以太坊2019改变算法
Ⅰ 【以太坊易错概念】nonce, 公私钥和地址，BASE64/BASE58,
以太坊里的nonce有两种意思，一个是proof of work nonce，一个是account nonce。
在智能合约里，nonce的值代表的是该合约创建的合约数量。只有当一个合约创建另一个合约的时候才会增加nonce的值。但是当一个合约调用另一个合约中的method时 nonce的值是不变的。
在以太坊中nonce的值可以这样来获取（其实也就是属于一个账户的交易数量）：
但是这个方法只能获取交易once的值。目前是没有内置方法来访问contract中的nonce值的
通过椭圆曲线算法生成钥匙对（公钥和私钥），以太坊采用的是secp256k1曲线,
公钥采用uncompressed模式，生成的私钥为长度32字节的16进制字串，公钥为长度64的公钥字串。公钥04开头。
把公钥去掉04，剩下的进行keccak-256的哈希，得到长度64字节的16进制字串，丢掉前面24个，拿后40个，再加上"0x"，即为以太坊地址。
整个过程可以归纳为：
2）有些网关或系统只能使用ASCII字符。Base64就是用来将非ASCII字符的数据转换成ASCII字符的一种方法，而且base64特别适合在http，mime协议下快速传输数据。Base64使用【字母azAZ数字09和+/】这64个字符编码。原理是将3个字节转换成4个字节(3 X 8) = 24 = (4 X 6)
当剩下的字符数量不足3个字节时，则应使用0进行填充，相应的，输出字符则使用'='占位，因此编码后输出的文本末尾可能会出现1至2个'='。
1）Base58是用于Bitcoin中使用的一种独特的编码方式，主要用于产生Bitcoin的钱包地址。相比Base64，Base58不使用数字"0"，字母大写"O"，字母大写"I"，和字母小写"l"，以及"+"和"/"符号。
Base58Check是一种常用在比特币中的Base58编码格式，增加了错误校验码来检查数据在转录中出现的错误。 校验码长4个字节，添加到需要编码的数据之后。校验码是从需要编码的数据的哈希值中得到的，所以可以用来检测并避免转录和输入中产生的错误。使用 Base58check编码格式时，编码软件会计算原始数据的校验码并和结果数据中自带的校验码进行对比。二者不匹配则表明有错误产生，那么这个 Base58Check格式的数据就是无效的。例如，一个错误比特币地址就不会被钱包认为是有效的地址，否则这种错误会造成资金的丢失。
为了使用Base58Check编码格式对数据（数字）进行编码，首先我们要对数据添加一个称作“版本字节”的前缀，这个前缀用来明确需要编码的数 据的类型。例如，比特币地址的前缀是0（十六进制是0x00），而对私钥编码时前缀是128（十六进制是0x80）。 表4-1会列出一些常见版本的前缀。
接下来，我们计算“双哈希”校验码，意味着要对之前的结果（前缀和数据）运行两次SHA256哈希算法：
checksum = SHA256(SHA256(prefix+data))
在产生的长32个字节的哈希值（两次哈希运算）中，我们只取前4个字节。这4个字节就作为校验码。校验码会添加到数据之后。
结果由三部分组成：前缀、数据和校验码。这个结果采用之前描述的Base58字母表编码。下图描述了Base58Check编码的过程。
相同:
1） 哈希算法、Merkle树、公钥密码算法
https://blog.csdn.net/s_lisheng/article/details/77937202?from=singlemessage
2）全新的 SHA-3 加密标准 —— Keccak
https://blog.csdn.net/renq_654321/article/details/79797428
3）在线加密算法
http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha
4）比特币地址生成算法详解
https://www.cnblogs.com/zhaoweiwei/p/address.html
5）Base58Check编码实现示例
https://blog.csdn.net/QQ604666459/article/details/82419527
