以太坊Ethereum的详细介绍

第1章Ethereum基本原理 “Ethereum”（坊）是一个分布式计算平台。请认为这是一台不能在一个装置上运行的计算机，也就是说，Ethereum在世界上成千上万台设备上同时运行。也就是说，唯一的所有者是不存在的。 与Bitcoin和其他密码货币一样，Ethereum也允许数字资产的转移。配置自己的代码并与其他应用程序交互，并且Ethereum的灵活性允许编写复杂的程序。 简而言之，“Ethereum”背后的主要想法是开发人员可以在分布式网络上创建和运行代码，而不是在中央服务器上运行。也就是说，这些应用程序在理论上是不能删除或删除的。 Ethereum和ETH的关系 表面上看起来是很难理解的关系，使用“Ethereum”（坊）的单位不叫“Ethereum”或“Ethereum”s。Ethereum是指协议本身，但作为修改的令牌被称为ETHer（以太硬币ETH） Ethereum的价值在哪里 刚才，“Ethereum”（“以太”坊）的代码在分布式系统中运行。因此，不能从外部篡改程序。如果将它们添加到“Ethereum”数据库中（即块链），则更不可能更改代码。另外，如果数据库中的所有人都能看到，则可以在交互之前进行代码审查。 也就是说，任何人都可以在任何地方发行不离线的应用程序。另外，“Ethereum”的价值存储单元“ETH”er为这些应用程序中的价值转移设定了条件。配置应用程序的编程称为智能内容。大多数情况下，在没有人介入的情况下动作。 毫无疑问，现在有很多用户、开发者和企业参与了“可编程货币”的概念。 Blockchain（块链）不仅是Ethereum的核心，也是存储协议中包含的信息的数据库。如果读过“Bitcoin程序”的话，就能得到对区块链结构的基本理解。Ethereum的块链与Bitcoin（比特币）的块链相似，只是数据的保存方法和保存的数据不同。 Ethereum块链就像一本可以添加页面的书。书的各页被称为“Blcok（块）”，块中存储着交易信息。如果你想添加一个新页面，在页面的最上面加一个特别的值。这个特殊值表示这个新页面是根据上一页按顺序添加的，不是随便添加的。 此特殊值类似于页码，用于确定是否按顺序添加了新块。我们用“散列运算”来进行这个。 散列运算检索一个数据（此时为块中的所有数据），并输出一个唯一标识符（即散列）两个数据输出相同散列的可能性非常低，过程也是单向的。散列可以通过散列运算轻松获得，但不能通过反转散列来获得生成散列的信息。为什嚒这对挖掘如此重要。 这样，所有页面都可以按照正确的顺序连接起来。尝试更改顺序或删除页面的操作很容易被发现。 Blockchain想深入了解（区块链）吗？请看“区块链技术初学者指南”。 Ethereum和Bitcoin的区别是什么 [Bitcoin]我们依赖区块链技术和金融激励来构建全球数字现金体系。引入的关键创新允许全球用户在没有中央机构的情况下协同工作[Bitcoin]允许每个参与者在自己的计算机上运行程序，这样金融数据就可以在不信任、分散化的环境中达成一致。 Bitcoin被认为是第1代的区块链。它并不是作为一个复杂的系统制作的，它在安全方面是优秀的。故意的非灵活性优化了基本层的安全性。 相比之下，第二代区块链具有更多功能。这些平台除了提供金融交易之外，还提供了更高的可编程性。它为开发人员提供了自由，以便开发人员可以使用自己的代码创建更多分布式应用程序（DApps） Ethereum是第2代区块链热潮的先驱，现在也是最闪耀的。与Bitcoin相似而不同。虽然在某些方面可以执行相同的功能，但在另一些方面却完全不同，它们都有各自的优势。 Ethereum的机制 您可以将“Ethereum”定义为状态机。也就是说，您可以在任何给定时间获取帐户余额和智能构建的当前状态快照。如果新行为更新了状态，则所有节点都将更新快照以反映更改。 在Ethereum中更新状态。 在[Ethereum]中运行的智能内容由事务处理（来自用户或其他合同）触发。当用户向合同提交事务处理时，网络中的每个节点都会运行合同代码并记录输出。此过程由EVM将智能构建转换为计算机可读指令的“Ethereum”虚拟Machine（以太、执行。 为了更新状态，使用了被称为“挖掘”的结构。与Bitcoin一样，挖掘也由工作证明算法（POW）进行。之后再挖下去。 Smart Contract概述 智能内容是代码。但是这个代码既不聪明也不是传统意义上的契约，Smart意味着智能，也就是在特定条件下的自我执行。被视为合同是因为执行彼此的协议。 智能构建这个概念是计算机科学家Nick Szabo在上世纪90年代末首次提出的。他把这个概念解释为就像是自动售货机一样，宣布他是现代智能构建的先行者。这个自动贩卖机也有简单的合同。也就是说，当用户投币时，机器会根据人们的选择提供产品。 智能构建将这些逻辑应用于数字环境。也就是说，可以在代码中明确规定某个逻辑。例如，合同中收到两枚硬币时，输出“Hello，World！”。 在Ethereum中，开发人员将逻辑编码为EVM导入。然后，开发人员将其发送到注册合同的特殊地址。之后谁都可以看合同使用。除非开发人员在创建合同时设置了条件，否则无法删除。 现在合同中有一个地址，如果你想和它对话，用户需要在地址中发两个ETH。然后触发合同代码，网络上的所有计算机都可以运行。当你看到支付完成时，你会记录输出（你好，世界！） 以上是“Ethereum”可完成过程的最基本示例。随着它的发展，越来越多复杂的、具有更多合同的应用程序开始构建。 2008年，名为Satoshi Nakamoto（中本聪）的开发者（或开发团体）发表了名为Bitcoin的白皮书。这改变了数字货币的方式。一位名叫维塔利克布林的年轻程序员，为了进一步应用这一概念进行了研究和实验，并将其具体化为Ethereum。 “以太”坊是布特林2013年发表的博客“Ethereum终极智能构建与分布式应用平台”的标题。其中他对“调谐完全块链”这一概念进行了说明。具有足够时间和资源的分布式计算机运行所有应用程序 现在，越来越多的应用程序可以部署在块链上，但它属于什么类型的约束条件只有开发人员的想象力。Ethereum目的是明确区块链技术是否有超过Bitcoin设计界限的应用范围。 2015年首次供应Ethereum7200万以太硬币（ETHer）其中五百万以上在ICO（云促销）公开销售。届时，参与者可以在交易所内使用法定货币或Bitcoin购买ETH。 The DAO和EthereumClassic Ethereum还以全新的方式出现了因特网上的开放协作。例如，DAOs（去中心自治组织）类似于计算机程序，并且完全由计算机代码控制。 该组织最初也是最大的尝试是“The DAO”项目。“The DAO”由复杂的智能组合组成，作为独立风险投资基金运营。DAO令牌作为ICO分发，并授予令牌所有者股票所有权和投票权。 但上市后不久，受到黑客恶意攻击，三分之一的资金被盗。更有趣的是，当时以太货币总供应量的14%锁定在DAO上。当然，这对于羽翼未丰的Ethereum网络来说是毁灭性的事件。 在紧急协商的基础上，决定将Ethereum强行分为两条锁链。其中一个分支恶意交易被逆转以恢复资金。即，当前的“Ethereum”、“Blockchain”、“以太”坊区块链”。另一个分支的交易没有被逆转，现在仍然是“Ethereumclassic（以太坊古典）”。 这一事件让我们清楚地认识到了这项技术存在的风险，切身感受到了将大量财富托付给自律代码的可能结果。它向我们展示了在开放的环境中完成集体决策所面临的挑战。如果忽略漏洞，The DAO通过互联网完美诠释了智能构建在实现脱中心化合作（大规模网络中）方面的潜力。 第二章—ETHer的发生背景 创建新的ETHer的方法 我以前说过关于开采的事情。如果知道Bitcoin，就知道开采过程对区块链的安全和更新是多么重要。另一方面，Ethereum与Bitcoin的开采原同样根据协议对开采者进行ETHer奖励。 截至2020年2月，ETHer的总供应量约为1亿1千万。 与Bitcoin不同，在创建前未设置Ethereum的令牌发行计划。Bitcoin通过限制供给量、减少新发售的令牌的数量来保护价值。另一方面，Ethereum通过令牌提供去中心应用（DApps）的基础。由于目前还不确定哪种类型的令牌发行计划适合此目的，因此Ethereum是无限期的。 Ethereum开采运行机制 采掘对于网络安全至关重要。确保块链公平、合理地更新，允许网络在没有单个决策者的情况下运行。在采掘活动中，节点子集，即矿工将奉献计算能力来解决加密难题。 他们实际上是对一组未解决的交易及其数据进行散列运算。为了使块生效，散列值必须低于协议的规定值。如果一次操作失败，他们可以修改一些数据并重试。 由于存在竞争，矿工必须以最快的速度完成哈希运算，通常使用哈希率来衡量矿工的能力。互联网上的散列计算能力越高，加密问题就越难以解决。一旦矿工找到了真正的解决方案，他们需要向互联网广播，以便其他参与者能够验证有效性。 高速连续散列运算的费用很高。当矿工为互联网安全而努力时，他们会得到奖励。激励是区块中的所有交易费用。他们也接受新生成的ETHer。（写本论文的是2ETH。 EthereumGas的介绍 我记得前面提到的“Hello，World！”。是合同吗？这个程序非常简单，计算费用也不高。而且Ethereum生态系统中的任何人都可以运行。 如果有成千上万的人在执行复杂的合同，那么网络会变成什么样呢？如果某个人需要将其设置为在合同中循环的相同代码，并且每个节点都必须无限期运行，该怎么办？显然，这些过程消耗了巨大的资源，整个系统可能会崩溃。 幸运的是，为了避免这种风险，我们引入了gas。这和汽车没有燃料就不能行驶一样，合同也没有gas就不能运行。合同的运作需要用户支付一定数量的gas。如果没有足够的gas，合同将终止。 其实，这就是收费体系。如果将概念应用到交易中，矿工的主要动机是收益，因此费用较低的交易将被忽略。 但是请记住，er和Gas是不同的。Gas的平均价格波动很大程度上取决于矿工。你做交易的时候，用ETH支付gas。此外，如Bitcoin的收费面，网络拥挤，当很多用户想要交易时，gas的价格就会上涨。相反，如果网上没有太多活动，价格就会下降。 gas的价格会有所变化，但每种操作所需的gas量都是固定的。也就是说，复杂的合同将比单纯的交易消耗更多的gas。因此，gas是计算力的测量基准。这将确保系统根据用户使用的资源量收取相应的费用。 因为Gas只是ETHer的一个小分部。所以，我们用更小的单位“gwei”来表示。1gwei相当于10亿分之一的ETH er。 简而言之，你可以运行一个长周期的程序，但是这个操作很快就会变得非常昂贵。由此，Ethereum的节点能够缓和网上的垃圾信息。