以太坊交易模型
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，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（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，它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。
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。
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」。
這個貫穿整個以太坊網路的大規模並行運算並不是為了使運算更高效。實際上，這個過程使得在以太坊上的運算比在傳統「電腦」上更慢更昂貴。然而，每個以太坊節點都運行著以太坊虛擬機是為了保持整個區塊鏈的一致性。去中心化的一致使以太坊有極高的故障容錯性，保證零停機，而且可以使存儲在區塊鏈上的數據保持永遠不變且抗審查。
以太坊平台本身沒有特點，沒有價值性。和編程語言相似，它由企業家和開發者決定其用途。不過很明顯，某些應用類型較之其他更能從以太坊的功能中獲益。以太坊尤其適合那些在點與點之間自動進行直接交互或者跨網路促進小組協調活動的應用。
例如，協調點對點市場的應用，或是復雜財務合同的自動化。比特幣使個體能夠不藉助金融機構、銀行或政府等其他中介來進行貨幣交換。以太坊的影響可能更為深遠。
理論上，任何復雜的金融活動或交易都能在以太坊上用編碼自動且可靠地進行。除金融類應用外，任何對信任、安全和持久性要求較高的應用場景——比如資產注冊、投票、管理和物聯網——都會大規模地受到以太坊平台影響。
② 以太坊pos模式是什麼意思
POS是一種在公鏈中的共識演算法，可作為POW演算法的一種替換。POW是保證比特幣、當前以太坊和許多其它區塊鏈安全的一種機制，但是POW演算法在挖礦過程中因破壞環境和浪費電力而受到指責。POS試圖通過以一種不同的機製取代挖礦的概念，從而解決這些問題。
【拓展資料】
POS機制可以被描述成一種虛擬挖礦。鑒於POW主要依賴於計算機硬體的稀缺性來防止女巫攻擊，POS則主要依賴於區塊鏈自身里的代幣。在POW中，一個用戶可能拿1000美元來買計算機，加入網路來挖礦產生新區塊，從而得到獎勵。而在POS中，用戶可以拿1000美元購買等價值的代幣，把這些代幣當作押金放入POS機制中，這樣用戶就有機會產生新塊而得到獎勵。在POW中，如果用戶花費2000美元購買硬體設備，當然會獲得兩倍算力來挖礦，從而獲得兩倍獎勵。同樣，在POS機制中投入兩倍的代幣作為押金，就有兩倍大的機會獲得產生新區塊的權利。
眾所周知，第三季度的「DeFi熱」促使以太坊網路上的交易量大幅增加，DappRadar 2020 Q3 Dapp報告指出，以太坊交易量在2020年第三季度猛增至1195億美元，與第二季度相比增長了近1200%，但隨著而來的是網路堵塞，交易費猛增。在今年9月9日，以太坊平均交易費用達到14美元的高度，刷新歷史記錄。因費用飆升，導致許多交易只能延遲。
EOS創始人BM感嘆稱：對於大多數正常規模的交易來說，以太坊交易費用太高了。
目前的以太坊仍然面臨多重問題，首先老生常談的是上面提到的交易處理，以太坊網路支持數千個去中心化應用程序，每秒都需要處理大量交易，而採用PoW共識機制的以太坊1.0，每秒只能處理約10-50筆交易，遠小於PayPal、Visa 等中心化網路，遠無法滿足用戶對於交易速度的需求。手續費高昂一直是以太坊被詬病的一個重要的點，V神直言，在rollups和分片完成之前，以太坊別無選擇，只能忍受高額交易費。因此以太坊需要升級。
③ 一文讀懂以太坊—ETH2.0，是否值得長期持有
這幾天一直在看關於ETH倫敦升級方面的資料，簡單的聊一下，在加密貨幣的世界裡，無論是投資機構、區塊鏈應用開發者、礦機商，還是個人投資者、硬體供應商、 游戲 行業從業者等等，提起以太坊，或多或少都會有一些了解。
一方面取決於以太坊代幣 ETH 本身的造富效應。從 2014 年首次發行以來，投資回報率已經超過 7400 倍。
另一方面，以太坊作為應用最廣泛的去中心應用編程平台，引來無數開發者在其之上開發應用。這些應用不僅產生了巨大的商業價值，伴隨 DEFI 生態、NFT 生態、DAO 生態蓬勃發展，也給 ETH 帶來了更多使用者。
隨著「倫敦升級計劃」臨近，ETH 再次聚集所有人的關注目光。
以太坊 2.0 到底是什麼？包含哪些升級？目前進展如何？
以太坊 2.0 到來，會對現有以太坊生態的去中心化應用產生哪些影響？
ETH 是否值得持續投資？看完相信你會有自己的判斷。
如果將搭建應用比作造房子，那麼以太坊就提供了牆面、屋頂、地板等模塊，用戶只需像搭積木一樣把房子搭起來，因此在以太坊上建立應用的成本和速度都大大改善。以太坊的出現，迅速吸引了大量開發者進入以太坊的世界編寫出各類去中心應用，極大豐富人們對去中心應用場景的需求。
以太坊應用開發模型示意
以太坊與ETH
現有市場的加密貨幣，只是在區塊鏈技術應用在某一場景下的單一代幣。
以太坊也不例外，它的完整項目名稱是「下一代智能合約與去中心化應用平台」，Ether（以太幣）是其原生加密貨幣，簡稱 ETH。
ETH 除了可以用來與各種類型數字資產之間進行有效交換，還提供支付交易費用的機制，即我們現在做鏈上操作時所支付的 GAS 費用。GAS 費用機制的出現，即保護了以太坊網路上創建的應用不會被惡意程序隨意濫用，又因為 GAS 收入歸礦工所有，讓更多的用戶參與到以太坊網路的記賬當中成為礦工，進一步維護了以太坊網路安全與生態發展。
與 BTC 不同的是，ETH 並沒有採用 SHA256 挖礦演算法，避免了整個挖礦生態出現由 ASIC（專用集成電路）礦機主導以至於大部分算力被中心化機構控制所帶來的系統性風險。