6） 比特币交易中的签名与验证
https://www.jianshu.com/p/a21b7d72532f
Ⅱ 以太坊升级是什么意思
以太坊君士坦丁堡（Constantinople）分叉即将开始，很多人都对本次分叉感到好奇，不确定是否需要提前做好准备。
简单来说：如果你只是ETH的持有者，本次升级你不需要做任何准备。
以太坊网络中，想要获得以太坊，也要通过挖矿来实现。当前以太坊也是采用POW共识机制，但是与比特币的POW挖矿有点不一样，以太坊挖矿难度是可以调节的。以太坊系统有一个特殊的公式用来计算之后的每个块的难度。如果某个区块比前一个区块验证的更快，以太坊协议就会增加区块的难度。通过调整区块难度，就可以调整验证区块所需的时间。
以太坊采用的是Ethash 加密算法，在挖矿的过程中，需要读取内存并存储 DAG 文件。由于每一次读取内寸的带宽都是有限的，而现有的计算机技术又很难在这个问题上有质的突破，所以无论如何提高计算机的运算效率，内存读取效率仍然不会有很大的改观。因此，从某种意义上来说，以太坊的Ethash加密算法具有“抗ASIC性”。
加密算法的不同，导致了比特币和以太坊的挖矿设备、算力规模差异很大。
目前，比特币挖矿设备主要是专业化程度非常高的ASIC 矿机，单台矿机的算力最高达到了 112T/s（神马M30S++矿机），全网算力的规模达到139.92EH/s。
以太坊的挖矿设备主要是显卡矿机和定制GPU矿机，专业化的ASIC矿机非常少，一方面是因为以太坊挖矿算法的“抗 ASIC 性”提高了研发ASIC矿机的门槛，另一方面是因为以太坊升级到2.0之后共识机制会转型为PoS，矿机无法继续挖。
和ASIC矿机相比，显卡矿机在算力上相差了2个量级。目前，主流的显卡矿机（8卡）算力约为420MH/s，比较领先的定制GPU矿机算力约在500M~750M，以太坊全网算力约为235.39TH/s。
从过去两年的时间维度上看，以太坊的全网算力增长相对缓慢。
以太坊协议规定，难度的动态调整方式是使全网创建新区块的时间间隔为15秒，网络用15秒时间创建区块链，这样一来，因为时间太快，系统的同步性就大大提升，恶意参与者很难在如此短的时间发动51%（也就是半数以上）的算力去修改历史数据。
Ⅳ 第三代区块链将弥补以太坊留下的 Defi 漏洞
由于ETH 2.0 升级距离全面发布还有数月甚至数年的时间，第三代区块链协议正在迅速赶上取代以太坊作为 dapps 和 defi 的“首选”枢纽。
尽管很多人可能只是最近才发现它，但区块链技术已经存在了足够长的时间，可以从第一代协议发展到第二代协议，现在已经发展到第三代协议。
第一代区块链始于比特币，比特币是中心化金融服务霸权的替代方案。它为去中心化的金融生态系统奠定了基础，但比特币网络提供的功能有限，需要巨大的计算能力才能运行，并且严重缺乏互操作性。
这导致了 2015 年以太坊的出现，标志着第二代区块链协议的曙光。随着 Vitalik Buterin 在区块链上引入智能合约功能，它引发了范式转变，使加密货币能够从金融工具过渡到更实用的目的。
以太坊通过在链上实现数据和价值的“有条件转移”，打开了去中心化的金融 (defi) 的大门。从那以后，以太坊一直在疯狂发展，巩固了自己作为启动 dapps、NFT 和 defi 协议的首选平台的地位。
开发人员和采用者接受了复仇，并开始生成自己的ERC20令牌，这么多的社交媒体平台开始谈论的“flippening” -在ETH将超过BTC市值的条款。
然而，尽管它取得了成功，但问题很快在以太坊区块链上显现出来。随着新项目大量进入以太坊生态系统，网络开始面临可扩展性问题。Gas 费用飙升，有限的交易吞吐量成为日常问题。
以太坊的创造者 Vitalik Buterin 也表达了他对以太坊扩展能力的怀疑，他说：
虽然提议的以太坊 2.0 升级承诺解决当前使以太坊网络蒙上阴影的问题，但事情并没有按计划进行。ETH 2.0的第一阶段最初定于 2019 年推出，于 2020 年 12 月开始。还有两个阶段，在 2022 年之前完全发布的可能性很小。
因此，声称该网络在实现其成为世界“去中心化计算机”的核心愿景之前还有很长的路要走，这并不夸张。
尽管比特币和以太坊带来了创新，但这些链都受到各自的可扩展性和效率问题的困扰。同时，这两个网络都需要大量的计算资源才能运行。所有这一切都导致了令人痛苦的缓慢吞吐率和过高成本的永久循环。
