш сайт.

Некоторые типичные ошибки в настройках клиентов NTP

Мы надеемся, что разбор этих ошибок будет полезен вам и поможет избежать неприятностей и недоразумений при работе с протоколом NTP.

Неудачный выбор серверов для синхронизации

Зачастую администраторы гонятся за низким значение stratum серверов, забывая об их удаленности и загруженности. Это очень сомнительное решение. Использование близко расположенных серверов с более высоким значением stratum обычно дает более хороший результат. Наиболее актуально это для программного обеспечения, работающего по протоколу NTP версии 3 и ниже.

Кроме того, весьма распространена ситуация, когда в погоне за надежностью указывается несколько серверов из одной сети. Таким образом, отклонения времени, вызванные какими-либо проблемами в канале этой сети не будут отфильтрованы, а будут приняты за точное время.

Неверные права доступа при конфигурации ntpd

Часто встречается следующая ситуация. Необходимо получить время извне и раздать своей локальной сети. Любой грамотный администратор запрещает все по умолчанию. Затем, разрешает доступ к серверу из своей локальной сети. Казалось бы, все верно. Но не в случае с ntpd. Ответы на запросы попадают под правило «по умолчанию» и отбрасываются. Таким образом, в случае ntpd необходимо так же задать соответствующие права доступа для серверов, выбранных источниками времени. Такое же поведение может быть и у фаервола.

Слишком высокая частота опроса серверов

Не смотря на то, что большинство программного обеспечения имеют вполне разумные и адекватные настройки частоты запросов, зачастую администраторы пытаются их изменить, например, используя такие директивы ntpd, как burst (фактически вместо одного запроса до восьми запросов), minpoll (минимальный интервал опроса) и maxpoll (максимальный интервал опроса), пытаясь достичь более высокого уровня сервиса.

На практике же, как правило, получается наоборот. Пытаясь защититься от «особо наглых клиентов», сервер перестает обрабатывать их запросы! Некоторые ntp-серверы в таких случаях время от времени отсылают клиенту Kiss of Death (KoD) сообщение, которым рекомендуют значение минимального интервала опроса.

Казалось бы, KoD решает проблему. Но, часть программного обеспечения его просто игнорирует, а другая часть забывает умножить рекомендованный интервал на количество запросов в «очереди» при использовании burst. В итоге, клиент так и не получает время.

Таким образом, перед тем как увеличивать частоту опроса, необходимо договориться об этом с владельцами ntp-сервера.

Аналогичным же образом выглядит ситуация, когда несколько ntp-клиентов работают посредством NAT и выходят в мир под одним IP-адресом. В таком случае можно лишь посоветовать установить внутри локальной сети свой ntp-сервер, с которым и синхронизировать локальных клиентов.

Служба времени Windows и режим работы по умолчанию

По умолчанию служба времени Windows работает в симметричном режиме. То есть при обращении к серверу выступает как полноправный партнер. Казалось бы в этом нет ничего опасного. Но если администратор удаленного сервера забыл настроить права доступа, это может привести к «отравлению» его сервера. Чтобы не оказать «медвежью услугу» необходимо при задании сервера использовать флаг Client Mode (0x8). Выглядит это так: ntp.server,0x8.

Stratum | Grand Theft Wiki

Stratum

Stratum в GTA V.

Название:

Stratum

Класс ТС


(GTA V):

Седан

Тип ТС:

Гражданский транспорт

Тип кузова:

4-дверный минивэн

Вместимость:

4 (водитель и 3 пассажира)

Производитель:

Zirconium Stratum — пятидверный универсал в Grand Theft Auto: San Andreas, Grand Theft Auto V и Grand Theft Auto Online.

Дизайн

Вселенная 3D

Stratum в GTA: San Andreas (вид сзади).

Дизайн Stratum, производительность и двигатель V6, возможно, соответствуют автомобилю Honda Accord пятого поколения (1994–1997). Реальный прототип автомобиля не соответствует времени, в котором разворачиваются действия игры (1992 г.). Stratum также может основан на Saturn SL1, который ближе соотвесттвует тому периоду времени, имея схожий внешний дизайн и пластиковый корпус. Еще одним возможным прототипом может быть Nissan Stagea (при свапе передней части от Nissan Skyline R32) (похожие передние части и задний\полный привод)

Один из автомобилей, который используется Триадами Сан-Фиерро.

Вселенная HD

Производительность

Вселенная 3D

Отличный разгон и показатели скорости, несмотря на размеры Stratum. Предположительно стоит мощный двигатель — V6 или четырёхцилиндровый с передний двигателем и задним приводом, что добавляет машине манёвренность на дороге. Имеет слабую прочность.

Вселенная HD

Разгон
(0-100 км/ч)
Макс. скорость
(км/ч)
ДвигательПриводТрансмиссияМасса
(кг)

11,4 сек

GTA IV: 386 км/ч
GTA V: 312 км/ч

Шестицилиндровый твин-турбо

GTA IV: задний
GTA V: полный

5-ступенчатая

1900

Модификации

Grand Theft Auto: San Andreas

Возможные раскраски Stratum в Wheel Arch Angels в GTA San Andreas.

В Grand Theft Auto: San Andreas Stratum можно подвергнуть тюнингу в Wheel Arch Angels, который расположен в Оушен-Флэтс, Сан-Фиерро.

