Ethereum：是什么、如何运作以及如何使用

什么是 Ethereum？

Ethereum 是一个由区块链技术驱动的全球性去中心化软件平台。其原生加密货币为以太币（ETH）。

该平台向任何希望构建安全数字技术的人开放。它不仅拥有一种旨在为支持区块链工作而支付报酬的代币，还可用于支付实物商品和服务（如被接受的话）。

Ethereum 被设计为可扩展、可编程、安全和去中心化的。该区块链深受在其基础上创建技术的开发者和企业的青睐。借助 Ethereum，许多行业可以改变其运营方式，日常生活也可以受到影响。

该平台原生支持智能合约，这是去中心化应用背后的重要工具。智能合约与区块链技术结合，被广泛用于去中心化金融等众多应用中。

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核心概念

Ethereum 是一个基于区块链的平台，以其加密货币以太币（ETH）而著称。
驱动 Ethereum 的区块链技术能够安全地创建和维护公共数字账本。
Bitcoin 与 Ethereum 有许多相似之处，但在长期愿景和限制方面存在差异。
自2022年9月起，Ethereum 已从工作量证明（PoW）转向权益证明（PoS）。
Ethereum 是许多基于区块链的新兴技术创新的基础。

Ethereum 如何运作？

2014年，Vitalik Buterin 发布了一份白皮书，介绍了他参与创建的 Ethereum 平台。次年，他与区块链软件公司 ConsenSys 的创始人 Joe Lubin 共同推出了 Ethereum 平台。

Ethereum 的创始人是最早认识到区块链技术全部潜力的人之一，他们不仅仅将其视为提供安全虚拟支付方式的工具。

自 Ethereum 推出以来，与该平台关联的加密货币以太币（ether）取得了显著成功，成为仅次于 Bitcoin 的全球第二大市值加密货币。

区块链技术

Ethereum 与其他加密货币一样，使用区块链技术。可以将这项技术想象为一条长长的区块链，每个区块都包含随每个新区块添加的新数据信息。区块链的完整副本分布在整个网络中。

区块链的有效性由一个自动化程序网络确认，这些程序就交易信息的真实性达成共识。在没有达成共识的情况下，区块链不能做任何更改，这使其非常安全。

共识通过一种称为共识机制的算法达成。Ethereum 使用权益证明算法，由一个称为验证者的参与者网络创建新区块，并协作验证区块中包含的信息。区块包含区块链状态信息、证明列表（验证者对区块有效性的签名和投票）、交易等。

自2022年9月中旬起，Ethereum 正式采用权益证明算法，相比工作量证明模型，它更经济且对环境更友好。

权益证明机制

权益证明是一种共识算法，与工作量证明的不同之处在于它不需要消耗大量电力来验证区块链区块。它使用一种称为 Casper-FFG 的最终确定协议和 LMD Ghost 算法，结合成一种称为 Gasper 的共识机制，该机制监控共识并定义验证者如何获得工作报酬或因不诚实行为而受到惩罚。

每个验证者必须质押总计 32 ETH 以激活其验证能力。人们可以质押较少数量的 ETH，但这需要加入验证者池并分享任何奖励。当验证者创建新区块时，必须证明区块中包含的信息有效。这一过程称为证明，在此过程中，区块被广播给其他称为委员会的验证者，由他们验证并对其有效性进行投票。

在权益证明系统中，行为不诚实的验证者会受到惩罚。Gasper 根据验证者的投票识别要接受和拒绝的区块。这样，试图攻击网络的验证者会被识别并从网络中移除。他们受到的惩罚包括销毁其质押的 ETH 并将其从网络中移除。"销毁"是指将加密货币发送到没有密钥的钱包，导致其从流通中消失。

钱包

Ethereum 持有者使用数字钱包来存储其加密货币。数字钱包是一个界面，允许访问存储在区块链上的以太币。钱包拥有类似电子邮件地址的地址，用户可以在那里接收和发送以太币，就像电子邮件消息一样。

以太币实际上并不存储在钱包内，但钱包本身包含私钥，在进行交易时充当密码。每位以太币持有者为其拥有的每个单位持有一个私钥，访问自己的加密货币需要该密钥。这就是为什么谈论密钥安全以及如何妥善保管密钥如此重要。