以太坊最初採用的是 PoW（Proof of Work）的工作量證明機制，人們需要通過工作量證明以獲取手續費回報。我們經常聽說礦工使用顯卡挖礦，他們做的就是 POW 工作量證明。顯卡越多，算力越大，那麼工作量就越大，收入也就越高。
當前，整個以太坊網路的總算力大約為 870.26 TH/s，用我們熟悉的消費級顯卡來對比，英偉達 RTX 3080 的顯卡算力大約為 92-93 MH/s，以太坊網路相當於 936 萬張 3080 顯卡算力的總和。
以太坊白皮書內非常明確提到之後會將 PoW 工作證明的賬本機制升級為 POS （Proof of Stake）權益證明的賬本機制。
ETH經濟模型
與 BTC 總量 2100 萬枚不同，ETH 的總量並沒有做上限，而是在首次預售的 ETH 數量基礎上每年增發，增發數量為 0.26x（x 為發售總量）。
但也不用擔心 ETH 會無限通脹下去，長期來看，每年增發幣的數量與每年因死亡或者粗心原因遺失幣的數量大致相同，ETH 的「貨幣供應增長率」是趨近於零的。
ETH 分配模型包含早期購買者，早期貢獻值，長期捐贈與礦工收益，具體分配比例如下表。
現在每年將有 60,102,216 * 0.26 = 15,626,576 個 ETH 被礦工挖出，轉成 PoS 後，每年產出的 ETH 將減少。
目前，市場上流通的 ETH 總量約為 116,898,848 枚，總市值約為 2759 億美元。
以太坊發展歷程
1. 邊境階段（2015年）：上線後不久進行了第一次分叉，調整未來挖礦的難度。此版本處於實驗階段，技術並未成熟，最初只能讓少部分開發者參與挖礦，智能合約也僅面向開發者開發應用使用，並沒有用戶參與，以太坊網路處於萌芽期。
邊境階段 ETH 價格：1.24 美元。
2. 家園階段（2016年）：以太坊主網於 2016 年 3 月進行了第二次分叉，發布了第一個穩定版本。此版本是第一個成熟的正式版本，採用 100% PoW 證明，引入難度炸彈，隨著區塊鏈數量的增加，挖礦難度呈指數增長，網路的性能大幅提升，以太坊項目也進入到快速成長期。在」家園「版本里，還發生了著名的」The DAO 攻擊事件「，以太坊被社區投票硬分叉為以太坊（ETH）與以太經典（ETC）兩條鏈，V 神站在了 ETH 這邊。
家園階段 ETH 價格：12.50 美元。
3. 都會階段（2017~2019年）：都會的開發又分為三個階段，升級分成了三次分叉，分別是 2017 年 10 月的「拜占庭」、2019 年 2 月底的「君士坦丁堡「、以及 2019 年 12 月的「伊斯坦布爾」。這些升級主要改善智能合約的編寫、提高安全性、加入難度炸彈以及一些核心架構的修改，以協助未來從工作量證明轉至權益證明。
在都會階段，以太坊網路正式顯現出其威力，正式進入成熟期。智能合約讓不同鏈上的加密貨幣可以互相交易，ERC-20 也在 2017 代幣發行的標准，成千上萬個項目在以太坊網路進行募資，被稱作「首次代幣發行（ICO）」，相信很多幣圈的老人都是被當時 ICO 造富效應帶進來的。到 2019 年，隨著DeFi 生態的崛起，金融產品正式成為以太鏈上最大的產業。
都會階段 ETH 價格：151.06 美元。
4. 寧靜階段（2020-2023年）：與都會分三階段開發相同，寧靜階段目前預計分成三次分叉：柏林（已完成）、倫敦（即將到來）、以及後面的第三次分叉。「寧靜」階段又稱為「以太坊 2.0」，是項目的最終階段，以太坊將從工作量證明方式正式轉向權益證明，並開發第二層擴容方案，提高整個網路的運行效率。
寧靜階段可以說是以太坊網路的集大成之作，如果說前個三階段只是讓以太坊的願景展現的實驗平台，寧靜階段之後的以太坊，將正式成為完全體，不僅有完備的生態應用，超級快的處理速度，眾多網路協同發展，而且 PoS 機制會非常節約能源，真正代表了區塊鏈技術逐漸走向成熟的標志。
寧靜階段 ETH 價格：2021 年 4 月 15 日完成的柏林階段，當天價格為 2454 美元。
即將到來的倫敦協議升級
以太坊生態
以太坊的生態發展，從屬性劃可分為兩大類：一是以太坊網路生態應用建設，二是以太坊網路擴容建設。兩者相互融合，互相成就，應用需要更健壯強大的網路作為承載，網路需要功能完善的應用場景服務用戶。
先說應用生態，以太坊的生態我們又可以分為以下幾大類：
1. 去中心化自製組織（DAO）生態
什麼是去中心化自製組織？還是以我們熟悉的比特幣舉例：比特幣目前市值七千多億美金，在全球資產市值類排名第九，但比特幣並不是某一公司發布的產品，也沒有特定公司組織招聘人員進行維護。比特幣現有的一切，都源於比特幣持有者、比特幣礦工自發形成的分布式組織，他們通過投票方式規劃比特幣發展路線，自發參與維護比特幣程序與網路 —這僅僅因為只要擁有比特幣，所有人都是比特幣網路建設中的受益者，一切維護都源於自身的利益關系。
比特幣的發明與成功運行，突破了由荷蘭人創建、至今流行 400 多年的公司商業架構，開創出一種全新的、無組織架構的、全球分布式的商業模式，這就是 DAO。
再說回以太坊，以太坊的 DAO 可以由智能合約編寫，用戶自定義應用場景。簡單說就是我們規定出程序執行條件與執行范圍，真實世界裡只要觸發設定好的條件，程序就會自動執行運行，且所有過程都會在以太坊的網路上進行去中心化公開驗證，不需要經過人工或者任何第三方組織機構確認。
以太坊 DAO 生態演化出許多商業場景，有慈善機構使用 DAO 建立公開透明的捐款與使用機制，有風投機構使用 DAO 建立公平分配的風險基金。
以太坊生態的很多項目都採用 DAO 自治，代表項目有：Uniswap，AAVE，MakerDAO，Compound，Decred，Dash 等。
2. 去中心化金融（DEFI）生態
