萬物互聯的基礎(以太坊-創造Web3.0世界萬物的基礎)

比特幣的創始奠定了區塊鏈技術的基礎，確認了開創Web3.0時代的三大支柱：去中心化、透明性和不可篡改性。如果說比特幣開啟了整個Web3.0世界，那么以太坊就是塑造這個世界萬物的基礎。在任何網絡世界里比如Web2.0，都不僅僅只有貨幣，更多的是給我們互聯網生活帶來極大便利的各種軟件和平臺。Web3.0也一樣，以太坊的出現為在Web3.0中構建各種各種的軟件和平臺提供了可能性。

先來看看以太坊的定義：以太坊是一種用于在不受中心化監管機構管控的環境下構建應用程序、持有資產和進行交易和通信的技術。使用以太坊時無需提供任何個人詳細信息，用戶控制自己的數據。以太坊有自己的加密貨幣-以太幣，用于支付在以太坊網絡上進行特定活動的費用。

2013年末，維塔利克發布了以太坊白皮書《以太坊：下一代智能合約和去中心化應用平臺》，提出了整體的系統構想。如今經過幾年的發展，最終形成了如今的平臺架構，主要包含如下組成部分。

以太坊與比特幣有什么不同？

大家容易混淆的兩個概念，就是以太坊和比特幣在Web3.0中的名氣都很大，二者到底有何不同。比特幣只是一種加密貨幣，以太坊里也支持加密貨幣-以太幣。但是以太坊是可編程的，用戶可以在以太坊里構建和部署去中心化的應用程序。比特幣僅僅只是一種點對點的電子現金系統，可以參考中本聰的論文。

由于以太坊可以編程，更像是提供了一種技術能力，開發者可以基于以太坊玩出更多的可能性。比特幣僅僅是一個支付系統，以太坊是一個生態并提供了生態中的標準和基建能力。

以太坊能干什么？

以太坊中提供類似于Web2.0中的金融服務，用戶可以訪問基于以太坊的借貸和儲蓄產品。所以以太坊可以金融服務。

以太坊中的數據和程序運行都是基于區塊鏈的，去中心化的，因此具備更好的隱私保護能力。

以太坊支持虛擬貨幣的交易。

在以太坊中，通過智能合約可以為用戶提供一種安全的保障機制，確定合約規則按照預期執行。

所有以太坊上的應用程序都基于同一個區塊鏈，應用程序間兼容性更高，可以通過相互組合構建更卓越的產品和體驗。

認識以太幣

以太幣是以太坊的原生加密貨幣，是一種純粹的數字貨幣，可以跟全世界任何人完成交易。以太幣不受任何機構控制，是完全去中心化和透明的。以太坊網絡上的每個操作都需要一定的算力，費用 就是用以太幣支付的。

最近一次查詢以太幣的匯率大概是1164美金，以太幣跟比特幣一樣，實現了用戶對自己的錢包貨幣的絕對擁有。我們知道比特幣是可以拆分使用的，以太幣也是一樣的，ETH也可以拆分成0.1、0.01、0.001等很小的單位。在以太坊中無論是發送以太幣還是使用DApp都需要支付以太幣費用后才能使用網絡，這個費用是獎勵給處理和驗證相應操作的區塊生產者，也就是礦工。這里有點跟比特幣不一樣的是，驗證者需要質押資金保證以太坊安全且不受中心化控制，當你質押以太幣時，就可以幫助保護以太坊的安全并獲得獎勵，因此可以說以太幣為以太坊提供了動力。

以太幣不是以太坊上唯一的加密貨幣，任何人都可以創造新類型的資產并開始交易，這些資產被稱為代幣。

以太坊的運行原理

與比特幣是一樣的，以太坊中的去中心化網絡也是需要大量節點礦工通過工作量證明機制來完成交易。參與節點通過安裝以太坊客戶端來進入整個網絡，并通過計算和驗證甲乙來獲取以太幣的獎勵。節點與節點之間的去中心化網絡提供了處理、驗證、廣播和存儲交易信息的能力。

