什麼是Ethereum,這個是如何運作? 入門指引

什麼是Ethereum,這個是如何運作? 入門指引


20 2 月 2019

作為市值第二大的加密貨幣,Ethereum,又名以太坊,吸引了很多投資者的關注。

以太坊不僅是革新者,而且還可以快速開發和部署新的應用程式。 從本質上講,以太坊可以建立數十種極具創新性的全新加密貨幣。

雖然以太坊顯然對開發人員和整個技術領域非常有用,但許多對技術瞭解較少的人在理解時可能會有些困難。 我們專門為那些想要多多瞭解以太坊這一加密貨幣革新者的人們撰寫了這份指引。

什麼是 Ethereum?

要充分瞭解以太坊是什麼、以太坊的作用以及這個將如何影響我們的社會,首先應該瞭解這個最重要的特徵以及與傳統方式的區別。

對於交易新人來說,以太坊是一個去中心化的系統,這意味著它不受任何政府機構的監管。 絕大多數線上服務、企業和公司都是基於中心化的政府系統。 這種方法已經沿用了幾個世紀之久,儘管歷史上也多次顯現出其缺點,但當各方缺乏相互信任時這仍是必要。

這種中心化的方法意味著整個系統受到單個個人或團體的完全控制,但這個個人或團體可能會面臨崩潰,這就是為什麼基於中心化系統下的應用程式和伺服器極易受到駭客攻擊甚至斷電的影響。 此外,大多數社交網路和其他線上服務至少在一定程度上需要用戶的個人資訊,然後將其存儲在他們的伺服器上。 這些個人資訊可能很容易被這家公司、一些別有用心的員工或駭客竊取。

作為一個去中心化的系統,以太坊完全自治,不受任何人的監管。 因此,沒有任何會崩潰的「中心化個人或團體」,因為該平台由全世界數百萬台志工電腦共同維護,因此根本無法斷開連接。 此外,用戶個人資訊存儲在用戶的電腦上,而諸如應用程式,視頻等內容則完全在其建立者控制之下,無需遵循託管方的規則,例如 App Store 或 YouTube。

其次,還有一點很重要,雖然比特幣和以太坊總是被拿來相互比較,但這兩個項目以及它們的目標是完全不同的。

Ethereum vs. Bitcoin

比特幣於2009年推出,是有史以來的第一個加密貨幣,其目標是創造一種通用的去中心化貨幣。 這種貨幣不需要任何金融中介,但仍然能保證安全有效的交易。 這就要歸功於一種名為「區塊鏈」的革命性技術。

區塊鍊是一個數位化分類賬,可以連續註冊和驗證交易記錄。 這個用於追蹤和驗證比特幣交易。 由於遍佈全球的通訊節點網路都在維護著區塊鏈,因此它實際上不可摧毀。 隨著新區塊被加入網路中,這些將不斷得到驗證。

與比特幣類似,以太坊是一個分佈式公共區塊鍊網路。 雖然以太坊和比特幣都是可以被採挖或在用戶間交換的加密貨幣,但兩者之間存在許多實質性差異。

例如,比特幣使用區塊鏈來追蹤數位貨幣的所有權,這使其成為一個非常有效的點對點電子現金系統。 另一方面,以太坊專注於執行應用程式的編程代碼。 比特幣的供應最多不超過2100萬枚,而以太坊的潛在供應幾乎是無限的。 此外,比特幣每個區塊的平均開採時間為10分鐘,而以太坊的目標是不超過12秒,這意味著交易能更快得到確認。

以太坊採用了比特幣的技術,並大大擴展了其功能。 這是一個完整的,擁有自己的網際網路瀏覽工具、編碼語言和支付系統。 最重要的是允許用戶在以太坊區塊鏈中建立去中心化的應用程式。

這些應用程式可以是全新的想法,也可以是現有概念的去中心化版本。 這基本上消除了中間方的介入以及所有第三方產生的費用。 例如,您最喜歡的音樂藝術家在Facebook上發佈了新內容,主頁上所有這些「喜歡」和「分享」產生的廣告收益全部直接進入了Facebook的口袋。 而在以太坊版本的社交網路中,藝術家和公眾都將因其積極的溝通和支持而得到獎勵。 同樣,在Kickstarter的去中心化版本中,您對公司的貢獻不僅能讓您獲得一台設備,您還將獲得該公司未來收入的一部分。 最後,基於以太坊的應用程式,向第三方支付的任何類型的服務執行費都將被取消。

總之,以太坊是一個基於區塊鏈的分佈式公共開源軟體平台,允許開發人員構建和實現去中心化的應用程式。

如上所述,以太坊是一個去中心化的系統,使用了點對點的方法。 每一個交互都僅僅發生在參與用戶之間,無需任何監管機構的干預。

對等網路

整個以太坊系統由全球節點系統支持。 節點即志工,他們將以太坊區塊鏈下載到電腦上,並執行系統的所有共識規則,透過維護網路獲得回報。

什麼是智慧契約?