已经开发了许多地方 2 层次扩展解决方案来克服比特币和以太坊的固有问题，每个解决方案都取得了不同程度的成功。二层解决方案在一定程度上解决了互操作性和可扩展性问题，但与共识机制和挖矿相关的核心问题还有待解决。
这就是第三代区块链出现的地方。虽然一些第三代协议可以补充现有的区块链网络，但其他一些是全新的区块链，拥有广泛的特性和功能。从多层架构到创新的共识机制，第三代区块链协议不仅完全能够解决出现的可扩展性问题，而且还具有高度的互操作性、快速性和成本效益。
不可否认，defi 热潮是因为以太坊而发生的，并且以太坊仍然主导着 defi 市场。然而，随着基于第三代区块链协议的新定义项目的出现，以太坊的权威无疑将受到挑战。
随着 defi 不断扩大其市场，下一个“Defi 热潮”很可能来自于比早期区块链网络创新更敏捷、更专注的新兴产业。也就是说，随着加密世界为“下一次大翻转”奠定了基础，有前途的项目正在排队等待更新的区块链技术。
在市场主导地位方面，Cardano、Solana 和 Polkadot 处于领先地位。每个平台都提供一系列功能，这就是为什么新项目联盟正在排队开始在这些平台上构建他们的想法。
例如，卡尔达诺的稳定币和 defi 中心Ardana使卡尔达诺能够扩展到 defi 领域。该平台及其组成协议是从定义宏观的角度设计的，旨在为用户提供所需的功能，以帮助维护卡尔达诺链上所有类型的去中心化经济。它将作为一个金融基础层，通过采用 历史 证明的可组合性、资本效率和稳定性的协议模型来支持卡尔达诺的去中心化经济。
作为其战略路线图的一部分，Ardana 将很快推出 dUSD。这种可验证的、链上抵押支持的稳定币将帮助用户将他们的ADA和其他支持的资产投入使用。该平台还将推出其 AMM dex（去中心化交易所）Danaswap，用于稳定的多资产池。根据 Ardana 团队的说法，Danaswap 将提供资本高效的掉期，同时以最小的滑点为目标，并使流动性提供者能够利用低风险的收益机会。
另一项雄心勃勃的计划是Acala，它是利用第三代区块链协议 Polkadot 的内置功能的 Defi 流动性中心。目前，几乎所有稳定币都建立在以太坊网络上，限制了采用和使用。Acala 希望通过利用 Polkadot 的速度、跨链互操作性和成本效率来改变这一现实，以提供具有内置流动性和现成的去中心化金融应用程序的 defi 中心。
同样，Acala 声称以其他网络所需的一小部分来结算交易，在 defi 竞赛中建立了数量优势。该平台将通过 Polkadot 基于权重的费用模型支持受交易复杂性影响很小的小额 Gas 费用。此外，Acala 还将引入“算法风险调整”功能，该功能将自动修改其借贷协议的风险参数，包括利率和抵押品比率。
最后，在这场正在进行的 defi 市场份额争夺战中，建立在 Solana 区块链网络上的一体式加密交易平台Atani是另一个需要监控的重量级竞争者。该平台提供免费的加密交易工具，并与 Kucoin、Binance、Okex、Bitfinex、Poloniex 等顶级交易所合作，为用户提供更低的交易费用。
Atani 最近在 Solana 上推出了新的 dex 聚合器，以提供订单路由功能，同时提供投资组合跟踪、价格警报、技术分析等附加组件。有了这个聚合器和 Solana 的嵌入特性，Atani 的计划是减少分散的 defi 生态系统之间的摩擦，将 cexs（中心化交易所）和 dexs 的流动性提供给 Solana 生态系统，同时确保多链支持。
当谈到挖掘 defi 的真正潜力时，我们还没有真正触及表面。Web 3.0 正在发展，地球村正在变得越来越小。与此同时，defi 服务对于全球没有银行账户和银行账户不足的人来说都是革命性的，他们需要更多空间来扩展，就像现有协议推动网络容量限制一样。
从公正的角度来看，Polkadot、Cardano、Solana 和其他几个第三代区块链平台为阻碍传统链的可扩展性和互操作性提供了急需的解决方案。它们更快、更安全、更具成本效益且资源消耗低，将它们定位为可广泛使整个加密货币行业受益的多合一解决方案。随着以太坊 2.0 的首次亮相还有很长的路要走，第三代区块链协议已经在这里完成繁重的工作并将 defi 提升到一个新的水平。
您认为哪个网络会赢得 defi 竞赛？请在下面的评论部分告诉我们。