在傳統商業世界裡，我們如果需要借錢、存錢，或者買某一公司股票，或者做企業貸款、融資，只要是進行金融活動，總離不開與銀行、證券機構、會計事務所這些金融機構打交道。
而在去中心的世界裡，區塊鏈本質就是集合所有人交易記錄且公開的大賬本，我們可以非常容易的追溯到每一個錢包地址發生過的每一筆交易，查詢到任意一個錢包地址的余額信息，從而對錢包地址里的資產做評估。
舉個例子：全世界個人貸款最貴的國家是印度，印度的年輕人房貸利率目前是 8.8%，最高曾經到過 20%；與此對應，全世界個人存款利率最低的國家是日本，日本政府為了鼓勵民眾消費，在很長一段時間里銀行存款利率是負值，日本人在銀行存款不僅沒有利息，還要給銀行交保管費。理論上，如果日本人將自己的存款借與印度人，雙方都能獲得利益最大化，但現實生活中這樣的場景很難發生。一是每個國家都有外匯管制，日本人的錢並不容易能給到印度人，二是印度人的信用如何日本人也不好評估，大家沒有統一標准，萬一借出去的錢無法歸還，不能沒了收益還要蒙受損失。
但在去中心的世界裡，這樣的事情就簡單的多。
如果印度人的錢包地址里有比特幣，我們就可以利用智能合約，印度人將自己的比特幣質押進去，根據比特幣當時的價格，系統自動給印度人一個授信額度，印度人就可以拿著這個額度去和日本人借款，並規定好還款的周期與利率。如果印度人違約，合約自動將印度人質押進去的比特幣扣除，優先保障日本的權利，這樣，日本人不用擔心安全問題放心享受收益，印度人也有了更多的款項做為流動資金。
這個例子就是去中心金融的簡單應用，實際上，這就是我們參與 DEFI 挖礦是質押理財的原理 —— 當然真正應用實現演算法與場景要復雜的多。
DEFI 根據場景不同，又可以分為很多賽道，比如穩定幣、預言機、AMM 交易所、衍生品、聚合器等等。
DEFI 代表項目有：Dai，Augur，Chainlink，WBTC，0x，Balance，Liquity 等。
3. 非同質化代幣（NFT）生態
世界名畫《蒙娜麗莎》，只有達·芬奇的原版可以展覽在法國盧浮宮博物館，哪怕現代的技術可以無比精細地復刻出來，仿品都不具備原版的收藏價值。
這就是 NFT 的應用場景。NFT是我們可以用來表示獨特物品所有權的代幣，它們讓我們將藝術品、收藏品甚至房地產等現實事物唯一代幣化。雖然文件（作品）本身是可以無限復制，但代表它們的代幣在鏈上可以被追蹤，並為買家提供所有權證明。
相比現實中實物版權、物權的雙重交割相比，NFT 只需要交割描述此物品的唯一代幣。NFT 作品往往存儲在如 IPFS 這樣的分布式存儲網路里，隨用隨取，永不丟失，加之交割簡單方便，很快吸引了大量玩家與投資者收藏轉賣，NFT 出現也給藝術家提供了全新的收入模式。
類似 DEFI 生態，NFT 生態根據應用場景不同也產生了不同賽道，目前比較火熱的賽道有 NFT 交易平台，NFT 游戲 平台，NFT 藝術品平台， NFT 與 DEFI 結合在一起的金融平台。
NFT 代表項目有：CryptoKitties，CryptoPunks，Meebits，Opensea，Rally，Axie Infinity，Enjin Coin，The Sandbox 等。
4. 標准代幣協議（ERC-20）生態
與 NFT 非同質化代幣所對應的，就是同質化代幣。比如我們使用的人民幣就是一種同質化代幣，我們可以用人民幣進行價值交換，即使序號不同也不影響其價值，如果面額相同，不同的鈔票序號對持有者來說沒有區別。
BTC，ETH 和所有我們熟知的加密貨幣，都屬於同質化代幣。同種類的一個比特幣和另一個比特幣沒有任何區別，規格相同，具有統一性。在交易中，只需關注代幣交接的數量即可，其價值可能會根據交換的時間間隔而改變，但其本質並沒有發生變化。
以太坊的 ERC-20 就是定義這種代幣的標准協議，任何人都可以使用 ERC-20 協議，通過幾行代碼，發布自己在以太坊網路上的加密貨幣。
現在，以太坊網路上運行的代幣種類有上百萬個，上邊提到的項目，大多也在以太坊網路中發布了自己的同質化代幣。
ERC-20 代表項目有：USDT，USDC，WBTC 等。
以太坊網路擴容性
我們先引入一個概念：區塊鏈的不可能三角，即無論何種方法，我們都無法同時達到可擴展、去中心化、安全，三者只能得其二。
這其實很好理解，如果我們要去中心化和安全，就需要更多有節點參與網路進行驗證，從而導致驗證人增多、網路效率降低，擴展性下降。網路性能建設就是在三者之間找到平衡點。
用數據舉例，目前比特幣可處理轉賬 7 筆 / 秒，以太坊是 25 筆 / 秒，而 VISA 平均為 4500 筆 / 秒，峰值則達每秒上萬筆。這種業務處理能力的差別，我們就可以簡單理解為是「吞吐量」的差距。而想要提高吞吐量，則需要擴展區塊鏈的業務處理能力，這就是所謂的擴展性。
根據優化方法不同，以太坊網路性能擴容方案可以分為：
1. Layer 1 鏈上擴展，所有交易都保留在以太坊上的擴展解決方案，具有更高的安全性。
鏈上擴展的本質還是改進以太坊主鏈本身，使整個系統擁有更高的拓展性與運行效率。一般的方法有兩種，要麼改變共識協議，比如 ETH 將從 PoW 轉變為 PoS；要麼使用分片技術，優化方法使網路具有更高效率。
2. Layer 2 鏈下擴展，在以太坊協議之上分層單獨做各場景解決方案，具有更好的擴展性。
鏈下擴展可以理解為把計算、交易等業務處理場景拿到以太坊主鏈之外計算，最後將計算好的結果傳回主鏈，主鏈只反映最終的結果而不用管過程，這樣，無論多麼復雜的應用都不會對主鏈產生影響。
我們並不需要明白具體技術實現，只需知道：相比 Layer 1 方案，Layer 2 方案網路不會干擾底層區塊鏈協議，可以替 Layer 1 承擔大部分計算工作，從而降低主網路的負擔提高網路業務處理效率，是目前公認比較好的擴容方案。
以太坊2.0
終於講到以太坊 2.0，回到主題。
