以太坊設計的思想知乎

① 以太坊是什麼

以太坊

科普中國
本詞條由「科普中國」網路科學詞條編寫與應用工作項目審核
貢獻者王海俠詳情
以太坊（英語：Ethereum）是一個開源的有智能合約功能的公共區塊鏈平台。通過其專用加密貨幣以太幣（Ether，又稱「以太幣」）提供去中心化的虛擬機（稱為「以太虛擬機」Ethereum
Virtual
Machine）來處理點對點合約。
以太坊的概念首次在2013至2014年間由程序員Vitalik
Buterin，受比特幣啟發後提出，大意為「下一代加密貨幣與去中心化應用平台」，在2014年通過ICO眾籌得以開始發展。
截至2018年2月，以太幣是市值第二高的加密貨幣，僅次於比特幣。
中文名
以太坊
外文名
Ethereum
屬性
平台
創始人
傑弗里•維爾克
產生背景
比特幣開創了去中心化密碼貨幣的先河，五年多的時間充分檢驗了區塊鏈技術的可行性和安全性。比特幣的區塊鏈事實上是一套分布式的資料庫，如果再在其中加進一個符號——比特幣，並規定一套協議使得這個符號可以在資料庫上安全地轉移，並且無需信任第三方，這些特徵的組合完美地構造了一個貨幣傳輸體系——比特幣網路。

圖1.ETF
然而比特幣並不完美，其中協議的擴展性是一項不足，例如比特幣網路里只有一種符號——比特幣，用戶無法自定義另外的符號，這些符號可以是代表公司的股票，或者是債務憑證等，這就損失了一些功能。另外，比特幣協議里使用了一套基於堆棧的腳本語言，這語言雖然具有一定靈活性，使得像多重簽名這樣的功能得以實現，然而卻不足以構建更高級的應用，例如去中心化交易所等。以太坊從設計上就是為了解決比特幣擴展性不足的問題。
設計原則
簡潔原則
以太坊協議將盡可能簡單，即便以某些數據存儲和時間上的低效為代價。一個普通的程序員也能夠完美地去實現完整的開發說明。這將最終有助於降低任何特殊個人或精英團體可能對協議的影響並且推進以太坊作為對所有人開放的協議的應用前景。添加復雜性的優化將不會被接受，除非它們提供了非常根本性的益處。

② 以太坊是一個什麼樣的項目

以太坊是一個全新開放的區塊鏈平台，它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。
就像比特幣一樣，以太坊不受任何人控制，也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目，由全球范圍內的很多人共同創建。和比特幣協議有所不同的是，以太坊的設計十分靈活，極具適應性。在以太坊平台上創立新的應用十分簡便，隨著Homestead的發布，任何人都可以安全地使用該平台上的應用。
以太坊是可編程的區塊鏈。它並不是給用戶一系列預先設定好的操作，而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。這樣一來，它就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台。
以太坊狹義上是指一系列定義去中心化應用平台的協議，它的核心是以太坊虛擬機（「EVM」），可以執行任意復雜演算法的編碼。在計算機科學術語中，以太坊是「圖靈完備的」。開發者能夠使用現有的JavaScript和Python等語言為模型的其他友好的編程語言，創建出在以太坊模擬機上運行的應用。

③ 以太坊帶來了那些爭議和質疑呢

以太坊和比特幣是有著本質區別的，區別在哪裡呢？比特幣定義的是一套貨幣體系，而以太坊側重的是打造一條主鏈（可以理解為一條公路），可以讓大量的區塊鏈應用跑在這條公路上。

從這一點來看，以太坊的應用場景更廣泛，這也是為什麼我們說以太坊標志著區塊鏈

1.0時代一個單純的貨幣體系，向區塊鏈2.0時代實現其他行業以及應用場景的轉變。

但是，世界上沒有十全十美的事物，以太坊雖然拓展了區塊鏈在各行各業的應用范圍，還提升了處理交易的速度，但是它也存在著一定的爭議與質疑。

一、以太坊的擴展性不足的解決之道：分片技術和雷電網路

以太坊的底層設計，最大的問題是以太坊只有一條鏈，沒有側鏈，這就意味著，所有程序都要對等地跑在這條鏈上，消耗資源的同時，還會引發系統擁堵。正如去年非常火爆的以太坊游戲「加密貓」，這個游戲火爆的時候，一度引發以太坊網路癱瘓。

