什么是以太坊？ 以太坊如何运作？

什么是以太坊？ 以太坊是一个开放的区块链平台，任何人都可以在该平台上构建和使用基于区块链技术的分布式应用程序。 和比特币一样，以太坊不受任何人控制，也不属于任何人。 它是一个由许多人开发的开源项目。 但与比特币协议不同，以太坊被设计为具有适应性和灵活性。 在以太坊平台上创建新的应用程序很容易，随着 Homestead 的发布，任何人都可以安全地使用这些应用程序。

下一代区块链

区块链技术是比特币的技术基础，由神秘作者中本聪于2008年在白皮书《比特币：P2P电子现金系统》中首次提出。直到几年后，区块链技术才成为一个统称。 区块链是一种分布式计算架构以太坊如何产生的，每个网络节点执行并记录相同的交易信息，并将结果打包成区块。 一次只能添加一个块，每个块都包含从前一个块计算得出的数学证明。 这样，块数据库在整个网络中保持一致。 个人用户通过强加密与账本交互。 网络通过奖励机制促进每个节点的维护和验证。

在比特币中，分布式数据库被设计成一个账户余额表，或者分类账，个人之间通过比特币的转移进行交易。 后来，比特币开始受到越来越多的开发者和技术专家的关注。 小型项目使用比特币网络来实现令牌传输以外的目的。 在此之上，对原始的比特币协议进行了改进，以包含更多的新特性和能力。 2013 年底，以太坊创始人 Vitalik Buterin 提出，在区块链上层增加可编程功能，可以用来构建许多其他项目。

2014 年，以太坊的创始人 Vitalik Buterin、Gavin Wood 和 Jeffrey Wilcke 立志要实现下一代区块链技术，实现图灵完备的智能合约平台。

以太坊虚拟机

以太坊是一个可编程的区块链，而不是提供带有一组预设操作的语言（例如：比特币交易）以太坊允许用户创建任意复杂的操作。 这样，区块链就成为分布式应用的平台，可以实现但不限于加密货币。

从狭义上讲，以太坊是一套可以实现分布式应用的平台协议。 其核心是可以执行任意复杂度算法的以太坊虚拟机 (EVM)。 在计算机科学方面，以太坊是图灵完备的。 开发者可以使用 Javascript 和 Python 等现有语言轻松创建运行在 EVM 上的应用程序。

与其他区块链一样，以太坊也包括一套 P2P 协议，以太坊区块链数据由网络上的节点维护和更新。 网络上的每个节点都运行 EVM 并执行相同的指令。 为此，以太坊常被描述为“世界计算机”。

以太坊网络中的大规模并行计算并不是为了更高效的计算。 事实上，这个过程使得计算速度比传统计算更加低效。 另一方面，以太坊中的每个节点都运行 EVM，以维护整个区块链的共识。 去中心化的共识机制赋予了以太坊极高的容错性，保证了零宕机，并使得存储在区块链中的数据永远不可篡改和可查。

以太坊平台本身没有特色或没有价值。 与编程语言类似，由企业和开发人员决定如何使用它。 然而，很明显，某些类型的应用程序可以从以太坊平台中获益更多。 具体来说，以太坊更适合自动化点之间直接交互或通过网络协调的应用，例如：市场应用或复杂金融合约的 p2p 自动化。 比特币允许个人在没有银行、金融机构或政府等第三方担保的情况下进行现金兑换业务。 像以太坊这样的事物的影响可能更为深远，理论上可以在以太坊之上运行代码以自动可靠地执行任何复杂的金融交互或交换。 在金融方面，任何依赖信任、安全和持久性的场景都会受到以太坊平台的巨大冲击。

以太坊如何运作？

以太坊集成了比特币用户熟悉的许多功能和技术，同时也引入了许多自己的修改和创新。

比特币区块链纯粹是一个交易列表，而以太坊的基本单位是账户。 以太坊区块链跟踪每个账户的状态，每一次区块链状态转换都是账户之间价值和信息的交换。 以太坊包含两种类型的账户：

外部账户，由私钥控制

合约账户，由合约代码控制，只能由外部账户激活

对于大多数用户来说，它们之间的基本区别在于，用户控制着 EOA，因为他们控制着控制 EOA 的私钥。 另一方面，合约账户由内部代码管理。 如果它们被人类用户“控制”，那是因为它们被编程为由具有特定地址的 EOA 控制，而该 EOA 又由持有控制该 EOA 的私钥的人控制。 流行的术语“智能合约”指的是合约账户中的代码——当交易被发送到该账户时执行的程序。 用户可以通过将代码部署到区块链来创建新的合约。

合约账户只会在 EOA 的指示下执行操作。 因此，合约账户无法在本地进行随机数生成或API调用等操作，只能在EOA提示时进行这些操作。 这是因为以太坊要求节点能够就计算结果达成一致以太坊如何产生的，这就需要严格确定性执行的保证。

与比特币一样，用户必须向网络支付少量交易费用。 这可以保护以太坊区块链免受 DDoS 攻击或无限循环等恶意计算任务的侵害。 交易的发送者必须为他们激活的“程序”的每条指令付费，包括计算和内存存储。 这些费用以以太坊的本地货币以太币支付。

这些交易费用由验证网络的节点收取。 这些“矿工”是以太坊网络中接收、传播、验证和执行交易的节点。 然后，矿工将这些交易（包含在“以太坊区块”中的“账户状态”更新）分组到所谓的“区块”中，然后他们相互竞争成为下一个被添加到区块链中的区块。 在块上。 矿工因计算每个成功的区块而获得以太奖励。 这为人们将硬件和电力投入以太坊网络提供了经济激励。

在比特币网络中，矿工的任务是解决复杂的数学问题以成功“挖掘”区块，这种方法被称为“工作量证明 (PoW)”。 任何需要比验证结果多一个数量级的资源来计算的计算问题都是一个很好的工作量证明算法。 为了防止比特币网络中已经发生的使用专用硬件（如 ASIC）导致的计算中心化，以太坊选择了内存饥饿算法。 如果内存成为像CPU一样的计算资源，那么普通的计算机就称得上是最理想的硬件了。 这使得以太坊的工作量证明具有 ASIC 抗性，因此分布式计算比比特币等硬件集中式区块链更安全。