通過回顧以太坊的發展 歷史 ，以太坊 2.0 並不是新項目，它只是以太坊開發進程的最後一個階段，它將由整個以太坊生態多個團隊協同完成，目標是使以太坊更具可擴展性、更安全和更可持續，最終成為主流並為全人類服務。
ETH2建設目標:
1. 更具可擴展性。每秒支持 1000 次交易，以使應用程序使用起來更快、更便宜。
2. 更安全。以太坊變得更加安全，以抵禦所有形式的攻擊。
3. 更可持續。提高網路性能的同時減少對能源的消耗，更好地保護環境。
最重要的變化，ETH2 將從 ETH1 使用的 PoW（Proof of Work）工作量證明機制升級為 POS （Proof of Stake）權益證明機制。不再以算力做為驗證方式，而是通過質押加密貨幣的數量做為驗證手段。礦工不需要顯卡也能挖礦，既節省了時間成本與電力成本，又提高了 ETH 的利用率，非常類似錢存在銀行獲得利息。
ETH2 主要使用的技術是分片分層技術實現整個網路擴容。
ETH2 升級將分為三個階段進行：
1. 階段0（正在進行）：信標鏈的創建與合並。信標鏈是 ETH2 的主鏈，如同人類的大腦，是 ETH2 得以運行的基礎。
2. 階段1（預計2022年）：分片鏈的創建與應用。當信標鏈與 ETH1 合並完成後，就進入分片鏈的開發階段。分片鏈可以理解為將 ETH2 主鏈的整塊數據按一定規則拆分存放，單獨建立新鏈處理，用來分擔主鏈上的數據壓力，目前規劃是建立 64 條分片鏈。
舉個例子，從北京到上海，原來的交通工具只有一條公路，所有的車輛都需要在上邊運行，就會非常擁擠；現在通過分片技術，多出來高鐵、飛機等交通方式，分流的車輛同時到達速度更快，這就是分片鏈起到的作用。
分片鏈與主鏈交互示意圖
3. 階段2（預計2023年）：整個網路功能的融合。到了此階段，整個系統的功能全面開始融合，分片鏈的功能會更加強大，新的處理機制開始支持賬戶、智能合約、開發工具的創建，新的生態應用等。
此階段是以太坊網路的最終形態，網路性能得到全面提升，生態應用全面爆發。但要服務全人類，ETH2 每秒 1000 次的交易效率顯然還是遠遠不夠，以太坊也會為它的目標持續優化下去。
ETH2對於大家有什麼影響？
1. 對於以太坊生態開發者。ETH2 在部署應用的時候，是需要選擇應用在哪條分片網路進行部署，造成這種差異的原因是跨分片通信不同步，這就意味著開發者需要根據自己發展計劃做不同的組合。
2. 對與 ETH 持幣者。ETH2 與 ETH1 數據完全同步，代幣也不會有任何變化，你可以繼續使用現在的錢包地址繼續持有 ETH。
3. 對於礦工。雖然 PoW 與 PoS 還會並行一段時間，可以預計的 PoW 礦機的產出會越來越少，應該開始減少 PoW 礦機的投資，開始轉向 PoS 機制。
4. 對於用戶。ETH2 速度更快，交易手續費更低，網路體驗會非常好，唯一值得注意的是，由於 Dapp 部署在不同的分片網路上，可能需要手動選擇應用的網路選項。
ETH是否值得投資？
ETH 是除了 BTC 以外市場的風向標，明確了解 ETH2 非常有助於我們理解其他區塊鏈項目，理解二級市場。
簡單總結幾個點吧：
1. 通過以太坊的項目分析，我們可以清晰地看到：在比特幣之後，以太坊項目的發展史就是目前區塊鏈應用生態的發展史。無論 DEFI 生態，NFT 生態，DAO 生態還是代幣、合約、協議生態，其實在以太坊發布白皮書時已有預見，後來出現的項目，都是圍繞以太坊做驗證。
2. 以太坊的聯合創始人里，只有 V 神還在為以太坊事業做貢獻，但這並不影響以以太坊繁榮發展。以太坊初始團隊只是創建了它，後續的發展是社區、開發者、礦工與用戶共同建立的結果，現在的以太坊早已不是某一個人的思維，它是所有以太坊生態參與者共同的結晶，它屬於全人類。
3. 以太坊在過去的幾年一直沿著既定的開發軌跡發展，雖然中途一度出現過危機，以太坊「被死亡」了好幾百次，以太坊還是頑強的發展下來，並且擁有了繁榮生態。ETH2 還要兩三年時間才能落地，中間也充滿變數，比如其他的公鏈搶佔先機，但可以預見，ETH2 後的以太坊會更加健壯。
4. 不要在抱有任何 BTC 會死亡，區塊鏈行業會消失這樣的偽命題。BTC、ETH 讓我們看到了突破原有公司組織架構，一種全新無組織架構的商業模式存在，這種商業模式顯然更符合這個時代的發展需求，無論項目地發起團隊在不在，無論各國政府如何打壓，只要技術對人類有貢獻，就會由人員自發組織維護，區塊鏈技術是革命。
5. ETH2 的上線，短期看 PoW 獎勵與 PoS 獎勵並行，可能會讓 ETH 總通脹率短期內飆升，長期看 ETH 通脹率始終保持平衡。加上 ETH 本身的生態與應用場景，ETH是值得投資的，目前看不到有其他公鏈代替以太坊公鏈的可能性，ETH2 的上線，甚至會對其他公鏈造成「虹吸效應」，萬鏈歸一。
#比特幣[超話]# #數字貨幣#
④ 以太坊技術系列-以太坊數據結構
本篇文章和大家介紹一下以太坊的數據結構，上篇文章我們提到，以太坊為了實現智能合約這一功能，使用了基於賬戶的模型。我們來看看以太坊中數據結構。
既然是基於賬戶的模型，我們需要通過賬戶地址找到賬戶的狀態。就像通過銀行卡號可以找到你在銀行中的各種信息一樣。最簡單的想法當然是一個簡單的哈希表 key是賬戶地址 value是賬戶狀態。但這里有個問題解決不了。
輕節點如何校驗賬戶合法性？
上篇我們說過，區塊鏈中有2類節點，全節點和輕節點，輕節點只會存儲block header，所以輕節點如何才能校驗賬號是否合法呢？
這個思路和我們平時用的md5校驗一致，我們會對區塊內的信息進行hash運算從而得出區塊內信息唯一確定的值，區塊鏈所有節點中這個值都是相同的。
在這個過程中我們用到了一種數據結構Merkle Tree（哈希樹），我們先看下Merkle Tree（哈希樹）的示意圖。
上篇文章說到區塊鏈中的鏈表(哈希鏈)和我們平時常見鏈表不同的是將指針從地址改為了hash指，這里也一樣，哈希樹和二叉樹的區別有2個
1.將地址改為了哈希值