#热议区块链# #数字货币# #比特币[超话]#
Ⅳ 如何看待以太坊ETH2.0
我个人不是特别看好以太坊2.0。
以目前以太坊的发展情况来看，以太坊已经成为了世界上最大的一条公链，这点毫无疑问。伴随着以太坊得进一步发展，我们会发现区块链行业也取得了长足的进步。
一、我先讲一下关于目前以太坊的现状。
以太坊在这一次牛市中非常亮眼，换而言之，这一次的牛市就是因为以太坊上面的应用而拉起的。目前的以太坊有几个困境：第1个困境是交易费率太高，吓跑了很多人。第2个困境是交易速度太慢，网络拥堵问题非常严重。第3个困境是交易相对繁琐，其他公链显然要优于以太坊。这正是以太坊需要破局的地方，当以太坊升级到2.0以后，这些问题都会相应解决。
Ⅵ 2020年以太坊价格预测是怎样
以太坊以130美元的价格迎接2019年，同样又以130美元的价格结束了2019年。这一年里，以太坊起起伏伏，但最终它不多又不少地回到起点。
（2015年比特币价格走势）
那一年，比特币在接近年底的时候终于走出方向，而在当年的大部分时间里，它表现平平无奇，虽然有涨有跌，但价格仍维持在同一水平线。
那么，以太坊的2020年会走出比特币2016年那样的行情吗？
这两个年份有些相似，都是“减半”的一年，也都是距离上一次高点的两年后，同样也都是被期待走出暴涨行情的一年。
况且当下的以太坊还有着与2015年的比特币类似的错觉。就像当年比特币经历支付需求落空一样，以太坊上的IC0项目成为熊市期间的负担，项目方们可以毫无顾虑地抛售那些靠IC0得来的ETH。
和中本聪的比特币一样，V神对网络可扩展性的愿景已经卡了几年而不是几个月，但在别的领域，它们反而变得越来越有看头。
一、外在是区块链，内在是Defi
区块链兴起于2014年，但在2016年以更快的速度崛起，这也是比特币能在2017年起飞的一大原因。
以太坊的推出可能也带动了比特币，因为最初你需要购买BTC来获得ETH。
然而，由于以太坊是图灵完备的，它并不需要一个全新的区块链网络来实现一个新发明。相反，任何可编码的东西都可以用ETH来编码，包括有些原始但完全可以自动化的银行。
例如，其中一个案例就是，去中心化银行MakerDAO所发行的稳定币DAI，它提供的活期利率已经达到银行的10倍（一般而言，银行的活期利率在3%左右）。
可以说，在这一点上传统银行缺乏优势，因为他们有办公室、有想要丰厚奖金的员工等等成本，而这些成本显然是由银行用户支付的。而所有的这些，在以太坊上都被极其廉价的代码所取代。
就目前而言，这项发明还很年轻，有很大的发展空间，而这种Defi(去中心化金融)的概念也已经被普遍证实具有可行性。
二、从Defi到技术革命
有些智能合约非常复杂，例如，要创建DAI合约，你要放入ETH，管理抵押品、对冲、套利、创建代码价格管理策略，基本上是要做你自己的银行。
但从终端用户的角度来看，大家不必关心这么多。你需要知道的只是：合约是否被黑客入侵，如果没有，它运行了多长时间？
这虽然不是一个完美的衡量安全的办法，但相对而言，它是一个可以用技术水平来量化风险的有效方式。你无需费心管理抵押品，只需要用ETH换成DAI，就能赚取储蓄。
假设你有10万美元的存款，你认为股票价格可能太高，或者认为美元会走强，或者仅仅只是想有一些又快又方便的理财储蓄。
最后一种情况的办法就是放在银行存活期，但如果你真的这么做了，你会因为通货膨胀而损失钱，因为很多地方的银行利率极低，能给的活期储蓄账户的利息基本上是0%。
但如果放在DAI这样的去中心化银行体系，却能获得4%的储蓄利息。人们要做的仅仅是先购买ETH，然后换成DAI。
我们想象一下，如果这么做的人多了，就间接地推动了以太坊价格上涨。因此，明智的做法是保留一部分ETH，而不是全部都变成DAI。通过这一个例子，你或许可以想象出未来以太坊的发展方向。
三、2020年，ETH会崛起吗？
如果你将以太坊看作是通向全新DEFI领域的大门，那么目前它的价值就存在低估的可能。
就像多头情绪高涨，会与现实脱节一样，空头也会发生这种情况。空头往往可以给出很多下跌的原因，但目前来看，除了一些老生常谈的原因之外，我们还不清楚以太坊未来还会有什么负面。
是的，升级总是被推迟，因为过于复杂，或者别的原因，你甚至不确定最终是否会发布。
是的，与比特币开发者一样，以太坊开发者也会因为糟糕的沟通技巧和对“投资者”的轻视而变得傲慢，有些人甚至已经离开，从而拖慢了进展。