對於提升處理能力這個問題，以太坊提出兩種方式：一個是分片技術（shard），一個是雷電網路，下面我們分別介紹一下這兩種技術。

（一）分片技術

以太坊創始人 V 神（Vitalik Buterin）認為，諸如比特幣這種主流的區塊鏈網路，之所以處理交易的速度很慢，是因為每一個礦工要處理全網的每一筆交易，這樣的效率其實是非常低下的。分片技術的構想是：一筆交易不必發動全網所有節點都去處理，只要讓網路中的一部分節點（礦工）處理就好了。於是，以太坊網路被劃分成很多片，同一時間，每一分片都可以處理不同的交易，這樣一來，會大大提升網路性能。

但是，分片技術也是有一定爭議的。我們知道，區塊鏈技術的重要思想是去中心化，全網都去見證（處理）同一交易，這才具有最高的權威性。而以太坊分片技術，並不是所有節點共同見證，而是類似於分小組見證，這樣一來，它便失去了絕對的「去中心化」屬性，只能通過犧牲掉一定的去中心化特性來達到高性能的目的。

（二）雷電網路

雷電網路使用的是鏈下交易的方式。這是什麼意思呢？它的意思是：使用雷電網路的參與者在互相轉賬時，不需要通過以太坊主鏈交易確認，而是通過參與者之間創建支付通道，在鏈下完成。

不過，雷電網路並不是脫離主鏈的，在建立支付通道之前，需要先用主鏈上的資產做抵押，生成余額證明（Balance Proof），擁有餘額證明才能表明你能做出相應余額的轉賬。在交易雙方都持有餘額證明的情況下，雙方可通過支付通道在鏈下進行無限制次數的轉賬。

只有在完成鏈下交易，需要將資產轉回鏈上時，才會在以太坊主鏈上登記主鏈賬戶的余額變化信息，而這期間不管發生多少次交易在主鏈上是不會有記錄的。

雷電網路還有一個實實在在的好處，就是可以為你省下礦工費用。目前我們在以太坊主鏈上進行交易，需要消耗 Gas，需要支付礦工費用，那麼一旦將交易搬到鏈下，就可以節省這一部分的成本。

當然，雷電網路並不是十全十美的。在使用雷電網路時需要用主鏈上的資產作抵押；而這部分資產作為抵押物，在使用者完成鏈下交易之前是不能使用的。這也就決定了，雷電交易只適合小額交易。

上面就是以太坊擴展性不足的問題，以及目前提出的兩個主要解決方案：分片技術和雷電網路。

二、以太坊的智能合約存在漏洞與臭名昭著的 The Dao 事件

以太坊的智能合約很強大，但是，凡是代碼都會存在漏洞的，以太坊智能合約最大的爭議就在於所謂的漏洞，也就是安全性問題。據相關研究表明，在基於以太坊的近100萬個智能合約上，發現有34200(約3%)個含有安全漏洞，將允許黑客竊取ETH、凍結資產或刪除合約，比如說，臭名昭著的The Dao 事件。

（一）Dao是什麼意思？

介紹 The Dao 事件之前， 我們先見到介紹一下 DAO 是什麼。DAO 是 Decentralized

Autonomous Organization 的簡稱，可以理解為：去中心化自治組織。從以太坊的角度來理解，DAO 是區塊鏈上的某一類合約，或者一個合約組合，用來代替政府的審查以及復雜等中間程序，從而實現高效的、去中心化的信任的系統。所以，DAO 不是特定的某個組織，也就說呢，可以有很多的DAO，各種各樣的DAO。

（二）臭名昭著的The Dao事件

但是，我們現在提到DAO，基本上所指的都是The DAO事件，也就是我們剛剛說的那個臭名昭著的黑客攻擊事件。我們知道，英文中的 The是特指的意思，The DAO事件呢就