2.只有葉子節點存儲數據
回到之前的問題輕節點是如何校驗1個賬戶或交易是否是在鏈上的呢？
整個流程如上圖所示
1.輕節點需要判斷1個賬號是否合法
2.輕節點由於只存儲block header，所以拿到1個賬號的時候會向全節點發出請求
3.全節點存儲了所有賬戶狀態，將賬戶路徑中的需要計算用到的hash值返回給輕節點
4.輕節點本地進行計算根hash值，如果計算結果和自己存儲一致則賬戶合法，不一致則不合法。
那以太坊中的賬戶信息的數據結構就是這樣嗎？
直接用這樣的數據結構來存儲賬戶信息會有2個問題
查找困難
生成hash值不確定
第1個問題應該比較容易發現，在這個樹中尋找1個賬號需要的復雜度是O(n),因為沒有任何順序。
第2個問題其實也是因為無序導致的，無序的組合每個節點針對同一批賬戶生成的hash值不一致，這就導致無法達成共識。
既然2個問題都和順序有關，那我們類似二叉排序樹一樣，使用哈希排序樹是不是就可以解決問題了呢？
使用排序樹後會帶來另外1個問題
插入困難
因為要維持樹是有序的，很可能帶來樹結構的很大變動。
以太坊中使用了另外一種數據結構字典樹。和哈希樹不同，字典樹應該是很多地方都有使用。我們簡單來看下字典樹的結構。
字典樹能夠較好地解決哈希樹的2個缺點1.查找困難 2.生成的hash值不確定以及排序二叉樹的1個缺點 插入困難。
但字典樹我們可以看到可能樹的深度可能由於部分元素導致整棵樹深度非常深。
這時我們可以進一步優化，將相同路徑進行壓縮。這就是壓縮字典樹。
將哈希樹和壓縮字典樹結合，就可以得到以太坊存儲賬戶的最終數據結構-MPT。
將壓縮字典樹裡面的指針從地址改為指針，並且將數據存儲在葉子節點中即可。
介紹完狀態樹的數據結構，我們接下來討論1個問題，區塊中存儲的賬戶狀態是什麼樣的范圍。有2種選擇。
只保存當時區塊中產生交易的賬戶狀態。
保存全局所有的賬戶。
我們可以看下這2種方式，無非就是空間和時間的平衡，只保存當前區塊產生的交易意味著是做懶載入(需要的時候才去尋找賬戶)，在區塊鏈中這個代價是非常大的，因為尋找的賬戶之前從未交易過，這樣會遍歷整個區塊鏈。另外一種保存全局的賬戶方式雖然看起來空間消耗較大，但查找快捷，而且空間的問題我們可以通過其他方式優化。所以最終以太坊選擇了第2種每個區塊都報錯全局所有賬戶的方式。
我們來看下以太坊中是如何保存狀態樹的。
可以看到以太坊中雖然每個區塊都保存了全部賬戶，但是會將未發生變化的賬戶狀態指向前1個節點，本身只存儲發生變化的狀態，這樣可以較大程度優化空間佔用。
介紹完以太坊中比較復雜的狀態樹後，我們繼續來看看以太坊中的另外兩棵樹，交易樹和收據樹。
首先介紹一下，為什麼需要交易樹&收據樹。
1.交易樹
雖然以太坊是基於賬戶的模型，但是就像銀行不僅會存儲銀行卡的余額，還會存儲卡中的每筆錢怎麼來的以及怎麼花的。交易樹中就存儲著當前區塊中的包含的所有交易。
2.收據樹
由於智能合約的引入增加了不少復雜性，所以以太坊用收據樹存儲著一些交易操作的額外信息。比如交易過程中執行日誌就包含在收據樹中方便查詢。收據樹和交易樹是一一對應的。每發生一次交易就會有一次收據。
和狀態樹不同交易樹和收據樹只維護當前區塊內發生的交易，因為當時區塊發生交易時不需要再去查找另外1個交易，也就之前需要可能遍歷整個區塊鏈的查找操作了。
由於以太坊中的出塊速度較快，我們進行一些查詢一些符合條件交易的時候會面臨大量數據遍歷困難的問題。收據樹中引入了布隆過濾器可以幫助我們有效緩解這一困難。
布隆過濾器將大集合中每個元素進行hash運算映射到1個較小的集合，這時再來1個元素要判斷是否在大集合的時候，不需要遍歷整個大集合，而是去進行hash運算去小集合中尋找是否存在，如果不存在，肯定不在大集合中，如果存在則不能說明任何問題。
如上圖所示，布隆過濾器只能證明某1個元素不在集合中，不能證明1個元素在結合中。
以太坊中如果我們要在較多區塊中尋找某1個交易，則可以利用布隆過濾器，過濾掉肯定不存在目標交易的區塊，然後進入收據樹內繼續利用布隆過濾器篩選，剩下的才是可能的目標交易的交易，進行一一比對即可。
我們介紹了以太坊的核心數據結構，狀態樹&交易樹&收據樹，他們都是使用相同的數據結構-哈希壓縮字典樹。但狀態樹是維護1顆全局賬戶樹，交易樹和收據樹則是維護本區塊內的交易或收據。
介紹完數據結構後，後面我們會用幾篇文章來介紹以太坊中的一些核心演算法，比如共識機制，挖礦演算法等。
⑤ 如何創建和簽署以太坊交易
交易
區塊鏈交易的行為遵循不同的規則集
由於公共區塊鏈分布式和無需許可的性質，任何人都可以簽署交易並將其廣播到網路。
根據區塊鏈的不同，交易者將被收取一定的交易費用，交易費用取決於用戶的需求而不是交易中資產的價值。
區塊鏈交易無需任何中央機構的驗證。僅需使用與其區塊鏈相對應的數字簽名演算法（DSA）使用私鑰對其進行簽名。
一旦一筆交易被簽名，廣播到網路中並被挖掘到網路中成功的區塊中，就無法恢復交易。
以太坊交易的數據結構：交易0.1個ETH
{
'nonce':'0x00', // 十進制：0
'gasLimit': '0x5208', //十進制： 21000
'gasPrice': '0x3b9aca00', //十進制1，000，000，000
'to': '' ，//發送地址
'value': '0x16345785d8a0000',//100000000000000000 ，10^17
'data': '0x', // 空數據的十進製表示
'chainId': 1 // 區塊鏈網路ID
}這些數據與交易內容無關，與交易的執行方式有關，這是由於在以太坊中發送交易中，您必須定義一些其他參數來告訴礦工如何處理您的交易。交易數據結構有2個屬性設計"gas": "gasPrice","gasLimit"。
"gasPrice": 單位為Gwei, 為 1/1000個eth,表示交易費用