共識規則以及網路的許多其他方面都由「智慧契約」決定。 智慧契約是用於描述電腦代碼的術語,該電腦代碼旨在自動執行網路中的交易和其他特定操作,交易雙方無需完全信任彼此。 雙方必須遵守的條款已經在合同中預先被編程進入「智慧契約」。 完成契約上的條款就會觸發交易或任何其他特定操作。 由於智慧契約是在區塊鏈中執行的,因此這些執行完全符合程式設計,不會出現審查、停機、詐欺或第三方干預的可能性。 許多人認為,智慧契約就是未來,終將取代所有其他傳統契約,因為智慧契約的實施為傳統的合同法提供了更高的安全性,降低了契約相關的交易成本,並在雙方之間建立了信任。

以太坊虛擬機(EVM)

以太坊的主要創新——以太坊虛擬機(EVM)是一個在以太坊網路上運行的完備圖靈軟體。 設計以太坊虛擬機的目的是為了充當以太坊智慧契約的運行環境。 這令區塊鏈應用程式的建立過程比以往更容易、更高效。 以太坊不需要為每個新的應用程式構建完全初始的區塊鏈,而是能夠在一個平台上開發數千個不同的應用程式。

由於以太坊虛擬機與主網的其餘部分完全隔離,因此是一個完美的測試環境。 任何想要建立智慧契約的公司都可以使用 EVM,而不會影響區塊鏈的主要營運。 此外,人們可以將EVM作為一個「學習環境」,以構建更大、更好、更強的智慧契約。

以太坊是加密貨幣嗎?

以太幣

根據定義來說,以太坊是一個軟體平台,旨在充當網際網路和去中心化應用商店。 但該系統需要貨幣來支付運行App或程式所需的算力資源。 這就是以太幣發揮作用的地方。

以太坊(ETH)是一種活性數據載體,不需要第三方來處理付款。 但是,這個不僅可以作為數位貨幣使用,還可作為網路中去中心化應用的一種「燃料」。 如果用戶想要在以太坊中的某個應用程式中更改某些內容,則必須支付手續費讓網路處理更改。

手續費是根據操作所需的「燃料」量自動計算得出。 燃料量的計算是基於所需算力總量以及運行所需時間。

誰創造了以太坊?

2013年底,Vitalik Buterin在一份白皮書中描述了他的想法,並將其發送給了一些朋友,後者又將其進一步轉發。 最終有大約30人來找 Vitalik 討論這個概念。 他期待著批評性評論,希望人們能指出其概念中的關鍵錯誤,但這從未發生過。

該項目於2014年1月公開啟動,核心團隊成員包括 Vitalik Buterin,Mihai Alisie,Anthony Di Iorio,Charles Hoskinson,Joe Lubin 和 Gavin Wood。 Buterin 還在邁阿密舉行的比特幣會議上展示了以太坊,僅僅數月後,該團隊決定組建一個「眾銷」 的乙太網(ETH),這是該網路的原生模式,為開發提供資金。

以太坊是如何運作的?

如上所述,以太坊基於比特幣協議及其區塊鏈,但經過了一定的調整,讓非貨幣系統的應用程式可與之兼容。 兩者之間區塊鏈唯一的相似之處在於,存儲了各自網路的完整交易記錄,但以太坊區塊鏈的功能遠不止於此。 除了交易歷史之外,以太坊網路中的每個節點還需要下載網路中每個智慧契約的最新狀態或當前資訊、每位用戶的餘額、整個智慧契約代碼以及存儲位置。

每個以太坊狀態都包含數百萬個交易。 這些交易被分組並形成「區塊」,而每個區塊又與之前的區塊連結在一起。 但是,在將交易加入到分類帳之前,需要對其進行驗證,然後執行一個被稱為「挖礦」的過程。

挖礦,指的是一組節點用其計算能力來完成「工作量證明」的挑戰過程,這本質上是一個數學難題。 您的電腦算力越強大,您就可以更快解決難題。 這個難題的答案本身就是工作量證明,並保證了封鎖的有效性。

來自世界各地的許多礦工互相競爭試圖建立並驗證新的區塊,因為礦工每一次嘗試建立區塊,都會有來自以太坊(ETH)的新代幣生成並給予該名礦工。 礦工是以太坊網路的支柱,因為他們不僅幫助確認和驗證網路中的交易和任何其他操作,而且還生成新的網路代幣。

以太坊可以用來幹什麼?