ТипУлучшениеЦена
Покрасочные работыПокрасочная работа 1$ 500
Покрасочная работа 2$ 500
Покрасочная работа 3$ 500
ЦветаЦвет машины 1 (64 разных цвета)$ 150
Выхлопные трубыВыхлоп Alien$ 830
Выхлоп X-Flow$ 720
Передний бамперПередний бампер Alien$ 1030
Передний бампер X-Flow$ 930
Задний бамперЗадний бампер Alien$ 1030
Задний бампер X-Flow$ 920
КрышаВентиляция Alien$ 230
Вентиляция X-Flow$ 180
СпойлерыСпойлер Alien$ 620
Спойлер X-Flow$ 530
Боковые обвесыБоковой обвес Alien$ 520
Боковой обвес X-Flow$ 430
КолёсаCutter$ 1030
Rimshine$ 980
Mega$ 1030
Grove$ 1230
Switch$ 900
Shadow$ 1100
Classic$ 1620
Dollar$ 1560
Import$ 820
Atomic$ 770
СтереосистемаПоднять басы$ 100
ГидравликаГидравлика$ 1500
Нитро2x Нитро$ 200
5x Нитро$ 500
10x Нитро$ 1000

Grand Theft Auto V
ТипУлучшениеЦена (одиночная игра)Цена (Online)
БроняБроня на 20%$500$4,500
Броня на 40%$1,250$7,500
Броня на 60%$2,000$12,000
Броня на 80%$3,500$21,000
Броня на 100%$5,000$30,000
ТормозаУличный$2,000$4,000
Спортивный$2,700$5,400
Уличный$3,500$7,000
ДвигательEMS, уровень 1$900$1,800
EMS, уровень 2$1,250$2,500
EMS, уровень 3$1,800$3,600
EMS, уровень 4$3,350$6,700
ФарыКсенон$300$3,000
Профилактика для потери/кражиТрекерN/A$2,000
Полная страховкаN/A$1,250
Перекраска
Эмблема компанииN/A$25,000
ПродажаПродать автомобильN/A$1,000
ПодвескаНизкая$500$1,000
Уличная$1,000$2,000
Спортивная$1,700$3,400
Для соревнований$2,200$4,400
ТрансмиссияУличная$2,950$5,900
Спортивная$3,250$6,500
Гоночная$4,000$8,000
ТурбоТурбо-тюнинг$2,500$30,000
Колёса
ОкнаLight Smoke$200$1,500
Dark Smoke$450$3,500
Limo$700$5,000

Местоположения

GTA San Andreas

GTA IV

GTA V

Разное

Общее

  • Перед Stratum очень похож на перед Solair.
  • Радиостанции в Stratum по умолчанию:

Grand Theft Auto: San Andreas

  • В Бета-версии GTA San Andreas, у Stratum была эмблема на капоте.
  • Stratum можно тюнинговать в гараже для гоночных машин, хоть она и не относится к этому классу.
  • В GTA San Andreas, Stratum — одна из машин Триадов Сан-Фиерро, остальные два — Elegy и Sultan. Это сильно увеличивает сексуальность Си-Джея.

Grand Theft Auto IV

  • Передние фары Stratum не загораются. Однако видно только отражение света от земли. Это скорее всего незначительный косметический глюк.

 

Определение слоя по Merriam-Webster

Stra · Tum | \ ˈStrā-təm , ˈStra- \ множественное число слоев \ ˈStrā- tə , ˈStra- \

1 : искусственно созданная кровать или слой

: пластовая масса осадочной породы или земли одного вида, лежащая между пластами других типов.

б : область моря или атмосферы, аналогичная слою земли.

c : слой ткани глубокий слой кожи

d : слой, в котором археологические материалы (такие как артефакты, скелеты и останки жилищ) обнаруживаются при раскопках.

: часть исторической или социологической серии, представляющая период или стадию развития

б : социально-экономический уровень общества, состоящий из лиц того же или подобного статуса, особенно в отношении образования или культуры.

4 : один из ряда слоев, уровней или градаций в упорядоченной системе. слоев мысли

5 : статистическая подгруппа

Уровень

: определение и поиск в статистике

Статистические определения> Stratum


Разграничение страт Англии и Уэльса с частью Шотландии.

Что такое страта?

Под слоем в геологии или биологии понимаются слои, такие как слой породы или слой кожи. Страта в статистике не сильно отличается от — вы можете думать об этом как о том, где ваша целевая группа разделена на неперекрывающиеся слои, подгруппы или категории. Например, страты могут определять социально-экономические статусы населения:

  • 1: 25 процентов наемных работников с самым низким доходом.
  • 2: Средние 50 процентов наемных работников.
  • 3: самые высокие 25 процентов наемных работников.

«Слой» относится к одной подгруппе или категории, а «Слой» может означать несколько или все группы.

Страты не обязательно должны быть слоями… они могут быть категориями, которые содержат разные географические области, разное происхождение, разные расы или другие категориальные определения. Главное состоит в том, что каждый слой полностью обособлен и слои не перекрываются. Пара примеров страт от Merriam Webster:

Экономический спад особенно сильно ударил по низшим слоям общества

Уровень написания этого поп-романа на несколько ступеней ниже, чем у серьезной художественной литературы.

Таким образом, вашими слоями в статистике могут быть экономический статус (если вы изучали, как доход влияет на здоровье) или даже литературные категории (если вы изучали, у какого типа авторов самый высокий доход).

Стратами на этом изображении USGS являются регионы EPA:

Изображение: USGS

На следующем изображении NOAA показано, как станции распределяются по слоям (в данном случае — по областям). Количество станций, выделенных каждой из них, пропорционально площади.

Слои в этом обзоре NOAA определяются размером географической области. Каждая станция в обзоре попадает в один из нескольких слоев.

См. : Стратифицированная случайная выборка: определение для получения дополнительной информации о страте и выборке.

Посетите наш канал Youtube, чтобы увидеть сотни видеороликов по элементарной статистике, статистике AP и статистике на основе вычислений!