以太坊缺乏明确的货币政策——话虽如此，但以太坊目的是将通胀降至接近于零的水平。
IC0项目们卖了又卖，很多项目毫无成果，进度一拖再拖，说它们半去中心化也不为过。
在这两年熊市里，这些缺点都浮出水面，而且还不止这些，但走到最后，以太坊仍有130美元的价格。
这可能意味着所有的负面因素都已被消化，市场仍然认为，甚至是非常顽固地认为，它至少还值130美元。
如果没有进一步下跌，大概就意味着它必须上涨，因为在熊市期间，许多潜在的利好因素、升级发展都被忽视了。
虽说Defi看起来只是一个领域，但它可以通过大量的应用程序，缓慢地、逐步地使更多的金融服务自动化，最终推动银行和其他金融实体的发展。
此外，升级的延迟已经反映在价格上，虽然目前还不清楚其他的既定因素是否也已经反映在价格中。
例如，市场真的相信以太坊的通货膨胀率会降至接近于零甚至负值吗？
通过PoS获得利息的潜在需求是否已经反映在数字资产的价格中?一旦PoS退出市场，被锁定的ETH会怎样？将 ETH 1.x（现有以太坊平台协议升级集合的名称）转换成POS的分片机制有何新计划？
我们还可以列出很多很多问题，但要知道，以太坊在去年早些时候曾被宣告死亡，它却走到了今天。
所以，它还有再次崛起的机会，因为它已经完成了很多目标，还有更多目标等着去实现，同时，它创造了很多新观念（例如Defi），有的已经落地，有的才刚刚启动。
至于估值，如果我们仅仅只谈一个方面，比如替代某些银行服务，哪怕只有20%的机会，哪怕只获得1%的市场份额，这仍然是一个价值万亿的事情。
就像达尔文曾说的：“最终能生存下来的物种，不是最强的，也不是最聪明的，而是最能适应变化的。”
Ⅶ 一文读懂以太坊—ETH2.0，是否值得长期持有
这几天一直在看关于ETH伦敦升级方面的资料，简单的聊一下，在加密货币的世界里，无论是投资机构、区块链应用开发者、矿机商，还是个人投资者、硬件供应商、 游戏 行业从业者等等，提起以太坊，或多或少都会有一些了解。
一方面取决于以太坊代币 ETH 本身的造富效应。从 2014 年首次发行以来，投资回报率已经超过 7400 倍。
另一方面，以太坊作为应用最广泛的去中心应用编程平台，引来无数开发者在其之上开发应用。这些应用不仅产生了巨大的商业价值，伴随 DEFI 生态、NFT 生态、DAO 生态蓬勃发展，也给 ETH 带来了更多使用者。
随着“伦敦升级计划”临近，ETH 再次聚集所有人的关注目光。
以太坊 2.0 到底是什么？包含哪些升级？目前进展如何？
以太坊 2.0 到来，会对现有以太坊生态的去中心化应用产生哪些影响？
ETH 是否值得持续投资？看完相信你会有自己的判断。
如果将搭建应用比作造房子，那么以太坊就提供了墙面、屋顶、地板等模块，用户只需像搭积木一样把房子搭起来，因此在以太坊上建立应用的成本和速度都大大改善。以太坊的出现，迅速吸引了大量开发者进入以太坊的世界编写出各类去中心应用，极大丰富人们对去中心应用场景的需求。
以太坊应用开发模型示意
以太坊与ETH
现有市场的加密货币，只是在区块链技术应用在某一场景下的单一代币。
以太坊也不例外，它的完整项目名称是“下一代智能合约与去中心化应用平台”，Ether（以太币）是其原生加密货币，简称 ETH。
ETH 除了可以用来与各种类型数字资产之间进行有效交换，还提供支付交易费用的机制，即我们现在做链上操作时所支付的 GAS 费用。GAS 费用机制的出现，即保护了以太坊网络上创建的应用不会被恶意程序随意滥用，又因为 GAS 收入归矿工所有，让更多的用户参与到以太坊网络的记账当中成为矿工，进一步维护了以太坊网络安全与生态发展。
与 BTC 不同的是，ETH 并没有采用 SHA256 挖矿算法，避免了整个挖矿生态出现由 ASIC（专用集成电路）矿机主导以至于大部分算力被中心化机构控制所带来的系统性风险。
以太坊最初采用的是 PoW（Proof of Work）的工作量证明机制，人们需要通过工作量证明以获取手续费回报。我们经常听说矿工使用显卡挖矿，他们做的就是 POW 工作量证明。显卡越多，算力越大，那么工作量就越大，收入也就越高。
当前，整个以太坊网络的总算力大约为 870.26 TH/s，用我们熟悉的消费级显卡来对比，英伟达 RTX 3080 的显卡算力大约为 92-93 MH/s，以太坊网络相当于 936 万张 3080 显卡算力的总和。
