以太坊

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项目介绍

它是第一代智能合约方式，也常被称为区块链2.0，由Vitalik Burtain在2013年提出。官网上的口号（Slogan）是：

区块链APP平台

以太坊是一种支持智能合约工作的方式，而智能合约是结束某个功能或服务的代码，智能合约+用户界面可以理解为Dapp（去中心化应用）。

在以太坊上运行的 Dapp 具有中心化应用所不具备的永不停机、透明、反审查和反第三方烦恼的优势。支持 Dapp 的架构的对立面，其实是一个遍布全球的节点网络，是名副其实的国际超级计算机。

以太坊的崛起归功于代币的发行。 2017 年，ICO 的疯狂。由于以太坊发行代币的简单性，许多项目方使用以太坊发行代币进行融资，许多项目方甚至有自己的代表。 Coin的主链项目，为了获得早期认可，也会使用以太坊发行替代Token进行融资，等待主链上线再做1对1映射。巨大的需求让以太坊一战成名，名气和市值都收获了。在社区中，除了比特币，很多用户最了解以太坊。

发行代币的逻辑实际上是用以太坊编写的智能合约。操作合约需要消耗以太坊的Gas，而Gas需要用以太坊本身的流通代币（ETH）购买。这变相导致对ETH的需求急剧增加，价格上涨幅度更大。到现在为止，ETH的市值仍然是第二大的。

ICO不仅给以太坊带来了暴涨的市值，也带来了很多开发者。虽然以太坊现在正遭遇功能瓶颈，但后期公链项目的开发者数量却有所增加。从来没有跨过以太坊，这也是以太坊能在今天继续快速开放的重要原因。

2019 年将是公链大战的一年。从 2014 年到 2016 年的几个公链项目都指向了新的智能合约方式，对以太坊的功能提出了新的思路。优化计划，这些项目包括Cardano、Tezos、Dfinity、Polkadot等，其中有以太坊前CTO--以GavinWood为首的Polkadot，以太坊前支持者，以及领导ETC分叉重任的开发者--Charles Hoskinson他领导的卡尔达诺，还有很多项目都是这位前以太坊技术大师跳出以太坊社区的新项目。这些竞争对手肯定会给以太坊带来巨大的威胁。

以太坊能否继续引领智能合约行业，2019 年是关键之年，2019 年也是以太坊一起从 PoW 向 PoS 转型的关键之年，以及我们最关心的特性升级计划——分片等假设过程没有问题，以太坊会结束现有的计划，或许以太坊会继续占据智能道一哥的位置。

令牌状态

以太坊的代币叫Ether，代号是ETH。众筹于2014年提出，总发行量7.2000万，其中6000万ETH将给予众筹用户，1.2000万ETH将给予以太坊基金会及早期开发矿工还有一个额外的发行机制。加上以太坊 PoW，一个区块有 3 ETH 奖励，孤块或废弃区块也有 0.625~2.625 ETH 的奖励（和比特币不一样），根据一个 15s 的区块（在没有孤块或废弃块的情况下），每年新发行的 ETH 数量为 630 万。 ETH每年增发有硬性上限，硬性上限为1.8000万ETH，也就是说ETH的增发是固定的。

考虑到每年都有币因各种原因（如销毁、死亡、丢币）丢失，理论上以太坊社区认为目前的增发份额可以满足一定的平衡，即坚持ETH 总量不再继续增加。

但在目前的情况下，随着以太坊从 PoW 转向 PoS，过程会发生变化。在名为君士坦丁堡的硬分叉中，EIP（以太坊提案的简称）提出修改奖励机制，期望将以太坊目前的区块奖励从 3ETH 降低到 2ETH。作为降低通胀的一种方式，以太坊官方博客在2014年公布了以太坊的通胀解释：

经济通胀分为两种，一种是基于 ETH 的价格，一种是基于 ETH 的价格。增发是基于 ETH 的数量。两者不能完全分开，因为按量增发往往会影响价格。以太坊选择了后者——基于数量的增发。考虑到硬币的年度损失，现在计算为按数量增加发行的份额。以太坊实际上是一种紧缩货币。由于每年增发有1.8000万的硬性上限，第一年的增发率为1.8/(1.8+6)- 1%=22%，第2年发行率为1.8（1.8*2+6）-1%=17%，以此类推，年通胀rate 下降（1% 是指每年丢失的硬币数量的比例）。这样，大约 64 年后，通货膨胀率将下降到 1% 左右。