————————————————— —————————-

Нужна помощь с домашним заданием или контрольным вопросом? С Chegg Study вы можете получить пошаговые ответы на свои вопросы от эксперта в данной области. Ваши первые 30 минут с репетитором Chegg бесплатны!

Комментарии? Нужно опубликовать исправление? Пожалуйста, оставьте комментарий на нашей странице в Facebook .


определение страты по The Free Dictionary

stra · tum

(strāt′m, strătm) n. пл. stra · ta (-tə) или stra · tums

1. Горизонтальный слой материала, особенно один из нескольких параллельных слоев, расположенных один поверх другого.

2. Геология Слой или слой осадочной породы, который визуально отличается от соседних пластов или слоев.

3. Любая из областей атмосферы, таких как тропосфера, которые расположены слоями.

4. Биология Слой ткани: эпителиальный слой.

5. Уровень общества, состоящий из людей с аналогичным социальным, культурным или экономическим статусом.

6. Один из нескольких слоев, уровней или подразделений в организованной системе: сложное стихотворение с множеством смысловых слоев.


[латинское strātum, покрытие , от среднего причастия прошедшего времени стернера, до распространения ; см. stratus .]


stra′tal (strāt′l) прил.

Примечание по использованию: Стандартная форма единственного числа — stratum; стандартное множественное число — это пластов (или иногда пластов ), а не слоев.

Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторские права © 2016 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

пласт

(ˈstrɑːtəm) n , pl -ta (-tə) или -tums

1. (геология) ( обычно множественное число ) любой из отдельных слоев в какие осадочные породы разделены

2. (Биология) биология один слой ткани или клеток

3. слой любого материала, особенно один из нескольких параллельных слоев

4. (физический География) слой океана или атмосферы, разграниченный естественным или произвольным образом

5. (Социология) уровень социальной иерархии, который различается по таким критериям, как образовательные достижения или кастовый статус

[C16: через новую латынь от латинского: что-то разбросанное, от sternere до разброса]

ˈstratal adj

Словарь английского языка Коллинза — полный и несокращенный, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014

stra • tum

(streɪ təm, ˈstræt əm)

н., пл. stra • ta (streɪ tə, ˈstræt ə) stra • tums.

1. слой материала, образованный естественным или искусственным путем, часто накладываемый один на другой.

2. слой; уровень: аллегория с множеством смысловых слоев.

3. Отдельный слой осадочной породы, обычно состоящий из одного вида вещества, представляющего непрерывное отложение.

4. слой ткани; ламели.

5. слой растительности в растительном сообществе.

6. слой океана или атмосферы, отличающийся естественными или произвольными пределами.

7. уровень или класс людей или населения, особенно. применительно к социальному положению и образованию: низший слой общества.

[1590–1600; strātum дословно, крышка, n. использование среднего в слове strātus, причастие прошедшего времени sternere для распространения, рассыпания] использование: Обычное единственное число этого существительного, взятого из латинского языка, — stratum: самый низкий слой в обществе. Множественное число — страты: При эвакуации было обнаружено несколько слоев поселений. Иногда страты встречаются в единственном числе, а слои — во множественном числе. Ни один из этих вариантов использования не установлен, и они часто рассматриваются как ошибки. См. Также повестка дня, критерий, СМИ.

Random House Словарь колледжа Кернермана Вебстера © 2010 K Dictionaries Ltd. Авторские права 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.

стратум

(ширина, ширина) Множественное число пласт или пласт

1. Слой горной породы, состав которого более или менее одинаков. Конкретный пласт горной породы заметно отличается от пласта породы выше и ниже него.

2. Слой ткани, такой как кожа или другой орган.

Научный словарь для студентов American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

Stratum

один из нескольких слоев, 1902 г.

Примеры : слой общества, 1850 г .; мифологической мысли, 1870 г .; нижний социальный слой, 1902 г.

Словарь собирательных существительных и групповых терминов. Copyright 2008 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

пласт

Одиночный осадочный слой.

Словарь незнакомых слов по Diagram Group Авторские права © 2008, Diagram Visual Information Limited

Stratum — обзор | Темы ScienceDirect

2.5 Содержание факторов

Трехуровневая, двухфакторная и radex-модели являются адекватными структурными описаниями положительного многообразия, а также конвергенции и расхождения, обнаруживаемых в моделях корреляций.Но как насчет содержания факторов?

Наиболее влиятельным объяснением содержания факторов является модель флюид-кристаллизации, предложенная Кеттеллом (1971); Рог (1994). В их модели есть несколько основных способностей, но основная идея, которая будет иметь большое значение позже, — это различие между способностью решать проблемы в новых ситуациях, независимо от ранее полученных знаний (подвижный интеллект или Gf), и способностью к решать проблемы, используя уже приобретенные навыки или знания (кристаллизованный интеллект или Gc).Другими наиболее важными факторами в модели являются Gv (визуально-пространственный), Gs (скорость) и Gr (извлечение из памяти). (На Рисунке 7.5 приведены примеры типичных измерений этих факторов). Интересно отметить, что в модели radex, Gf, фактор гибкого интеллекта находится в середине рисунка, что означает, что корреляция Gf с другим фактором сильнее, чем корреляция других факторов друг с другом.