程序員可以利用Solidity編寫智能合約，智能合約可以理解為制定合約和控制合約執行的代碼。由于智能合約運行在去中心化的網絡中，因此也不再需要中心化機構來進行信用背書。舉個例子，如果兩個人打賭巴西和韓國對在世界杯比賽上誰會勝出，A賭博韓國隊贏，B賭巴西隊贏，誰打賭輸了給對方100元。如果在傳統的中心化系統里，我們可能會找第三方信用機構或者個人，每個人都質押100元錢，第二天看比賽結果，然后根據對賭結果由第三方信用機構或者個人來分配賭資，一般情況下第三方信用機構或者個人也不會白干，你還要支付給他一筆勞務費。

那在Web3.0中怎么搞呢？兩個人通過Solidity語言編寫一個智能合約，通過預言機獲取第二天的比賽結果。三個判斷條件：如果巴西隊獲勝，A支付B一筆100元的交易；反之B支付A一筆100元的交易；平局，交易不觸發。這樣的話，完全不需要第三方機構或者個人來為這筆交易背書，智能可以具備了透明性、不可篡改性和規則執行的準確性保證。

Finematics的視頻非常詳細地講解了智能合約，請移步觀看CODE IS LAW? Smart Contracts Explained (Ethereum, DeFi)

以太坊不受任何實體操控，通過去中心化的節點參與合作而存在。自2015年來，以太坊從未停機過，有數千個單獨的節點運行以太坊網絡，是去中心化程度最高的加密貨幣之一，僅次于比特幣。

以太坊錢包

先看一些術語，以太坊賬戶是一個能夠發送交易和擁有余額的主體。以太坊賬戶都有一個以太坊地址，你可以使用該地址向別人的地址發送資金也可以用該地址接收資金，地址一般都是由公鑰通過不可逆的數學算法計算生成。錢包是一個產品，可以讓用戶管理以太坊賬戶，支持查看余額和發起交易等。

以太坊官方對外宣稱的是：以太坊錢包是通過您的數字未來的鑰匙。可以從三個角度看以太坊錢包的功能。從管理資金上看，通過以太坊錢包用戶可以查看自己的余額、交易記錄、發送資金和接收資金，更像是一個銀行類的APP。另外，以太坊錢包可以登錄并使用任何以太坊網絡中的DApp，是一個統一的登錄入口。

定價系統-Gas

任何一個在以太坊上部署去中心化應用程序的人，都需要為那些給以太坊網絡提供計算能力和存儲空間的節點支付以太幣，那么，系統是怎么決定每次需要支付多少以太幣呢？這就涉及到了以太坊內部的定價系統-Gas。

Gas會根據應用程序的帶寬占用、空間占用和計算難度等各種因素綜合評估計算出所需要支付的費用。在Gas系統中，計價單元時GWei，一個以太幣=10億個GWei。在部署去中心化系統時，我們可以看到需要支付的Gas數量，每個人都可以調整自己愿意支付的數量，你支付的Gas越多，你的交易處理的速度就會越快。

小結：以太坊的底層就像是一條公共的公路，能夠容納的交通工具是有限的，隨著生態的發展，這條公路會變得越來越擁擠。當前越來越多的智能合約部署在以太坊上，對以太坊的容量和可擴展性提出了巨大的挑戰。目前業內也有以太坊2.0升級和Layer2的解決方案。前者最主要的改變就是把工作量證明機制升級為權益證明機制，來降低處理和驗證區塊時的算力消耗，提升系統的吞吐量。后者更關注于短期內解決的實時性方案，Layer2就是合約層和應用層，擴容方案為鏈下擴容，即不改變主鏈。通過鏈下在主鏈外的應用層進行計算或者存儲，降低主鏈的壓力。目前以太坊上已經有2970個項目，有7100w的賬戶以及5000w+的智能合約，每天有100w以上的交易，如果不斷地性能優化，突破自身的瓶頸，后續的發展的空間肯定很大。