而在真正的PoS阶段，奖励也可能会发生新的变化。在我写这本书的时候，以太坊即将为康斯坦丁的硬分叉做准备。 Casper FFG的奖励模式还没有被完全认可，但现在可以认可的是，每年设定的额外硬上限不会改变，甚至可能更少。

代币效应

ETH充当以太坊网络资源使用费的作用。以太坊是一台国际计算机，当一个程序在以太坊网络上运行时，以太坊需要分配足够的网络资源（计算、存储、带宽等）那么以太坊是如何识别应该分配多少资源的呢？

以太坊采用资源使用计费的方式，即根据操作的代码所消耗的资源量，收取运营商的费用。这个费用就是ETH，这也是ETH在以太坊中的基本作用。 .

详细定价如下，一个程序的运行成本= Gas x Gas Price。这里的 Gas 对应于以太坊虚拟机（EVM）在一次交易（Transaction）中的实际操作步骤。 ，Gas Price是指运营商愿意为每个Gas支付多少，钱也以ETH计价，最小单位为Gwei，1ETH=10^9Gwei。

拉开距离

以太坊开放过程分为5大发展阶段（大升级）和反复硬分叉发展阶段（小升级），小升级穿插在5大升级之中。硬分叉的出现并不总是有计划的，有些是为了应对社区问题，有些是为了应对线上的bug，有些是为了准备大促。比如著名的DAO被入侵，就是为了处理资金被盗的问题。

每一个硬分叉都会有社区分歧，分歧的影响可能会导致社区分裂。 DAO 运营的硬分叉导致以太坊社区分裂为以太坊和以太经典，代币也分为两种分红——ETH 和 ETC。但是，硬分叉是必要的。由于区块链早期的代码不是很完整，扩展性也不是那么强，所以后期扩展必须写新的代码，而不是原来的代码。修补。随着你编写的代码越来越多，你会发现向后兼容变得越来越困难。假设编写代码兼容可能会导致各种意想不到的风险。这是一个金融系统。不是要做好事，所以最好的方案是重写，不兼容旧代码。以太坊上有许多基金会主导的硬分叉。

下面的时间表是Vinay Gutpa在2015年3月提出的。Vinay Gutpa首先提出了4大阶段，包括Frontier、Hometown、Metropolis和Quiet，后来被社区选中。其实在国境线之前，奥检网还有一个阶段。有的资料会把巡视网和前沿写成一个阶段。可能是因为这两个阶段很接近，功能也差不多，所以写在一起了。这里要清楚。

·Olympic testnet：查网，时间为2015年5月

· Frontier：从block 0开始，时间是2015年7月~ 2016年3月，以太坊1.0发布。

ICE AGE - 在第 200,000 个区块引入难度呈指数增长的谜题，推动向权益证明的过渡

Homestead：从第 1,150,000 块开始，时刻是从 2016 年 3 月到 2017 年 10 月，将以太坊 1.0 从 Alpha 阶段带到 Beta 阶段。

· DAO - 在区块 1192000 硬分叉恢复损坏的 DAO 合约，导致以太坊和以太坊经典两个竞争系统。

· Metropolis：437万块起，2017年10月上线，主要是为了用户体验。

·拜占庭以太坊每年增发多少个，大都会第一阶段

·君士坦丁堡，大都会的第二阶段

·Serenity：还没有发布日期，主要是过渡到PoS

静默阶段，Vitalik为此阶段定义了一些指令，如下图：

在撰写本书时，以太坊的推广正处于大都会队君士坦丁的第二阶段。康斯坦丁包含两个重要的升级，一是降低区块奖励，从 3ETH 到 2ETH；另一种是做PoS改造。这次比较的是社区对硬分叉的看法。正常情况下不会分叉币。