以太坊白皮书内非常明确提到之后会将 PoW 工作证明的账本机制升级为 POS （Proof of Stake）权益证明的账本机制。
ETH经济模型
与 BTC 总量 2100 万枚不同，ETH 的总量并没有做上限，而是在首次预售的 ETH 数量基础上每年增发，增发数量为 0.26x（x 为发售总量）。
但也不用担心 ETH 会无限通胀下去，长期来看，每年增发币的数量与每年因死亡或者粗心原因遗失币的数量大致相同，ETH 的“货币供应增长率”是趋近于零的。
ETH 分配模型包含早期购买者，早期贡献值，长期捐赠与矿工收益，具体分配比例如下表。
现在每年将有 60,102,216 * 0.26 = 15,626,576 个 ETH 被矿工挖出，转成 PoS 后，每年产出的 ETH 将减少。
目前，市场上流通的 ETH 总量约为 116,898,848 枚，总市值约为 2759 亿美元。
以太坊发展历程
1. 边境阶段（2015年）：上线后不久进行了第一次分叉，调整未来挖矿的难度。此版本处于实验阶段，技术并未成熟，最初只能让少部分开发者参与挖矿，智能合约也仅面向开发者开发应用使用，并没有用户参与，以太坊网络处于萌芽期。
边境阶段 ETH 价格：1.24 美元。
2. 家园阶段（2016年）：以太坊主网于 2016 年 3 月进行了第二次分叉，发布了第一个稳定版本。此版本是第一个成熟的正式版本，采用 100% PoW 证明，引入难度炸弹，随着区块链数量的增加，挖矿难度呈指数增长，网络的性能大幅提升，以太坊项目也进入到快速成长期。在”家园“版本里，还发生了著名的”The DAO 攻击事件“，以太坊被社区投票硬分叉为以太坊（ETH）与以太经典（ETC）两条链，V 神站在了 ETH 这边。
家园阶段 ETH 价格：12.50 美元。
3. 都会阶段（2017~2019年）：都会的开发又分为三个阶段，升级分成了三次分叉，分别是 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“伊斯坦布尔”。这些升级主要改善智能合约的编写、提高安全性、加入难度炸弹以及一些核心架构的修改，以协助未来从工作量证明转至权益证明。
在都会阶段，以太坊网络正式显现出其威力，正式进入成熟期。智能合约让不同链上的加密货币可以互相交易，ERC-20 也在 2017 代币发行的标准，成千上万个项目在以太坊网络进行募资，被称作“首次代币发行（ICO）”，相信很多币圈的老人都是被当时 ICO 造富效应带进来的。到 2019 年，随着DeFi 生态的崛起，金融产品正式成为以太链上最大的产业。
都会阶段 ETH 价格：151.06 美元。
4. 宁静阶段（2020-2023年）：与都会分三阶段开发相同，宁静阶段目前预计分成三次分叉：柏林（已完成）、伦敦（即将到来）、以及后面的第三次分叉。“宁静”阶段又称为“以太坊 2.0”，是项目的最终阶段，以太坊将从工作量证明方式正式转向权益证明，并开发第二层扩容方案，提高整个网络的运行效率。
宁静阶段可以说是以太坊网络的集大成之作，如果说前个三阶段只是让以太坊的愿景展现的实验平台，宁静阶段之后的以太坊，将正式成为完全体，不仅有完备的生态应用，超级快的处理速度，众多网络协同发展，而且 PoS 机制会非常节约能源，真正代表了区块链技术逐渐走向成熟的标志。
宁静阶段 ETH 价格：2021 年 4 月 15 日完成的柏林阶段，当天价格为 2454 美元。
即将到来的伦敦协议升级
以太坊生态
以太坊的生态发展，从属性划可分为两大类：一是以太坊网络生态应用建设，二是以太坊网络扩容建设。两者相互融合，互相成就，应用需要更健壮强大的网络作为承载，网络需要功能完善的应用场景服务用户。
先说应用生态，以太坊的生态我们又可以分为以下几大类：
1. 去中心化自制组织（DAO）生态
什么是去中心化自制组织？还是以我们熟悉的比特币举例：比特币目前市值七千多亿美金，在全球资产市值类排名第九，但比特币并不是某一公司发布的产品，也没有特定公司组织招聘人员进行维护。比特币现有的一切，都源于比特币持有者、比特币矿工自发形成的分布式组织，他们通过投票方式规划比特币发展路线，自发参与维护比特币程序与网络 —这仅仅因为只要拥有比特币，所有人都是比特币网络建设中的受益者，一切维护都源于自身的利益关系。