Джонсон и Бушард (2005) утверждали, что фундаментальный недостаток модели жидкостной кристаллизации состоит в том, что она отрицает существование общего фактора на том основании, что общие факторы, извлеченные из разных батарей, не одинаковы.Однако крупномасштабный анализ показывает, что это не обязательно так, и что общие факторы могут быть идентичными для разных батарей (Johnson, Bouchard, Krueger, McGue, & Gottesman, 2004, 2008). Вместо Gf-Gc они предлагают свою собственную модель: вербально-перцептивно-мысленное вращение, которое, по сути, является расширением модели Вернона (Vernon, 1961). В отличие от Кеттелла и Хорна, Вернон постулировал общий фактор наряду с двумя широкими факторами второго порядка: v: ed для словесно-образовательных способностей и k: m для кинестетических и механических способностей.Групповые факторы гораздо более ориентированы на содержание: в то время как Gf и Gc в основном описываются тем, приходится ли иметь дело с новой или уже изученной информацией, v: ed и k: m описываются областью, которую они охватывают.

За последние 15 лет появилось новое структурное объяснение интеллекта: модель CHC (Кеттелла – Хорна – Кэрролла) (McGrew, 2009), которая объединяет модель жидкой кристаллизации с трехуровневым представлением Кэрролла. Поскольку существует большое сходство факторов модели Gf – Gc и факторов во второй страте модели Кэрролла, слияние относительно легко, за исключением одного существенного различия: первая не позволяет использовать общий фактор, тогда как на третьей страте есть г. То есть, почти полностью принимая факторную структуру модели Gf – Gc, CHC действительно позволяет общему фактору третьего слоя объяснять ковариацию между факторами во втором слое. Следовательно, что касается формата модели, CHC такая же, как модель Кэрролла (рис. 7.3), тогда как факторы второго порядка в модели почти полностью следуют факторам Gf – Gc.

Что такое Stratum 1? | EndRun Technologies

Серверы NTP уровня 1

В мире NTP уровни страты определяют расстояние от эталонных часов.Эталонные часы — это устройство уровня 0, которое считается точным и с небольшой задержкой или без нее связано. Эталонные часы обычно синхронизируются с правильным временем (UTC) с использованием передачи GPS, технологии CDMA или других сигналов времени, таких как Irig-B, WWV, DCF77 и т. Д. Серверы Stratum-0 не могут использоваться в сети, вместо этого они напрямую подключены к компьютерам, которые затем работают как серверы stratum-1.

Сервер, который напрямую подключен к устройству уровня 0, называется сервером уровня 1.Это включает в себя все серверы времени со встроенными устройствами stratum-0, например, серверы времени EndRun, а также те, которые имеют прямые связи с устройствами stratum-0, например, через соединение RS-232 или через временной код IRIG-B. Основное определение сервера времени stratum-1 заключается в том, что он напрямую связан (не через сетевой путь) с надежным источником времени UTC, таким как передачи GPS, WWV или CDMA. Сервер времени stratum-1 действует как основной сетевой стандарт времени.

Сервер stratum-2 подключен к серверу stratum-1 ЧЕРЕЗ СЕТЕВОЙ ПУТЬ .Таким образом, сервер stratum-2 получает свое время через запросы пакетов NTP от сервера stratum-1. Сервер stratum-3 получает свое время через запросы пакетов NTP от сервера stratum-2 и так далее.

По мере прохождения через разные уровни возникают сетевые задержки, которые снижают точность сервера NTP по отношению к UTC. Метки времени, генерируемые сервером времени EndRun Stratum 1, обычно имеют точность 10 микросекунд до UTC. Сервер stratum-2 будет иметь точность от 1/2 до 100 мс для UTC и каждого последующего уровня stratum (stratum-3 и т. Д.).) добавит дополнительную погрешность в 1 / 2-100 мс.

Для другого объяснения NTP Strata прочтите эту статью в Википедии о NTP Servers Clock Strata.

Кожа | Безграничная анатомия и физиология

Что такое кожа?

Кожа — это мягкий внешний покров позвоночных, который защищает основные мышцы, кости, связки и внутренние органы.

Цель обучения

Определить слои кожи

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Внешний слой кожи, эпидермис, обеспечивает гидроизоляцию и служит барьером для инфекции.
  • Средний слой кожи, дерма, содержит кровеносные сосуды, нервы и железы, которые важны для функционирования нашей кожи. Внутренний слой кожи, подкожный слой, содержит жир, который защищает нас от травм.
Ключевые термины
  • эпидермис : Самый внешний слой кожи.
  • subcutis : Внутренний слой кожи, также называемый гиподермой или подкожным слоем.
  • дерма : средний слой кожи.
  • кожная мембрана : официальное название кожи.

Кожная мембрана

Кожная мембрана — это технический термин, обозначающий нашу кожу. Основная роль кожи заключается в защите остальных тканей и органов тела от физических повреждений, таких как ссадины, химические повреждения, такие как моющие средства, и биологические повреждения, вызванные микроорганизмами. Например, хотя на коже обитает множество постоянных и преходящих бактерий, эти бактерии не могут проникнуть в организм при наличии здоровой неповрежденной кожи.

Наша кожа состоит из трех основных слоев. В порядке от самого поверхностного до самого глубокого — это эпидермис, дерма и подкожная клетчатка.

Эпидермис

Эпидермис — это тонкий слой кожи. Это самый поверхностный слой кожи, слой, который вы видите глазами, когда смотрите на кожу в любом месте своего тела. Функции эпидермиса включают ощущение прикосновения и защиту от микроорганизмов.

Этот скин делится на пять отдельных слоев.В порядке от самого поверхностного к самому глубокому, они следующие:

  • Роговой слой
  • Stratum Lucidum
  • Гранулированный слой
  • Spinosum слой
  • Базовый слой
Роговой слой

Этот слой состоит из множества омертвевших клеток кожи, которые вы выбрасываете в окружающую среду — в результате эти клетки находятся в пыли по всему дому. Этот слой помогает отталкивать воду.

Stratum Lucidum

Этот слой встречается только на ладонях, кончиках пальцев и подошвах ног.