"gasLimit": 交易允許使用的最大gas費用。
這2個值通常由錢包提供商自動填寫。
除此之外還需要指定在哪個以太坊網路上執行交易（chainId）: 1表示以太坊主網。
在開發時，通常會在本地以及測試網路上進行測試，通過測試網路發放的測試ETH進行交易以避免經濟損失。在測試完成後再進入主網交易。
另外，如果需要提交一些其它數據，可以用"data"和"nonce"作為事務的一部分附加。
A nonce（僅使用1次的數字）是以太坊網路用於跟蹤交易的數值，有助於避免網路中的雙重支出以及重放攻擊。
- const ethers = require('ethers')
- const signer = new ethers.Wallet('錢包地址')
- signer.signTransaction({
- 'nonce':'0x00', // 十進制：0
- 'gasLimit': '0x5208', //十進制： 21000
- 'gasPrice': '0x3b9aca00', //十進制1，000，000，000
- 'to': '' ，//發送地址
- 'value': '0x16345785d8a0000',//100000000000000000 ，10^17
- 'data': '0x', // 空數據的十進製表示
- 'chainId': 1 // 區塊鏈網路ID
- })
- .then(console.log)
以太坊交易結構
以太坊交易簽名
以太坊交易會涉及ECDSA演算法，以Javascript代碼為例，使用流行的ethers.js來調用ECDSA演算法進行交易簽名。
可以使用在線使用程序Composer將已簽名的交易傳遞到以太坊網路。這種做法被稱為」離線簽名「。離線簽名對於諸如狀態通道之類的應用程序特別有用，這些通道是跟蹤兩個帳戶之間余額的智能合約，並且在提交已簽名的交易後就可以轉移資金。離線簽名也是去中心化交易所（DEXes）中的一種常見做法。
也可以使用在線錢包通過以太坊賬戶創建簽名驗證和廣播。
使用Portis，您可以簽署交易以與加油站網路（GSN）進行交互。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。
⑥ 以太坊是一個什麼樣的東西怎麼開發
以太坊是一種區塊鏈的實現。在以太坊網路中，眾多的節點彼此連接，構成了以太坊網路： 以太坊節點軟體提供兩個核心功能：數據存儲、合約代碼執行。在每個以太坊全節點中，都保存有完整的區塊鏈數據。以太坊不僅將交易數據保存在鏈上，編譯後 的合約代碼同樣也保存在鏈上。以太坊全節點中，同時還提供了一個虛擬機來執行合約代碼。以太坊虛擬機 以太坊區塊鏈不僅存儲數據和代碼，每個節點中還包含一個虛擬機（EVM：Ethereum Virtual Machine）來執行 合約代碼 —— 聽起來就像計算機操作系統。事實上，這一點是以太坊區別於比特幣（Bitcoin）的最核心的一點：虛擬機的存在使區塊鏈邁入了2.0 時代，也讓區塊鏈第一次成為應用開發者友好的平台。以上內容來自：以太坊DApp開發入門教程
⑦ 如何看待以太坊ETH2.0
我個人不是特別看好以太坊2.0。
以目前以太坊的發展情況來看，以太坊已經成為了世界上最大的一條公鏈，這點毫無疑問。伴隨著以太坊得進一步發展，我們會發現區塊鏈行業也取得了長足的進步。
一、我先講一下關於目前以太坊的現狀。
以太坊在這一次牛市中非常亮眼，換而言之，這一次的牛市就是因為以太坊上面的應用而拉起的。目前的以太坊有幾個困境：第1個困境是交易費率太高，嚇跑了很多人。第2個困境是交易速度太慢，網路擁堵問題非常嚴重。第3個困境是交易相對繁瑣，其他公鏈顯然要優於以太坊。這正是以太坊需要破局的地方，當以太坊升級到2.0以後，這些問題都會相應解決。
⑧ Quorum介紹
Quorum和以太坊的主要區別:
Quorum 的主要組件：
1,用其自己實現的基於投票機制的共識方式 來代替原來的 「Proof of work」 。
2,在原來無限制的P2P傳輸方式上增加了許可權功能。使得P2P傳輸只能在互相允許的節點間傳輸。
3, 修改區塊校驗邏輯使其能支持 private transaction。
4, Transaction 生成時支持 transaction 內容的替換。這個調整是為了能支持聯盟中的私有交易。
Constellation 模塊的主要職責是支持 private transaction。Constellation 由兩部分組成：Transaction Manager 和 Enclave。Transaction Manager 用來管理和傳遞私有消息，Enclave 用來對私有消息的加解密。
在私有交易中，Transaction Manager 會存儲私有交易的內容，並且會將這條私有交易內容與其他相關的 Transaction Manager 進行交互。同時它也會利用 Enclave 來加密或解密其收到的私有交易。
為了能更有效率的處理消息的加密與解密，Quorum 將這個功能單獨拉出並命名為 Enclave 模塊。Enclave 和 Transaction Manager 是一對一的關系。
在 Quorum 中有兩種交易類型，」Public Transaction」 和 「Privat Transaction」。在實際的交易中，這兩種類型都採用了以太坊的 Transaction 模型，但是又做了部分修改。Quorum 在原有的以太坊 tx 模型基礎上添加了一個新的 「privateFor」 欄位。同時，針對一個 tx 類型的對象添加了一個新的方法 「IsPrivate」。用 「IsPrivate」 方法來判斷 Transaction是 public 還是 private，用 「privateFor」 來記錄 事務只有誰能查看。