比特币的发明与成功运行，突破了由荷兰人创建、至今流行 400 多年的公司商业架构，开创出一种全新的、无组织架构的、全球分布式的商业模式，这就是 DAO。
再说回以太坊，以太坊的 DAO 可以由智能合约编写，用户自定义应用场景。简单说就是我们规定出程序执行条件与执行范围，真实世界里只要触发设定好的条件，程序就会自动执行运行，且所有过程都会在以太坊的网络上进行去中心化公开验证，不需要经过人工或者任何第三方组织机构确认。
以太坊 DAO 生态演化出许多商业场景，有慈善机构使用 DAO 建立公开透明的捐款与使用机制，有风投机构使用 DAO 建立公平分配的风险基金。
以太坊生态的很多项目都采用 DAO 自治，代表项目有：Uniswap，AAVE，MakerDAO，Compound，Decred，Dash 等。
2. 去中心化金融（DEFI）生态
在传统商业世界里，我们如果需要借钱、存钱，或者买某一公司股票，或者做企业贷款、融资，只要是进行金融活动，总离不开与银行、证券机构、会计事务所这些金融机构打交道。
而在去中心的世界里，区块链本质就是集合所有人交易记录且公开的大账本，我们可以非常容易的追溯到每一个钱包地址发生过的每一笔交易，查询到任意一个钱包地址的余额信息，从而对钱包地址里的资产做评估。
举个例子：全世界个人贷款最贵的国家是印度，印度的年轻人房贷利率目前是 8.8%，最高曾经到过 20%；与此对应，全世界个人存款利率最低的国家是日本，日本政府为了鼓励民众消费，在很长一段时间里银行存款利率是负值，日本人在银行存款不仅没有利息，还要给银行交保管费。理论上，如果日本人将自己的存款借与印度人，双方都能获得利益最大化，但现实生活中这样的场景很难发生。一是每个国家都有外汇管制，日本人的钱并不容易能给到印度人，二是印度人的信用如何日本人也不好评估，大家没有统一标准，万一借出去的钱无法归还，不能没了收益还要蒙受损失。
但在去中心的世界里，这样的事情就简单的多。
如果印度人的钱包地址里有比特币，我们就可以利用智能合约，印度人将自己的比特币质押进去，根据比特币当时的价格，系统自动给印度人一个授信额度，印度人就可以拿着这个额度去和日本人借款，并规定好还款的周期与利率。如果印度人违约，合约自动将印度人质押进去的比特币扣除，优先保障日本的权利，这样，日本人不用担心安全问题放心享受收益，印度人也有了更多的款项做为流动资金。
这个例子就是去中心金融的简单应用，实际上，这就是我们参与 DEFI 挖矿是质押理财的原理 —— 当然真正应用实现算法与场景要复杂的多。
DEFI 根据场景不同，又可以分为很多赛道，比如稳定币、预言机、AMM 交易所、衍生品、聚合器等等。
DEFI 代表项目有：Dai，Augur，Chainlink，WBTC，0x，Balance，Liquity 等。
3. 非同质化代币（NFT）生态
世界名画《蒙娜丽莎》，只有达·芬奇的原版可以展览在法国卢浮宫博物馆，哪怕现代的技术可以无比精细地复刻出来，仿品都不具备原版的收藏价值。
这就是 NFT 的应用场景。NFT是我们可以用来表示独特物品所有权的代币，它们让我们将艺术品、收藏品甚至房地产等现实事物唯一代币化。虽然文件（作品）本身是可以无限复制，但代表它们的代币在链上可以被追踪，并为买家提供所有权证明。
相比现实中实物版权、物权的双重交割相比，NFT 只需要交割描述此物品的唯一代币。NFT 作品往往存储在如 IPFS 这样的分布式存储网络里，随用随取，永不丢失，加之交割简单方便，很快吸引了大量玩家与投资者收藏转卖，NFT 出现也给艺术家提供了全新的收入模式。
类似 DEFI 生态，NFT 生态根据应用场景不同也产生了不同赛道，目前比较火热的赛道有 NFT 交易平台，NFT 游戏 平台，NFT 艺术品平台， NFT 与 DEFI 结合在一起的金融平台。
NFT 代表项目有：CryptoKitties，CryptoPunks，Meebits，Opensea，Rally，Axie Infinity，Enjin Coin，The Sandbox 等。
4. 标准代币协议（ERC-20）生态
与 NFT 非同质化代币所对应的，就是同质化代币。比如我们使用的人民币就是一种同质化代币，我们可以用人民币进行价值交换，即使序号不同也不影响其价值，如果面额相同，不同的钞票序号对持有者来说没有区别。