Гранулированный слой

Это слой, в котором происходит часть производства кератина. Кератин — это белок, который является основным компонентом кожи.

Spinosum слой

Этот слой придает коже прочность и гибкость.

Stratum Basale

Здесь формируются важнейшие клетки кожи, называемые кератиноцитами, прежде чем они поднимутся на поверхность эпидермиса и выбрасываются в окружающую среду в виде мертвых клеток кожи.

Этот слой также содержит меланоциты, клетки, которые в значительной степени отвечают за определение цвета нашей кожи и защиту нашей кожи от вредного воздействия УФ-излучения.Эти вредные эффекты включают ожоги в краткосрочной перспективе и рак в долгосрочной перспективе.

Дерма

Под эпидермисом находится дерма. В дерме содержится:

  • Кровеносные сосуды, питающие кожу кислородом и питательными веществами. Кровеносные сосуды также позволяют клеткам иммунной системы проникать в кожу, чтобы бороться с инфекцией. Эти суда также помогают уносить отходы.
  • Нервы, которые помогают нам передавать сигналы, исходящие от кожи. Эти сигналы включают прикосновение, температуру, давление, боль и зуд.
  • Разные сальники.
  • Волосяные фолликулы.
  • Коллаген, белок, отвечающий за придание коже силы и эластичности.

Подкожная ткань

Самый глубокий слой кожи называется подкожный слой, подкожный слой или гиподерма. Как и дерма, слой содержит кровеносные сосуды и нервы по тем же причинам.

Важно отметить, что подкожный слой содержит слой жира. Этот слой жира работает вместе с кровеносными сосудами, чтобы поддерживать соответствующую температуру тела.Слой жира здесь действует как подушка от физических травм внутренних органов, мышц и костей.

Кроме того, во время голода организм превращается в этот жир, чтобы обеспечить энергию для своих различных процессов, особенно для работы мозга.

Слои кожных оболочек (кожа): Это изображение подробно описывает особенности эпидермального и дермального слоев кожи.

Структура кожи: эпидермис

Эпидермис включает пять основных слоев: роговой слой, просветный слой, гранулированный слой, шиповатый слой и зародышевый слой.

Цель обучения

Описать слои эпидермиса

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Эпидермис обеспечивает защитный водонепроницаемый барьер, который также защищает от патогенов и регулирует температуру тела.
  • Основными слоями эпидермиса являются: роговой слой, просветный слой, гранулированный слой, шиповидный слой, зародышевый слой (также называемый базальным слоем).
  • Кератиноциты в базальном слое пролиферируют во время митоза, а дочерние клетки перемещаются вверх по слою, изменяя форму и состав, поскольку они проходят несколько стадий клеточной дифференцировки.
Ключевые термины
  • кератиноцит : преобладающий тип клеток в эпидермисе, внешнем слое кожи, составляющий 95% клеток, обнаруженных там. Те кератиноциты, которые находятся в базальном слое (stratum germinativum) кожи, иногда называют базальными клетками или базальными кератиноцитами.
  • stratum germinativum : Базальный слой, иногда называемый stratum basale, является самым глубоким из пяти слоев эпидермиса.
  • роговой слой : Самый поверхностный слой эпидермиса, от которого отходит омертвевшая кожа.
  • эпидермис : Самый верхний слой кожи.
  • stratum lucidum : слой нашей кожи, который находится на ладонях наших рук и подошвах наших ног.

Слои эпидермиса

Эпидермис — это самый внешний слой нашей кожи. Это слой, который мы видим своими глазами. Он не содержит собственного кровоснабжения, поэтому вы можете брить кожу и не вызывать кровотечение, несмотря на то, что при этом теряется много клеток.Если предположить, что вы не порезаете кожу слишком глубоко, там, где на самом деле находится кровоснабжение.

Эпидермис делится как минимум на четыре отдельные части. Пятая часть присутствует в некоторых областях нашего тела. В порядке от самого глубокого слоя эпидермиса к самому поверхностному, эти слои (слои):

  • Базовый слой
  • Шиповидный слой
  • Зернистый слой
  • Световой слой
  • Роговой слой

Обзор кожи : слои кожи, как волосистой, так и голой кожи.

Stratum Basale

Кожа человека: На этом изображении показаны части покровной системы.

Базальный слой, также называемый герминативным слоем, является базальным (базовым) слоем эпидермиса. Это ближайший к кровоснабжению слой под эпидермисом.

Этот слой — один из самых важных слоев нашей кожи. Это потому, что он содержит единственные клетки эпидермиса, которые могут делиться в процессе митоза, что означает, что здесь прорастают клетки кожи, отсюда и слово germinativum.

В этом слое самые многочисленные клетки эпидермиса, называемые кератиноцитами, возникают благодаря митозу. Кератиноциты производят самый важный белок эпидермиса.

Этот белок правильно называют кератином. Кератин делает нашу кожу упругой и обеспечивает столь необходимую защиту от микроорганизмов, физического вреда и химического раздражения.

Миллионы этих новых клеток возникают в базальном слое ежедневно. Вновь образованные клетки со временем выталкивают старые клетки в верхние слои эпидермиса.По мере продвижения этих старых клеток к поверхности они меняют свою форму, ядерный и химический состав. Эти изменения отчасти и придают пластам их уникальные характеристики.

Spinosum and Granulosum слой

Слои эпидермиса : Эпидермис на 95% состоит из кератиноцитов, но также содержит меланоциты, клетки Лангерганса, клетки Меркеля и воспалительные клетки. Базальный слой в основном состоит из базальных клеток кератиноцитов, которые можно рассматривать как стволовые клетки эпидермиса.Они делятся, образуя кератиноциты шиповатого слоя, которые перемещаются поверхностно.