Public Transaction 的機理和以太坊一致。Transaction中的交易內容能被鏈上的所有人訪問到。
Private Transaction 雖然被叫做 「Private」，但是在全網上也會出現與其相關的交易。只不過交易的明細只有與此交易有關系的成員才能訪問到。在全網上看到的交易內容是一段hash值，當你是交易的相關人員時，你就能利用這個hash值，然後通過 Transaction Manager 和 Enclave 來獲得這筆交易的正確內容。
Public Transaction的處理流程和以太坊的Transaction流程一致。Transaction 廣播全網後，被礦工打包到區塊中。節點收到區塊並校驗區塊中的 事務 信息。然後根據 Transaction信息更新本地的區塊
Private Transaction也會將 Transaction 廣播至全網。但是它的 Transaction payload已經從原來的真實內容替換為一個hash值。這個hash值是由Transaction Manager提供的。
有兩個共識機制：QuorumChain Consensus 和 Raft-Based Consensus。
在 Quorum 1.2 之前的 Release 版本都採用了 QuorumChain。
從 2.0 版本開始，Quorum 廢棄了 QuorumChain 轉而只支持 Raft-based Consensus。
QuorumChain Consensus 是一個基於投票的共識演算法。其主要特點有：
相比較以太坊的POW，Raft-based 提供了更快更高效的區塊生成方式。相比 QuorumChain，Raft-based 不會產生空的區塊，而且在區塊的生成上比前者更有效率。
要想了解Raft-based Consensus，必須先了解Raft演算法
Raft演算法
Raft是一種一致性演算法，是為了確保容錯性，也就是即使系統中有一兩個伺服器當機，也不會影響其處理過程。這就意味著只要超過半數的大多數伺服器達成一致就可以了，假設有N台伺服器，N/2 +1 就超過半數，代表大多數了。
Raft的工作模式：
raft的工作模式是一個Leader和多個Follower模式，即我們通常說的領導者-追隨者模式。除了這兩種身份，還有Candidate身份。下面是身份的轉化示意圖
1，leader的選舉過程
raft初始狀態時所有server都處於Follower狀態，並且隨機睡眠一段時間，這個時間在0~1000ms之間。最先醒來的server A進入Candidate狀態，Candidate狀態的server A有權利發起投票，向其它所有server發出投票請求，請求其它server給它投票成為Leader。
2，Leader產生數據並同步給Follower
Leader產生數據，並向其它Follower節點發送數據添加請求。其它Follower收到數據添加請求後，判斷該append請求滿足接收條件（接收條件在後面安全保證問題3給出），如果滿足條件就將其添加到本地，並給Leader發送添加成功的response。Leader在收到大多數Follower添加成功的response後。提交後的log日誌就意味著已經被raft系統接受，並能應用到狀態機中了。
Leader具有絕對的數據產生權利，其它Follower上存在數據不全或者與Leader數據不一致的情況時，一切都以Leader上的數據為主，最終所有server上的日誌都會復製成與Leader一致的狀態。
Raft的動態演示： http://thesecretlivesofdata.com/raft/
安全性保證，對於異常情況下Raft如何處理：
1，Leader選舉過程中，如果有兩個FollowerA和B同時醒來並發出投票請求怎麼辦？
在一次選舉過程中，一個Follower只能投一票，這就保證了FollowerA和B不可能同時得到大多數（一半以上）的投票。如果A或者B中其一幸運地得到了大多數投票，就能順利地成為Leader，Raft系統正常運行下去。但是A和B可能剛好都得到一半的投票，兩者都成為不了Leader。這時A和B繼續保持Candidate狀態，並且隨機睡眠一段時間，等待進入到下一個選舉周期。由於所有Follower都是隨機選擇睡眠時間，所以連續出現多個server競選的概率很低。
2，Leader掛了後，如何選舉出新的Leader？
Leader在正常運行時候，會周期性的向Follower節點發送數據的同步請求，同時也是起到一個心跳作用。Follower節點如果在一段時間之內（一般是2000ms左右）沒有收到數據同步請求，則認為Leader已經死了，於是進入到Candidate狀態，開始發起投票競選新的Leader，每個新的Leader產生後就是一個新的任期，每個任期都對應一個唯一的任期號term。這個term是單調遞增的，用來唯一標識一個Leader的任期。投票開始時，Candidate將自己的term加1，並在投票請求中帶上term；Follower只會接受任期號term比自己大的request_vote請求，並為之投票。 這條規則保證了只有最新的Candidate才有可能成為Leader。
3，Follower的數據的生效時間
Follower在收到一條添加數據請求後，是否立即保存並將其應用到狀態機中去？如果不是立即應用，那麼由什麼來決定該條日誌生效的時間？