在康斯坦丁硬分叉之后，以太坊基金会应该开始为升级最重要的第四阶段做准备。这部分升级是至关重要的转型升级，也是以太坊最早在发布技术黄皮书时选择的，当时Casper上台。

Casper FFG 和 Casper CBC

Capser 一起开钥匙，我觉得有两种，1 是押金策略，2 是 BFT 拜占庭组合。在引入Byzantine之前，原来的第二个关键点叫Consensus by bet，后来Bet together被BFT取代。

投注的主要目的是获得PoS的最终认可，共同出块。这个概念属于PoW的衍生。在 PoW 中，矿工通过押注算力和算力资源获得出块机会，但每个高度只需要一个区块，实际上浪费了很多矿工的工作量。换句话说，许多矿工都投入了自己的资源，一起到达。获得区块的矿工获得奖励，而大多数人没有获得奖励。 为了获得奖励，PoS验证者还需要下注：即在区块的高度，验证者选择验证已经出块的区块，下注最多的区块将成为新的高度，然后获得奖励，反之则无奖励，扣除相应押金。

以太坊的PoS算法分为两个版本，一个叫Casper FFG（Casper the Friendly Finality Gadget），由Vitalik主导；另一个是由 Vlad Zamfir 领导的 Casper CBC（Casper the Friendly GHOST: Correct-by-Construction）。准确的说FFG是PoW和PoS的混合体，CBC是纯PoS。

Casper 一开始只需要一个版本。讨论始于 2014 年，分两个版本。另一个时间点是，在 Vitalik 为 Casper 引入 BFT 机制后，Vlad 不同意现有的 BFT 计划。取而代之的是一个名为“Correct by Construction”（CBC）的计划，并创建了一个新的 Casper CBC 版本。两者的大致时间段是：

·卡斯帕FFG（2017Q3）

·卡斯帕CBC（2018~）

我们都会想知道为什么以太坊的 PoS 被研究了这么久。假设2019年不能落户，那么前后花了5年时间。这5年，有很多基于PoS的项目上线主链，也有一些优秀的项目。 2014 年的 Tezos 现在已经在 2018 年推出了主网，而 2016 年的项目，Cosmos 和 Cardano 也声称要在 2019 年推出主网。这样，速度差距就出来了。但是社区也有花言巧语，有3个原因：要更复杂

· DAO 被入侵，成为社区分歧

·上海DOS入侵

这些原因直接导致了 PoS 研究的推迟以太坊每年增发多少个，在这期间 DAO 时间和 DOS 的侵略已经让社区分心了至少半年。

2017年初，Casper开始重新进入主流研究周期，后来出现了Casper FFG、Casper CBC等主要研究组。

FFG和CBC两个版本是独立打开的。除了一定的区别外，在鼓励和奖惩上也有区别。 FFG 建议小罚，小罚。所有相关人员。 FFG 的设计与简单有关，检查是通过智能合约的方式实现的，而 CBC 是独立于 PoW 的完整干净的 PoS 系统。 PoW 的上层。总的来说，两者都是以太坊转型的计划，政策相同，只是技巧和方法不同，Vitalik 在 Twitter 头脑风暴中总结了 FFG 和 CBC：

简单来说，在 Casper CBC 中，确定性覆盖适应分叉选择规则，而在 Casper FFG 中，分叉选择规则适应确定性覆盖。

翻译为：简而言之，Casper CBC的最终准入层适用于分叉选择规则，而Casper FFG的分叉选择规则适用于最终准入层

目前，这两个计划都没有实施，双方的研究团队都在加大马力，希望成为第一个落户的计划。从Vitalik的推特可以看出，两支球队的竞争是激烈的，但毕竟CBC的复杂度更高，所以FFG在2019年先入驻的可能性很高。另外，以太坊在从 PoW 过渡到 PoS 的过程中会遇到很多问题，过渡必然会受阻，所以从 PoW 到混合 PoW+PoW 的过渡方式 FFG 可能是更好的方案。 PoW-FFG-CBC也符合以太坊社区自始至终寻求纯PoS的理念。

从目前的发展来看，以太坊的第五阶段——安静，很有可能首先实现FFG，我们也很有可能看到以太坊的第六阶段，可能是纯PoS。结束 (CBC)。