Из базального слоя кератиноциты перемещаются в шиповидный слой, слой, названный так потому, что его клетки имеют шиповидную форму. Шиповатый слой частично отвечает за прочность и гибкость кожи.

Оттуда кератиноциты переходят в следующий слой, называемый гранулированным слоем. Этот слой получил свое название от того, что расположенные здесь клетки содержат множество гранул.

Кератиноциты в этом слое производят много кератина — они заполняются кератином. Этот процесс известен как ороговение. Кератиноциты становятся более плоскими, более хрупкими и также теряют свои ядра в гранулированном слое.

Stratum Lucidum

Как только кератиноциты покидают гранулированный слой, они умирают и помогают формировать прозрачный слой. Эта смерть происходит в основном в результате расстояния, на котором кератиноциты находятся от богатого кровоснабжения, на котором находятся клетки базального слоя.Кератиноциты, лишенные питательных веществ и кислорода, умирают, когда они выталкиваются к поверхности нашей кожи.

Stratum lucidum — это слой, получивший свое название от прозрачного (прозрачного) внешнего вида, который он дает под микроскопом. Этот слой легко найти только в некоторых безволосых частях нашего тела, а именно на ладонях наших рук и подошвах наших ног. То есть места, где наша кожа обычно самая толстая.

Роговой слой

Из прозрачного слоя кератиноциты попадают в следующий слой, называемый роговым слоем (роговой слой, заполненный ороговевшими клетками).Это единственный слой кожи, который мы видим глазами.

Кератиноциты в этом слое называются корнеоцитами. В них почти нет воды, и на этом этапе они полностью лишены ядра. Это мертвые клетки кожи, наполненные прочным протеиновым кератином. По сути, они представляют собой скорее белковую массу, чем клетку.

Корнеоциты служат твердым защитным слоем от экологических травм, таких как ссадины, свет, тепло, химические вещества и микроорганизмы.Клетки рогового слоя также окружены липидами (жирами), которые также помогают отталкивать воду. Эти корнеоциты в конечном итоге попадают в окружающую среду и становятся частью перхоти в наших волосах или пыли вокруг нас, которую легко поедают пылевые клещи.

Весь этот цикл, от нового кератиноцита в базальной оболочке до мертвой клетки, отслаивающейся в воздухе, занимает 25–45 дней.

Структура кожи: дерма

Дерма состоит из сосочкового и ретикулярного слоев, которые служат для защиты и амортизации тела от стресса и напряжения.

Цель обучения

Различать участки дермы и гиподермы

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Дерма делится на сосочковую и ретикулярную области.
  • Основная функция дермы — защищать тело от стресса и напряжения, а также обеспечивать эластичность кожи, ощущение прикосновения и тепло.
  • Дерма содержит корни волос, сальные железы, потовые железы, нервы и кровеносные сосуды.
  • Гиподерма лежит ниже дермы и содержит защитный слой жира.
Ключевые термины
  • ретикулярный слой : Самый глубокий слой дермы.
  • гиподерма : подкожный слой рыхлой соединительной ткани, содержащей жировые клетки, лежащий под дермой.
  • дерма : слой кожи под эпидермисом.
  • сосочковый слой : самый поверхностный слой дермы.

Дерма

Под эпидермисом — самым поверхностным слоем нашей кожи — находится дерма (иногда называемая кориумом). Дерма — это плотный слой кожи. Это слой кожи, которого вы касаетесь при покупке любых кожаных изделий.

Дерма состоит из двух слоев. Это сосочковый слой (верхний слой) и ретикулярный слой (нижний слой).

Папиллярный слой

Кожа человека: На этом изображении показаны части покровной системы.

Сосочковый слой обеспечивает слой над ним, эпидермис, питательными веществами для производства клеток кожи, называемых кератиноцитами. Он также помогает регулировать температуру нашей кожи и, следовательно, тела в целом.

Подача питательных веществ и регулирование температуры происходят благодаря разветвленной сети кровеносных сосудов в этом слое. Эти кровеносные сосуды также помогают удалять продукты жизнедеятельности клеток, которые в противном случае убили бы клетки кожи, если бы им позволили накопиться.

Розовый оттенок кожи у людей со светлой кожей обусловлен найденными здесь кровеносными сосудами.На самом деле, когда вы краснеете, краснеть вызывает расширение этих кровеносных сосудов. Неровные выступы, обнаруженные в этом слое, называемые дермальными сосочками, также образуют отпечатки пальцев людей и дают этому слою свое название.

Ретикулярный слой

Сетчатый слой укрепляет кожу и придает ей эластичность. Под эластичностью понимается то, как наша кожа может вернуться в форму, если ее деформировать чем-то вроде защемления. Ретикулярный слой также содержит волосяные фолликулы, потовые и сальные железы.

Потовые железы могут быть апокринными, например, в подмышечных впадинах и в паху, или эккринными железами, которые находятся по всему телу. Первые способствуют возникновению запаха тела (наряду с бактериями на нашей коже), а вторые помогают регулировать температуру нашего тела посредством процесса испарения.

Сальные железы, находящиеся в дерме, выделяют вещество, называемое кожным салом, которое помогает смазывать и защищать нашу кожу от высыхания.

В дерме также содержится:

  • Нервные окончания, передающие различные раздражители, такие как боль, зуд, давление и температура.
  • Лимфатические сосуды, которые транспортируют клетки иммунной системы, клетки, которые помогают уничтожать инфекционные организмы, которые могли проникнуть в наш организм через царапину на коже.
  • Коллаген, белок, который помогает укрепить нашу кожу, и эластин, белок, который помогает нашей коже оставаться эластичной.