是特指的那個DAO事件，因為我們剛剛說了DAO不是特定的某個組織，可以有很多的DAO，各種各樣的DAO。

2016 年的時候，德國一家專注「智能鎖」的公司 Slock.it，為了實現去中心化的實物交換（比如說：公寓啊，船隻啊），在以太坊上發布了 DAO項目。並且於2016年4月

30日開始，融資窗口開放了28天。

沒想到，這個DAO項目的人氣非常高，短短半個月就籌得了超過一億美元，而到整個融資期結束，一共籌集到1.5億美元，由此呢，它成為歷史上最大的眾籌項目。然而好景不長，到了6月份，黑客利用智能合約裡面的漏洞，成功轉移了超過360萬個以太幣，並投入到一個DAO子組織中，這個組織和The DAO有著同樣的結構。以至於當時以太幣價格從20多美元直接跌破13美元。

這個事件說明智能合約的確是有漏洞的，而且一旦漏洞被黑客利用，那麼後果是非常嚴重的。這就是現在很多人批評以太坊，說它的智能合約不智能。

對於這個問題，目前國外有很多公司為了解決智能合約的漏洞問題 ，開始提供代碼審計服務。而從技術的角度來說，目前一些團隊正在對智能合約進行檢驗，這些團隊多數由哈佛、斯坦福和耶魯的教授帶隊，部分團隊已經獲得了頭部機構的投資。

除了目前以太坊存在的擴展性不足、智能合約漏洞問題，對於以太坊的爭議還在於它所追求的POS共識機制，也就是權益證明機制，在權益證明機制下，如果說誰持幣的數量越大、持幣時間越久，獲得的「權益」（利息）就越多，還有機會得到記賬權力，記賬又可以獲得獎勵，那麼這樣一來，容易造成「強者越強」的寡頭優勢。

還有一個問題就是ICO亂象的問題。ICO是區塊鏈項目籌措資金的常用方式，咱們可以理解為預售。以太坊上ICO項目的爆發，滋生了打著ICO旗號進行資金盤、詐騙圈錢等不法行為，對社會和金融穩定造成安全隱患。

④ 以太坊，比特幣，數字貨幣到底是怎麼回事

現在數字幣就是零和游戲，你放錢進去，我放錢進去，我取出來多，你取出來少，那麼我賺錢了，賺了你的錢，就這么簡單。

⑤ 以太坊的核心概念

基於比特幣網路的核心思想，以太坊項目提出了許多創新的技術概念，包括智能合約，基於賬戶的交易，以太幣和燃料等。

⑥ 可不可以通俗點解釋一下以太坊

以太坊其實並不是某種貨幣，是一種去中心化的智能協議。可以將其理解為一個碩大的全球通用的賬本。這種智能協議的邏輯，在執行上並不需要特定的伺服器支撐他的日常運行，取而代之的是各個散落的用戶間自動執行者在進入之前給定的協議條款。這算是一種去中心化演化而來的應用。
與比特幣作對比後我們可以發現，以太坊建立一種新式的加密技術，對於其的程序開發難度與比特幣相比要更為簡單。這一突破對於應用區塊鏈技術的開發者來說，大大的減輕了開發成本，和開發時間。以太坊的出現再一次的重申了拆分中心化的必要性，以及將去中心化分布式應用的可行性與優勢，給現有的經濟市場，金融界一個發展的全新方向和拋給社會一個全新的創業理念與機遇。

⑦ 以太坊架構是怎麼樣的

以太坊最上層的是DApp。它通過Web3.js和智能合約層進行交換。所有的智能合約都運行在EVM（以太坊虛擬機）上，並會用到RPC的調用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心內容，包括：blockChain, 共識演算法，挖礦以及網路層。除了DApp外，其他的所有部分都在以太坊的客戶端里，目前最流行的以太坊客戶端就是Geth（Go-Ethereum）

⑧ 以太經典是什麼以太坊和以太經典關系

以太坊的構思誕生於2013年。當年Vitalik Buterin（維塔利克˙布特林，幣圈一般都稱呼為V神）還在比特幣社區擔任程序員的時候，向比特幣核心開發人員建議開發一套面向應用開發者的語言，以方便各種應用的開發。比特幣核心開發人員不同意這個意見。於是V神決定開發一個新的平台作此用途。