历史性分叉

Ethereum 历史上的一个重要事件是 Ethereum 和 Ethereum Classic 的硬分叉，即分裂。2016年，一群网络参与者获得了 Ethereum 区块链大多数的控制权，以盗取超过 5,000 万美元的以太币，这些以太币是为一个名为 The DAO 的项目筹集的。

盗窃的成功被归因于新项目中第三方开发者的参与。大多数 Ethereum 社区选择通过使现有 Ethereum 区块链无效并批准具有修订历史的区块链来撤销盗窃。

然而，一部分社区选择保留原始版本的 Ethereum 区块链。那个未经修改的 Ethereum 版本永久分裂，成为加密货币 Ethereum Classic（ETC）。

Ethereum 与 Bitcoin

Ethereum 经常与 Bitcoin 进行比较，但存在重要差异。其开发者将其描述为"世界可编程区块链"，一个拥有众多应用的电子可编程网络。相比之下，Bitcoin 仅被创建为支持 Bitcoin 加密货币。

可以创建的最大 Bitcoin 数量为 2,100 万枚，而 Ethereum 的数量没有上限，尽管区块处理时间限制了每年可以铸造的以太币数量。目前，流通中的 Ethereum 代币数量超过 1.22 亿枚。

Ethereum 和 Bitcoin 之间的另一个重大区别涉及交易处理费用的处理方式。在 Ethereum 网络中，这些费用（称为 gas）由交易参与者自己支付，而在 Bitcoin 网络中，费用由更广泛的 Bitcoin 网络承担。

自2022年9月起，Ethereum 使用权益证明共识机制，而 Bitcoin 使用工作量证明共识，要求矿工竞争奖励。

Ethereum 的未来

Ethereum 向权益证明协议的过渡允许用户根据持有的以太币数量验证交易并创建新的 ETH，这是 Ethereum 平台重要升级的一部分。此前被称为 Eth2，这次升级现在简称为 Ethereum。然而，Ethereum 现在有两个层级。第一层是执行层，交易和验证在此发生。第二层是共识层，证明和共识链在此维护。

此次升级增加了 Ethereum 网络的容量以支持其增长，最终将有助于解决导致 gas 费用增加的长期网络拥堵问题。

为了解决可扩展性问题，Ethereum 正在继续开发"分片"（sharding）。分片将在其网络中划分 Ethereum 数据库。这一想法类似于云计算，许多计算机处理工作负载以减少计算时间。这些较小的数据库部分将被称为分片，分片将由质押了 ETH 的人管理。分片将允许更多验证者同时工作，通过一个称为分片共识的过程减少达成共识所需的时间。

预计分片将在2023年内实施。

游戏应用

Ethereum 也在游戏和虚拟现实中找到了应用。Decentraland 是一个使用 Ethereum 区块链保护其中对象的虚拟世界。土地、化身、可穿戴设备、建筑和环境都通过区块链进行代币化以创建所有权。

Axie Infinity 是另一款使用区块链技术的游戏，拥有自己的加密货币 Smooth Love Potion（SLP），用于游戏内的奖励和交易。

非同质化代币

2021年初，非同质化代币（NFT）获得了广泛普及。NFT 是使用 Ethereum 平台创建的代币化数字对象。实际上，代币化允许为数字资产分配特定的数字代币，在区块链上识别并存储它。

这样建立了对象的所有权，因为加密数据存储了所有者钱包地址。NFT 可以像区块链上的任何其他交易一样交易或出售，所有权通过网络验证安全转移。

NFT 可以为任何类型的数字资产开发。例如，体育迷可以购买他们最喜爱运动员的所谓球迷代币，这些代币可以像交换卡片一样交易。其中一些 NFT 代表类似交换卡片的图像，而另一些则是运动员职业生涯中难忘或历史性时刻的视频。

DAO 的发展

去中心化自治组织（DAO）代表在分布式网络内协作决策的方法，正在被开发中。

例如，假设我们创建了一个风险投资基金，并通过众筹活动筹集了资金，但希望决策是去中心化的，分配是自动和透明的。

DAO 可以使用智能合约和应用程序收集基金成员的投票，根据小组多数投票投资企业，然后自动分配任何回报。交易可以被所有相关方查看，基金管理中不需要任何第三方参与。