Гиподерма

Под дермой находится самый глубокий слой нашей кожи. Его также называют подкожной клетчаткой, подкожной клетчаткой или подкожной клетчаткой. Он содержит много коллагеновых клеток, а также жир.

Жир, в частности, помогает изолировать наше тело от холода и действует как подушка для наших внутренних структур (таких как мышцы и органы), когда что-то ударяет нас. Жир также может использоваться телом в периоды крайней нужды в качестве источника энергии.

Учитывая альтернативные названия этого слоя, неудивительно, что это слой, в который вводятся подкожные инъекции через иглу для подкожных инъекций.

Кожные сенсорные рецепторы: Ближайшие к поверхности кожи рецепторы включают рецепторы, которые обнаруживают легкое давление, температуру и вибрации, а также обнаженные нервные окончания (дендриты), которые обнаруживают боль.Глубже в дерме находятся обнаженные дендриты, которые обвиваются вокруг оснований волосяных фолликулов и обнаруживают движения волос, а также рецепторы, такие как тельца Пачини, которые реагируют на сильное давление и вибрации.

Цвет кожи

Цвет кожи во многом определяется количеством пигмента меланина, вырабатываемого меланоцитами в коже.

Цель обучения

Объясните, как образуются разные степени пигментации

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Цвет кожи в основном определяется пигментом под названием меланин.
  • Меланин вырабатывается меланоцитами в процессе, называемом меланогенезом.
  • Разница в цвете кожи у людей со светлой и темной пигментацией обусловлена ​​уровнем активности меланоцитов; это не связано с количеством меланоцитов в их коже.
Ключевые термины
  • меланин : Любой из группы встречающихся в природе темных пигментов, отвечающих за цвет кожи.
  • меланоцит : клетка в коже, вырабатывающая пигмент меланин.
  • кератиноцитов : клетки, которые поглощают и хранят меланин.
  • эумеланин : Тип меланина, в основном отвечающий за коричневую и черную кожу.
  • stratum basale : Эпидермальный слой, в котором находятся меланоциты.

Меланин

Цвет кожи в значительной степени определяется пигментом, называемым меланин, но здесь задействованы и другие факторы. Ваша кожа состоит из трех основных слоев, самый поверхностный из которых называется эпидермисом.Сам эпидермис состоит из нескольких слоев.

Меланоциты: Поперечное сечение кожи с меланином в меланоцитах

Самый глубокий из эпидермальных слоев называется базальным слоем или зародышевым слоем. В этом слое лежат важные клетки, называемые меланоцитами. Их название происходит от двух частей: мелано-, что означает черный или темный цвет, и -цит, что означает клетка.

Меланоциты — это клетки неправильной формы, которые производят и накапливают пигмент под названием меланин.Самый распространенный тип меланина — эумеланин. Этот пигмент хранится в органеллах, называемых меланосомами.

Эумеланин отвечает за коричневую и черную пигментацию кожи человека или за ее отсутствие, если вырабатывается мало. Производство меланина называется меланогенезом — генез означает образование или развитие.

Как определяется цвет кожи

Независимо от происхождения, у каждого человека в основном одинаковое количество меланоцитов, но генетика каждого человека определяет, сколько меланина вырабатывается и как он распределяется по коже.Например, у людей со светлой кожей могут быть более темные места, такие как соски и родинки. И наоборот, у смуглых людей ладони имеют более светлый оттенок.

Другой важный фактор, воздействие солнечного света, также запускает производство меланина. Это то, что дает нам загар. Меланин, вырабатываемый в ответ на солнечные лучи, защищает нашу кожу и остальное тело от вредного воздействия солнечных ожогов и вызывающего рак ультрафиолетового излучения. радиация.

Роль кератиноцитов

У людей с более темной кожей меланоциты активнее, чем у людей со светлой кожей.Однако пигмент нашей кожи также включает самые многочисленные клетки нашего эпидермиса — кератиноциты.

В то время как меланоциты производят, хранят и выделяют меланин, кератиноциты являются крупнейшими реципиентами этого пигмента. Перенос меланина от меланоцитов к кератиноцитам происходит благодаря длинным щупальцам, каждый меланоцит простирается до 40 кератиноцитов.

Если человек не может производить меланин, он страдает альбинизмом.

Другие детерминанты цвета кожи

Загорелая кожа: Воздействие УФ-излучения в результате загара вызывает изменения пигментации кожи за счет увеличения выработки меланина.

Помимо меланина, на общий или местный цвет кожи играют роль и другие факторы. К ним относятся:

  1. Количество каротина, обнаруженного в роговом слое эпидермиса и в самом глубоком слое кожи, в гиподерме. Каротин — это желто-оранжевый пигмент, содержащийся в моркови. Ваша кожа может стать этого цвета, если вы едите много продуктов, богатых каротином. Кожа может пожелтеть из-за другого фактора, называемого желтухой или желтухой, который возникает при серьезном заболевании печени.В этом случае желчные пигменты откладываются в коже и придают ей желтый цвет.
  2. Количество насыщенного кислородом гемоглобина, обнаруженного в кровеносных сосудах среднего слоя нашей кожи, дермы. Гемоглобин — это железосодержащий белковый пигмент наших клеток крови. Недостаток насыщения кислородом придает коже более бледный, серый или синий цвет. Кожа также может стать бледнее в результате анемии (пониженного количества гемоглобина и / или эритроцитов), низкого кровяного давления или плохого кровообращения.
  3. И наоборот, у людей со светлой кожей (по сравнению с темнокожими) кожа может быть розовой благодаря относительно более богатому кислородом гемоглобину, протекающему по кровеносным сосудам их дермы. Кожа красного цвета может также возникать в результате расширения (расширения) кровеносных сосудов в коже или рядом с ней из-за смущения, лихорадки, аллергии или воспаления.
  4. Наконец, на коже могут быть красные, черные, синие, пурпурные и зеленые синяки — все в результате утечки крови в окружающие ткани.По мере того как кровь (а именно гемоглобин) распадается, обрабатывается и удаляется различными клетками, она и синяк со временем меняют цвет.

