拉開區塊鏈2.0序幕的以太坊

身處區塊鏈這個圈子，除了比特幣之外，一定要知道的一個項目就是以太坊，可謂是生平不知以太坊，哪裡還敢說自己是幣圈人？以太坊對於區塊鏈來說，就相當於互聯網時代的蘋果，具有跨時代的意義，所以今天，小K君就給剛進入這個行業的小夥伴科普一下，到底什麼是以太坊？

什麼是以太坊？

我們都知道，區塊鏈技術最開始就是為數字貨幣而服務的，所以在相當長的一段時間裡，區塊鏈都是數字貨幣的附庸，就好像一個小透明，侷限於自己的小圈子，沒有多少人注意得到這個技術，直到以太坊的出現，才改變了這樣的狀況。

以太坊最初是由Vitalik Buterin在2013年提出的，而Vitalik Buterin就是我們常說的V神，V神早期是比特幣社群中的一位程序員，他認為比特幣的區塊鏈網絡不應該只做數字貨幣，遠可以有更廣闊的使用範圍。所以，當時V神曾向比特幣的核心開發人員建議，比特幣平臺可以有個更完善的編程語言讓人開發程序，遺憾的是，該建議並未被比特幣開發人員所採納。

拉開區塊鏈2.0序幕的以太坊配圖(2)

於是，2013年，V神決定採用區塊鏈的原理，自行設計一個新的平臺，以供大家開發程序，這就有了以太坊的誕生。那什麼是以太坊？按谷歌上的定義，以太坊是一個開源的、有智能合約功能的公共區塊鏈平臺。通過其專用加密貨幣以太幣提供去中心化的虛擬機來處理點對點合約。

簡單來說，以太坊就是想做一個區塊鏈時代的操作系統，就像互聯網中，安卓、IOS操作系統一樣，專門提供一套圖靈完備的腳本語言，用戶可以隨意地在以太坊平臺上，自由開發應用程序。

而且，這種區塊鏈版的操作系統，也繼承了區塊鏈的去中心化優勢。比如，傳統互聯網中的安卓系統，它其實是由中心化巨頭谷歌所掌控，所以前段時間，美國針對華為公司，谷歌可以很輕鬆地就做到安卓系統不再對華為開放。甚至如果谷歌想要針對某一互聯網產品，完全可以使其在安卓系統中消失。

而以太坊這種區塊鏈操作系統，就完全不可能發生這種事情，整個系統的更改，都由平臺上的開發用戶所決定，在上面開發的程序，不管是權限，還是數據都完全屬於用戶，連創始人想要修改代碼，也要經過社區的同意，所以說，以太坊就是一個區塊鏈時代的操作系統，一個真正意義上的網絡公共設施。

以太坊的運行原理

在瞭解以太坊是什麼之後，下面小K君就跟大家講講，以太坊的運行原理。其實以太坊的核心有兩點，一個是智能合約，它是以太坊平臺應用層面的重心，另一個是PoS共識機制，它是以太坊底層數據管理的基礎。

從應用層面說起，用戶可以通過以太坊平臺給出的編程語言開發程序，就像生活中的合同一樣，大家把規則都制定好，然後將規則寫到以太坊平臺上，符合某個條件就做某件事情，完成第一組指令，就執行下一個，不斷地重複直到合同結束，整個過程都交給機器去執行，排除掉人為的干預，這就是所謂的智能合約。

拉開區塊鏈2.0序幕的以太坊配圖(3)

編寫好的智能合約所產生的數據，會由底層的以太坊的PoS共識機制進行處理，節點把這些數據打包成區塊（也就是數據塊），發到整個網絡進行同步，驗證者們必須先鎖定一部分以太坊的代幣ETH做為保證金，然後才開始驗證。驗證者們選擇他們認為可以加入到區塊鏈中的塊，大部份驗證者所認可的區塊會被記錄到區塊鏈網絡，然後相應獲得與投資的ETH股權成比例的以太坊代幣作為激勵獎勵。

整個過程中，系統由大家共同維護，上方應用層用戶自行開發，下方數據庫，由驗證者們維護、管理，以此實現去中心化，數據會記錄在區塊鏈網絡中，不可篡改，永遠保留，這樣就可以在沒有第三方機構的參與下，完全公正公開，讓用戶之間達成信任關係。這就是整個以太坊生態的運行邏輯。

另外，PoS機制之中還有處罰系統，當小部分驗證者選擇了錯誤或者惡意的區塊，這部分人將會失去之前的保證金和相關權益，從而防止有驗證者們故意作惡，影響網絡的事件發生。

以太坊的規劃路線

以太坊從2013年底白皮書發佈，到2015年7月主網正式上線，再到今天，已經有5年以上的歷程，它從一開始就有一個很清晰的規劃路線。

前期通過需要消耗大量資源的PoW共識機制來建立可以信賴的數字加密貨幣體系，之後再轉入PoS體系，使用更具效率的PoS共識機制取代原有的PoW機制，通過權益人交保證金的方式去保證其作為一個誠實的節點驗證交易的有效性。

所以以太坊網絡開發分為了四個階段，分別為前沿、家園、大都會、寧靜。

其中前沿是以太坊網絡的第一個階段，持續時間為2015年7月至2016年3月。這個階段為以太坊網絡的初始階段，整個系統還不太成熟。在這個階段，只有命令界面，沒有圖形界面，主要適用於開發者。

第二階段家園，從2016年3月14日開始，對以太坊的協議進行了優化，讓以太坊網絡的運行更加平穩，安全性和可靠性得到提升。而且加快了交易的速度，降低了使用的門檻。普通用戶也可以參與以太坊的挖礦，從而更加方便地體驗以太坊系統網絡。

而第三個階段大都會，則分成了兩部分，主要是為了使整個以太坊系統能平穩地從PoW共識機制向PoS機制過渡，從而令整個網絡變得高效與安全，分別是拜占庭和君士坦丁堡。

其中拜占庭版本的升級時間為2017年10月16日。這次升級，主要包含了5項以太坊改進提案，改變了以太坊交易效率與安全，使得以太坊的智能合約適合於商業交易。同時，提高了挖礦的難度，區塊獎勵由5ETH降為3ETH。

君士坦丁堡版本的升級時間則在2019年3月，原本預計將共識算法從PoW轉換成PoW/PoS混合共識算法，實際也沒能實現。這次升級，主要減少了出塊獎勵，降低了開發難度，加快了網絡處理的速度，延緩了難度炸彈。

第四階段寧靜，將在2020年實現，會徹底從PoW機制轉向PoS機制，正式進入以太坊2.0時代。

總結：以太坊出現所帶來的改變

總的來說，以太坊的出現，確實帶來了很多改變，也標誌著區塊鏈進入新時代的開始。從技術上來看，以太坊打破了原有PoW機制的模式，重新設計了PoS機制，解決了區塊鏈需要花費過大資源以維持網絡安全性的弊端，另外也是以太坊將智能合約發揚光大，至此智能合約技術成了區塊鏈技術的標配。

從行業發展上來說，以太坊打破了原有數字貨幣的固有思維模式，將區塊鏈技術完全獨立出來，從貨幣轉向公鏈，指明瞭區塊鏈技術的新發展方向。

至此區塊鏈從數字貨幣這單一應用場景，開始應用於整個金融領域，除了各大銀行外，高盛、IBM 等機構，都開始關注智能合約、區塊鏈技術在金融領域的應用，大到金融衍生品、自動化去中心金融交易，小到個人線上身份信息管理，凡是需要信任的領域，都有區塊鏈的一席之地，就此拉開了區塊鏈2.0時代的序幕。