首先,以太坊讓開發人員能夠構建和部署去中心化的應用程式。 此外,任何原來中心化的服務都可以使用以太坊平台進行去中心化。 在以太坊平台建立應用程式潛力無窮,不受創作者創造力以外的任何限制。

去中心化應用程式有可能完全改變公司與其受眾之間的關係。 目前,很多服務仍需收取手續費,僅僅因為他們為用戶提供了交換商品和服務的平台或進行了託管服務。 另一方面,以太坊區塊鏈可以讓客戶追蹤他們購買的產品的來源,而智慧契約的實施可以保證雙方安全快速的交易,而無需任何中間方的介入。

基本上,以太坊區塊鏈能夠將其基本原則(信任、透明、安全和高效)帶到任何服務、企業或行業中去。

以太坊還可以用於建立去中心化自治組織(DAO),以完全透明的方式運作,無需任何干預,亦沒有領導者的介入。 DAO由編程代碼和在區塊鏈中編寫的一系列智慧契約執行。 這個旨在消除這樣一種狀況:一個獨立的組織完全被某個人或一群人集中控制。

DAO由購買代幣的人所有。 但是,購買的代幣數量並不等同於股份或所有權。 購買代幣後即可獲得投票權。

以太坊的優勢

優勢及劣勢

以太坊平台受受益於其賴以運行的區塊鏈技術。 它完全不受第三方干預,這意味著所有去中心化應用程式和部署在網路中的DAO都不能被任何人所控制。

任何區塊鍊網路都是圍繞著共識原則形成,這意味著系統內的所有節點,對其中發生的每一個變化都必須達成一致。 這消除了詐欺及腐敗的可能性,使網路不可侵犯。

整個平台是去中心化的,這意味著失敗的可能性極低。 因此,所有應用程式將始終保持在線上狀態,永遠不會關閉。 此外,去中心化的特性和加密安全性使得以太坊網路能夠很好防禦可能的駭客攻擊和詐欺活動。

以太坊的劣勢

雖然設計智慧契約的目的是為了防止網路故障,但代碼編寫的好壞程度即為契約的極限。 因此總是存在人為錯誤的可能性,代碼中的任何錯誤都可能被別有用心者加以利用。 如果發生了這種狀況,就沒有直接的方法能夠有效阻止駭客的攻擊了。 唯一可行的方法是達成共識並重寫底層代碼。 然而,這又完全違背了區塊鏈的本質,因為這個應該是一個不可更改的分類賬。

DAO,2016年4月30日發佈的某個特定DAO,遭到攻擊,超過360萬枚以太幣被盜取。 攻擊者利用代碼中的遞歸調用錯誤,就使DAO的資金流入到具有相同結構的子DAO中。 資金損失並不是大部分DAO遭受攻擊的最嚴重的後果,它還破壞了整個以太坊網路用戶的信任,ETH的價格從20多美元降到13美元以下。

如何獲得以太坊(ETH)

獲得以太坊有兩種主要方式:購買或者挖礦。

以太坊最常見也最便捷的購買方法是在交易所進行購買。 您需要做的就是找到一家銷售以太坊,並在您所在的司法管轄區內營運的交易所,開設一個帳戶,並透過銀行帳戶、銀行轉帳、甚至信用卡購買以太坊代幣。 以太坊應該存儲在錢包中,錢包既可以由交易所本身提供,也可以由以太坊的原生瀏覽器Mist提供,亦可以是其他專業服務提供商。

正如我們之前提到的,在交易所購買加密貨幣可能會出現一些複雜的狀況,例如帳戶驗證流程繁瑣、需支付佣金等。 此外,想要透過買賣以太坊並從差價中獲利,您必須先以實際價值購買它,但如果您手頭的資金有限,您獲得的收益也會非常有限。 此外,還可能出現錢包被駭客入侵的狀況,在這種狀況下,您可能會失去所有投資,無法將其取回(不要忘記系統是去中心化的,並不是像存在銀行裏一樣)。

獲得以太坊(ETH)的另一種方法是挖礦。 以太坊挖礦採用「工作量證明」算法,這意味著礦工透過貢獻他們的算力來解決複雜的數學難題,從而在網路內對一系列交易進行確認。 成功完成任務的礦工,每開採出一個區塊,即可獲得獎勵。

以太坊挖礦

到目前為止,以太坊挖礦變得更加複雜,顯卡的價格仍然居高不下,需要昂貴的設備投入才可能產生收益。

換句話說,想要實際擁有以太坊或其他加密貨幣是比較複雜的,且帶有風險。如果您還沒想好,我們不建議您購買任何加密貨幣。

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希望這篇文章對您有幫助。 請不要猶豫,在評論區與我們分享您的問題或想法。

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