Структура и функция рогового слоя

Роговой слой — это самый внешний слой эпидермиса. Иногда называемый роговым слоем кожи, роговой слой состоит в основном из кератина — белка, содержащего человеческие волосы и ногти, а также таких структур, как рога, копыта и когти животных, и липидов (жиров). .

Таким образом, роговой слой в первую очередь функционирует как барьер между более глубокими слоями кожи и внешней средой, предотвращая попадание токсинов и бактерий в организм. Это также помогает удерживать влагу от испарения в атмосферу и поэтому важно для поддержания увлажнения кожи.

Янголдман / Getty Images

Роговой слой считался в основном инертным. С тех пор ученые обнаружили, что на самом деле роговой слой имеет сложную структуру и находится в постоянном состоянии изменения.

Корнеоциты

Роговой слой часто описывается как имеющий структуру типа «кирпич и раствор». По этой аналогии «кирпичиками» являются корнеоцитов, из которых берут начало в самом глубоком слое эпидермиса, шиповидном слое, в виде клеток, называемых кератиноцитами.

Как следует из названия, кератоциты в основном состоят из кератина, который также является белком, из которого состоят волосы и ногти. По мере того, как эти клетки продвигаются вверх через слои эпидермиса к роговому слою, они теряют свое ядро ​​и расплющиваются.На этом этапе они считаются корнеоцитами.

Каждый корнеоцит имеет толщину около микрометра, хотя толщина корнеоцитов также зависит от таких факторов, как возраст человека, воздействие ультрафиолетового УФ-излучения и расположение на теле. Например, они имеют тенденцию быть толще на руках и ногах и тоньше в более тонких областях, таких как вокруг глаз.

Пластинчатые тела

Пластинчатые тела — это органеллы, которые образуются внутри кератиноцитов. По мере созревания кератиноцита и его движения к роговому слою ферменты разрушают оболочку, окружающую его пластинчатые тела, что вызывает высвобождение трех типов липидов — свободных жирных кислот, холестерина и церамидов.Взаимодействие с другими людьми

Межклеточные липиды

Липиды, высвобождаемые при разложении пластинчатых тел, образуют «ступку», которая удерживает вместе корнеоциты, которые являются строительными блоками рогового слоя. Этот тройной слой липидов, состоящий из свободных жирных кислот, холестерина и церамидов, играет важную роль в поддержании барьерных свойств рогового слоя.

Оболочка клеток

Каждый корнеоцит окружен оболочкой, называемой оболочкой ороговевших клеток.Оболочка клетки состоит из белков, которые плотно упакованы вместе, что делает оболочку клетки наиболее нерастворимой структурой корнеоцита. Из этих белков лорикрин составляет более 70% клеточной оболочки. Другие белки в оболочке ороговевших клеток — это инволюкрин, небольшие богатые пролином белки, элафин, кератиновые волокна, филаггрин, цистатин-А и десмосомальные белки.

Липиды клеточной оболочки

К клеточной оболочке прикреплен слой липидов церамидов, которые отталкивают воду.Поскольку пластинчатые липидные слои также отталкивают воду, молекулы воды удерживаются между липидами клеточной оболочки и липидным слоем. Эта клеточная структура помогает поддерживать водный баланс в коже, позволяя захваченным молекулам воды оставаться ближе к поверхности, тем самым придавая коже здоровое и увлажненное сияние.

Корнеодесмосомы

Корнеоциты удерживают вместе специализированные белковые структуры, называемые корнеодесмосомами. Эти конструкции также являются частью «раствора» по аналогии «кирпич и раствор».Корнеодесмосомы — это структуры, которые необходимо разрушить, чтобы кожа высыпалась.

Натуральный увлажняющий фактор (NMF)

Натуральный увлажняющий фактор (NMF) состоит из водорастворимых соединений, которые находятся только в роговом слое. Эти соединения составляют приблизительно от 20% до 30% веса корнеоцита. Компоненты NMF поглощают влагу из атмосферы и объединяют ее с собственным содержанием воды, позволяя внешним слоям рогового слоя оставаться гидратированными, несмотря на воздействие элементов.Взаимодействие с другими людьми

Поскольку компоненты NMF растворимы в воде, они легко вымываются из клеток при контакте с водой, поэтому повторный контакт с водой фактически делает кожу более сухой. Липидный слой, окружающий корнеоцит, помогает изолировать корнеоцит, предотвращая потерю NMF.

Процесс десквамации

Десквамация — это снова клинический термин, обозначающий отделение мертвых корнеоцитов с поверхности рогового слоя. Для этого процесса определенные ферменты вызывают разрушение корнеодесмосом.Как эти ферменты активируются, до конца не изучено. Известно, что клеточный цикл в роговом слое — с момента образования клетки до ее отрыва — занимает от 14 до 28 дней.

Базовое понимание того, как образуется роговой слой и как он функционирует, может быть полезным при уходе за кожей. Чрезмерное очищение, использование грубых отшелушивающих средств и растирание кожи могут лишить внешний слой кожи естественных липидов и защитных факторов. Воздействие солнца также может вызвать повреждение рогового слоя.Учитывая, что кожа у всех разная, может быть полезно проконсультироваться с дерматологом, чтобы разработать режим здорового ухода за кожей.

.
Обновлено: 31.05.2021 — 22:58

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *