什么是以太坊 ETH ?

以太坊是第一个支持智能合约的基于区块链的网络,成为了去中心化应用程序最为成熟的平台。

在 2013 年,像比特币和莱特币这样由加密货币驱动的区块链平台已经吸引了公众的注意。但是,当以太坊的创始人 Vitalik Buterin 推出他的新区块链平台时,他提出了超出简单数字资产交换的功能性——基于智能合约的功能。以太坊具有表现力强大的图灵完备智能合约功能,允许开发人员创建由分布式网络中的节点(计算机)提供支持的复杂程序,使其执行具备无需信任和安全性。

尽管以太坊始终忠于这一核心使命,但在随后的几年里,它有了显著的增长和演进。到 2023 年,智能合约推动了基于以太坊的 4000 多个去中心化应用程序(dapp)的创建。其中许多形成了所谓的去中心化金融(DeFi)努力,旨在改进传统银行/支付系统的缺点。网络拥堵促使了诸如 Polygon、Optimism 和 Arbitrum 等扩容解决方案的创立。也最著名的是,2022 年 9 月,以太坊网络正式从类似比特币的工作证明共识机制转变为能源消耗更少的 Proof of Stake 模型。

自那时起,许多智能合约区块链平台加入了以太坊,包括 Solana、Cardano、币安的 BNB Chain 和 Avalanche。然而,以太坊的先发优势、活跃的开发、庞大的去中心化(由于众多节点)以及整体安全性使其保持领先地位。

以太币(Ether)或简称 ETH,是以太坊生态系统的主要单位。该加密货币用于价值交易(如支付)、结算交易费用以及抵押以维护网络安全。

以太坊的发展历程

以太坊是由创始人 Vitalik Buterin 在 2013 年的一份白皮书中提出的。在这份文件中,他详细说明了需要一个图灵完备(完全计算能力)的基于区块链的系统。与比特币的代码专注于价值传输相反,Buterin 希望在他的网络中构建更多功能。

不久之后,软件开发人员 Gavin Wood 发布了一份黄皮书,进一步描述了以太坊的技术方面。其他贡献者包括查尔斯·霍金森和 Joseph Lubin。在许多情况下,以太坊的成功使这些早期开发人员走上了成功的基于加密货币的职业道路。Wood 后来创立了 Polkadot,霍金森领导了 Cardano 的开发,而 Lubin 则创建了 dapp 开发公司 ConsenSys。

2014 年举行了一次代币销售活动,在此期间投资者可以用比特币购买以太币。总共为该项目筹集了超过 1.8 亿美元。这笔种子资金让团队能够继续工作,并最终推出了以太坊最早的实施版本“Frontier”,于 2015 年 7 月发布。

自推出以来,以太坊的更新包括重要的安全升级、对一个名为 The DAO 的智能合约协议被攻击的解决方案(导致了以太坊经典的分叉)、对区块挖矿奖励的更改、以太币销毁的引入以及多项工作迈向从工作证明(PoW)到股权证明(PoS)转变的步骤。值得注意的是,2015 年的一次名为 Frontier Thawing 的升级为最终过渡到 PoS 奠定了基础,而该过渡则在 7 年后——几乎在推出被称为“合并”的巴黎升级的同一周——实现了。

以太坊的工作原理

简单来说,以太坊是一个基于区块链的计算网络。因此,它用于安全地记录网络上的资产,为构建应用程序提供框架,并在用户和其程序之间处理价值交易。为实现这些目标,以太坊依赖于股权证明区块链、一组称之为节点的互联计算机网络以及称之为以太坊虚拟机(EVM)的计算引擎。

区块链技术

受比特币开创性技术的启发,以太坊构建为一个区块链。当数据(交易)通过以太坊网络传递时,它们被分成区块,这些区块按顺序添加到不断增长的链中。通过这种方式,以太坊网络上的所有资产都可以一步一步地追溯到它们的创建。

与比特币类似,以太坊使用一组独立、互联的计算机网络(节点)来确保数据的有效性。这使得以太坊的区块链成为了分布式账本。因为每个节点都存储着整个区块链,节点可以对不正确的声明提出争议并推翻。换句话说,如果有人试图欺诈地宣称“我有 100 万 ETH”,网络的其他部分可以确认这是不正确的。不是所有区块链能够实现分布式,但更多连接到网络的节点意味着区块链就更加去中心化,因此也更加安全。

股权证明和以太坊节点

然而,尽管比特币仍然是一个工作证明(PoW)区块链,以太坊在 2022 年转变为了股权证明(PoS)共识机制。这一变化消耗的能源比比特币的 PoW 模型少,许多人认为这降低了作为以太坊节点参与的门槛。

在 PoS 中,节点要抵押一定数量的以太币(最初设定为 32 ETH),这样他们就有资格验证网络交易。当验证者节点处理交易、提出区块并将这些区块添加到链上时,他们可以以以太币的形式获得奖励。这激励着为链和其用户群提供积极服务。

同样,如果一个节点运行不佳(例如频繁断开连接),其抵押品可能会被削减(收回)作为处罚。事实上,其他节点可以因报告应当被削减的验证者而赎回奖励,进一步确保网络的安全运行。

以太坊虚拟机(EVM)

以太坊最具革命性的特征之一是引入了基于区块链的网络计算。以太坊虚拟机(EVM)是定义引导以太坊和网络上所有去中心化应用程序(dapp)的规则的平台。

EVM 提供了编写计算机代码并在构成以太坊的众多分布式节点上执行代码所需的工具。开发人员可以使用一种编程语言(如 Solidity)编写代码,并通过 EVM 在以太坊协议上公开启动应用程序。基于 EVM 的代码利用智能合约,这些智能合约与以太坊地址绑定,包含一旦实施就可以自动透明运行的功能和数据。

智能合约已经创造了一个实现了无数可能性的生态系统。它们奠定了 ERC20 代币的发展道路,这些代币构成了市场上最有价值(并且最常被交易)的加密货币之一。智能合约规定了每个去中心化金融(DeFi)协议的规则,改变了加密社区对数字资产银行/交易的愿景。它们还为非同质化代币(NFTs)的创作奠定了基础,有助于让加密货币成为公众关注的焦点。

自以太坊引入 EVM 以来,许多其他基于加密货币的协议都已经做到了“EVM 兼容”。这些协议包括 Avalanche、币安链 (BNB Chain) 以及像 Polygon 和 Optimism 这样的扩容解决方案。通过符合以太坊长期保持的标准,它们可以从程序员更活跃的开发和最终用户的使用中获益。

以太币的用途

以太币(ETH)是支撑以太坊庞大生态系统的加密货币。ETH 代币有三个主要角色。首先,它被用作用户和 dapp 进行交换的媒介。当用户在以太坊上进行支付时,很多时候都会以以太币的形式进行。它还用于支付交易费,这些费用以“燃气”形式计算。支付交易所需的燃气量取决于正在执行的交易的复杂性。最后,用户可以将他们的以太币抵押给网络。通过这样做,他们成为了维护以太坊安全性、确认交易并将它们批量处理到链上的验证者节点。

代币经济学和分发

不存在将来会创造的以太币总量上限。这与比特币开创并被许多其他币种和代币效仿的固定供应模型有所不同。相反,ETH 以受控速率发行(创造),根据每天在某一天抵押的以太币数量来进行。实际上,有两个主要控制措施,既限制了通货膨胀,有时也促成了 ETH 的紧缩:1)减少的 ETH 发行量和 2)以太币销毁。

合并后,ETH 的发行量减少了约 88%。换句话说,抵押者仅获得了先前分配给以太坊合并前矿工的约 12% 的 ETH。此外,2021 年的一次更新,称为 EIP-1559,引入了以太币销毁,其中每笔交易费的一部分被销毁。这减少了 ETH 的净发行量,而在交易费用高涨时,导致 ETH 承受了相当大的紧缩压力。截至 2023 年 7 月,大约已经销毁了总共约 350 万 ETH。

在创世阶段,创造了 6 千万 ETH,并分发给了早期投资者。(这些投资者以约 0.29 美元的价格购买了他们的代币。)另外 1.2 千万 ETH 是在项目启动时生成的,分配给早期贡献者(如 Vitalik Buterin)和以太坊基金会。此后,所有新创建的以太币都是通过区块创建产生的。

总结

以太坊是一种基于区块链的分布式计算协议,是第一种类似的协议,为随后几年的众多协议铺平了道路。该协议依赖于区块链、股权证明共识机制、由节点构成的分布式计算机网络以及名为以太坊虚拟机的软件,以实现其雄心勃勃的目标。ETH 加密货币通过提供一种交换媒介、一种方式让抵押者保护网络并以此获得服务奖励、以及一种支付用户交易处理费用的货币,为网络的运行提供基础支持。