首先會檢查這條數據同步請求的來源信息是否與本地保存的leader信息符合，包括leaderId和任期號term。檢查合法後就將日誌保存到本地中，並給Leader回復添加log成功，但是不會立即將其應用到本地狀態機。Leader收到大部分Follower添加log成功的回復後，就正式將這條日誌commit提交。Leader在隨後發出的心跳append_entires中會帶上已經提交日誌索引。Follower收到Leader發出的心跳append_entries後，就可以確認剛才的log已經被commit(提交)了，這個時候Follower才會把日誌應用到本地狀態機。下表即是append_entries請求的內容，其中leaderCommit即是Leader已經確認提交的最大日誌索引。Follower在收到Leader發出的append_entries後即可以通過leaderCommit欄位決定哪些日誌可以應用到狀態機。
4，向raft系統中添加新機器時，由於配置信息不可能在各個系統上同時達到同步狀態，總會有某些server先得到新機器的信息，有些server後得到新機器的信息。比如在raft系統中有三個server，在某個時間段中新增加了server4和server5這兩台機器。只有server3率先感知到了這兩台機器的添加。這個時候如果進行選舉，就有可能出現兩個Leader選舉成功。因為server3認為有3台server給它投了票，它就是Leader，而server1認為只要有2台server給它投票就是Leader了。raft怎麼解決這個問題呢？
產生這個問題的根本原因是，raft系統中有一部分機器使用了舊的配置，如server1和server2，有一部分使用新的配置，如server3。解決這個問題的方法是添加一個中間配置(Cold, Cnew)，這個中間配置的內容是舊的配置表Cold和新的配置Cnew。這個時候server3收到添加機器的消息後，不是直接使用新的配置Cnew，而是使用(Cold, Cnew)來做決策。比如說server3在競選Leader的時候，不僅需要得到Cold中的大部分投票，還要得到Cnew中的大部分投票才能成為Leader。這樣就保證了server1和server2在使用Cold配置的情況下，還是只可能產生一個Leader。當所有server都獲得了添加機器的消息後，再統一切換到Cnew。raft實現中，將Cold，(Cold,Cnew)以及Cnew都當成一條普通的日誌。配置更改信息發送Leader後，由Leader先添加一條 (Cold, Cnew)日誌，並同步給其它Follower。當這條日誌(Cold, Cnew)提交後，再添加一條Cnew日誌同步給其它Follower，通過Cnew日誌將所有Follower的配置切換到最新。
Raft演算法和以太坊結合
所以為了連接以太坊節點和 Raft 共識，Quorum 採用了網路節點和 Raft 節點一對一的方式來實現 Raft-based 共識
一個Transaction完整流程
1，客戶端發起一筆 Transaction並通過 RPC 來呼叫節點。
2，節點通過以太坊的 P2P 協議將節點廣播給網路。
3，當前的 Raft leader 對應的以太坊節點收到了 Transaction後將它打包成區塊。
區塊被 編碼後傳遞給對應的 Raft leader。
leader 收到區塊後通過 Raft 演算法將區塊傳遞給 follower。這包括如下步驟：
3.1，leader 發送 AppendEntries 指令給 follower。
3.2，follower 收到這個包含區塊信息的指令後，返回確認回執給 leader。
3.3，leader 收到不少於指定數量的確認回執後，發送確認 append 的指令給 follower。
3.4，follower 收到確認 append 的指令後將區塊信息記錄到本地的 Raft log 上。
3.5，Raft 節點將區塊傳遞給對應的 Quorum 節點。Quorum 節點校驗區塊的合法性，如果合法則記錄到本地鏈上。
參考鏈接： http://blog.csdn.net/about_blockchain/article/details/78684901
⑨ 什麼是以太幣/以太坊ETH
以太幣（ETH）是以太坊（Ethereum）的一種數字代幣，被視為「比特幣2.0版」，採用與比特幣不同的區塊鏈技術「以太坊」（Ethereum），一個開源的有智能合約成果的民眾區塊鏈平台，由全球成千上萬的計算機構成的共鳴網路。開發者們需要支付以太幣（ETH）來支撐應用的運行。和其他數字貨幣一樣，以太幣可以在交易平台上進行買賣 。
溫馨提示：以上解釋僅供參考，不作任何建議。入市有風險，投資需謹慎。您在做任何投資之前，應確保自己完全明白該產品的投資性質和所涉及的風險，詳細了解和謹慎評估產品後，再自身判斷是否參與交易。
應答時間：2020-12-02，最新業務變化請以平安銀行官網公布為准。
[平安銀行我知道]想要知道更多？快來看「平安銀行我知道」吧~
https://b.pingan.com.cn/paim/iknow/index.html
⑩ 以太坊交易(tx) 分析
更多請參考: Github: https://github.com/xianfeng92/ethereum-code-analysis
其中 object 和 opcodes 是相對應的，比如 60 對應就是 operation PUSH1,合約編譯後的位元組碼即為一組的 operation 。
合約部署其實就是實例化一個 contract 對象，並將 data 的值設給 Code屬性 。
創建合約的tx中，input欄位對應的是合約的位元組碼，即指令數組。
其中 input 欄位對應所要調用的函數簽名的前四個位元組（771602f7）以及對應的參數（1,2）
其中 input 欄位為所要調用的合約函數簽名的前四個位元組（72a099b7）
關於函數調用，Call會把對應的Code讀出來，依次解析，Code中會把所有的public簽名的函數標志（4位元組）push到棧里。然後依據 input 中需要調用函數的簽名標志（前4位元組）來匹配 Code， 匹配之後跳轉到對應的 opcode 。