V神在2013年寫下了《以太幣白皮書》，在白皮書中說明了建造去中心化程序的目標。在2014年，通過眾籌得到開發資金，於是開發了以太系統。（更好用的數字貨幣交易平台「幣匯」）

誕生之後，到目前為止共進行了四次的硬分叉。

第一次為了調整難度；

第二次發布了穩定版本「家園」；

第四次為了防止分布式拒絕服務攻擊（DDOS）和減重。

只有第三次硬分叉，因為發生了黑客攻擊，而迫不得已進行了分叉。這就是The DAO事件。

The DAO事件

2015年7月30日，V神和以太坊基金會創建了第一個智能合約平台，並設計了TheDAO以太坊合約。

2016年4月30日正式部署了The DAO智能合約，並完成了當年世界上最大規模的眾籌，達到了驚人的1.5億美元！（說句題外話，如今時間上最大的眾籌事件當屬EOS眾籌了，達到了更加驚人是50億美元！）

2016年6月17日，The DAO被黑客攻擊，黑客共盜取了約5000萬美元的以太幣，價格也從20美元暴跌到15美元，對以太坊造成了巨大的傷害。為了挽回投資人的損失，社區最後決定硬分叉。

於是，在2016年7月20日，在區塊高度1920000硬分叉成功，新鏈被稱為以太坊ETH，而原鏈就是現在的以太經典ETC。

⑨ 以太坊是什麼以太坊與區塊鏈有什麼關系

以太坊是什麼：

以太坊是一項基於比特幣中技術和概念運用到計算機的創新。以太坊本身仿製了很多比特幣的技術，以此來維護計算機平台。區塊鏈技術就是其中之一。
以太坊平台可以安全的運行用戶想要的任何程序。

以太坊和其餘競爭幣比的優勢

以太坊出現之前，已經有一些數字貨幣模仿比特幣出現了。但是，這些項目本身有一定的缺點，僅僅可以同時支持一種或幾種特定應用。（更好的數字貨幣交易平台盡在「幣匯」）

然而以太坊之所以能超越以往這些項目的局限性，是因為以太坊的核心思想。

以太坊要實現的是一個內置了編程語言的區塊鏈協議，由於支持了編程語言，那麼理論上任何區塊鏈應用都可以用這門語言進行定義，進而作為一種應用，運行於以太坊的區塊鏈協議之上。

以太坊的設計十分靈活，極具適應性。

以太坊目標集區塊鏈技術之長，為了把區塊鏈優點，如去中心化、開放和安全等特點都加入到近乎所有的計算領域。

以太坊的區塊鏈應用

以太坊有很多區塊鏈應用，如黃金和股票的數字化應用、金融衍生品應用、DNS 和數字認證等等。

以太坊被很多創業公司實現出的區塊鏈應用就已經達到100多種。

以太坊也被一些金融機構、銀行財團（比如 R3），以及類似三星、Deloitte、RWE 和 IBM 這類的大公司所密切關注，由此也催生出了一批諸如簡化和自動化金融交易、商戶忠誠指數追蹤、旨在實現電子交易去中心化的禮品卡等等區塊鏈應用。

以太坊與區塊鏈的關系：

以太坊是可編程的區塊鏈。

以太坊是並不是給用戶一系列預先設定好的操作（例如比特幣交易），而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。

這樣一來，以太坊是就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台，包括加密貨幣在內但並不僅限於此。

和其他區塊鏈一樣，以太坊也有一個點對點網路協議。以太坊區塊鏈資料庫由眾多連接到網路的節點來維護和更新。每個網路節點都運行著以太坊模擬機並執行相同的指令。因此，人們有時形象地稱以太坊為「世界電腦」。

⑩ 以太坊,犇比特,數字貨幣到底是怎麼回事

區塊鏈數字貨幣是使用密碼學的設計來確保貨幣流通各個環節安全性。P2P的去中心化特性與演算法本身可以確保無法通過大量製造犇比特來人為操控幣值。