BTC，ETH 和所有我们熟知的加密货币，都属于同质化代币。同种类的一个比特币和另一个比特币没有任何区别，规格相同，具有统一性。在交易中，只需关注代币交接的数量即可，其价值可能会根据交换的时间间隔而改变，但其本质并没有发生变化。
以太坊的 ERC-20 就是定义这种代币的标准协议，任何人都可以使用 ERC-20 协议，通过几行代码，发布自己在以太坊网络上的加密货币。
现在，以太坊网络上运行的代币种类有上百万个，上边提到的项目，大多也在以太坊网络中发布了自己的同质化代币。
ERC-20 代表项目有：USDT，USDC，WBTC 等。
以太坊网络扩容性
我们先引入一个概念：区块链的不可能三角，即无论何种方法，我们都无法同时达到可扩展、去中心化、安全，三者只能得其二。
这其实很好理解，如果我们要去中心化和安全，就需要更多有节点参与网络进行验证，从而导致验证人增多、网络效率降低，扩展性下降。网络性能建设就是在三者之间找到平衡点。
用数据举例，目前比特币可处理转账 7 笔 / 秒，以太坊是 25 笔 / 秒，而 VISA 平均为 4500 笔 / 秒，峰值则达每秒上万笔。这种业务处理能力的差别，我们就可以简单理解为是「吞吐量」的差距。而想要提高吞吐量，则需要扩展区块链的业务处理能力，这就是所谓的扩展性。
根据优化方法不同，以太坊网络性能扩容方案可以分为：
1. Layer 1 链上扩展，所有交易都保留在以太坊上的扩展解决方案，具有更高的安全性。
链上扩展的本质还是改进以太坊主链本身，使整个系统拥有更高的拓展性与运行效率。一般的方法有两种，要么改变共识协议，比如 ETH 将从 PoW 转变为 PoS；要么使用分片技术，优化方法使网络具有更高效率。
2. Layer 2 链下扩展，在以太坊协议之上分层单独做各场景解决方案，具有更好的扩展性。
链下扩展可以理解为把计算、交易等业务处理场景拿到以太坊主链之外计算，最后将计算好的结果传回主链，主链只反映最终的结果而不用管过程，这样，无论多么复杂的应用都不会对主链产生影响。
我们并不需要明白具体技术实现，只需知道：相比 Layer 1 方案，Layer 2 方案网络不会干扰底层区块链协议，可以替 Layer 1 承担大部分计算工作，从而降低主网络的负担提高网络业务处理效率，是目前公认比较好的扩容方案。
以太坊2.0
终于讲到以太坊 2.0，回到主题。
通过回顾以太坊的发展 历史 ，以太坊 2.0 并不是新项目，它只是以太坊开发进程的最后一个阶段，它将由整个以太坊生态多个团队协同完成，目标是使以太坊更具可扩展性、更安全和更可持续，最终成为主流并为全人类服务。
ETH2建设目标:
1. 更具可扩展性。每秒支持 1000 次交易，以使应用程序使用起来更快、更便宜。
2. 更安全。以太坊变得更加安全，以抵御所有形式的攻击。
3. 更可持续。提高网络性能的同时减少对能源的消耗，更好地保护环境。
最重要的变化，ETH2 将从 ETH1 使用的 PoW（Proof of Work）工作量证明机制升级为 POS （Proof of Stake）权益证明机制。不再以算力做为验证方式，而是通过质押加密货币的数量做为验证手段。矿工不需要显卡也能挖矿，既节省了时间成本与电力成本，又提高了 ETH 的利用率，非常类似钱存在银行获得利息。
ETH2 主要使用的技术是分片分层技术实现整个网络扩容。
ETH2 升级将分为三个阶段进行：
1. 阶段0（正在进行）：信标链的创建与合并。信标链是 ETH2 的主链，如同人类的大脑，是 ETH2 得以运行的基础。
2. 阶段1（预计2022年）：分片链的创建与应用。当信标链与 ETH1 合并完成后，就进入分片链的开发阶段。分片链可以理解为将 ETH2 主链的整块数据按一定规则拆分存放，单独建立新链处理，用来分担主链上的数据压力，目前规划是建立 64 条分片链。
举个例子，从北京到上海，原来的交通工具只有一条公路，所有的车辆都需要在上边运行，就会非常拥挤；现在通过分片技术，多出来高铁、飞机等交通方式，分流的车辆同时到达速度更快，这就是分片链起到的作用。
分片链与主链交互示意图
3. 阶段2（预计2023年）：整个网络功能的融合。到了此阶段，整个系统的功能全面开始融合，分片链的功能会更加强大，新的处理机制开始支持账户、智能合约、开发工具的创建，新的生态应用等。
此阶段是以太坊网络的最终形态，网络性能得到全面提升，生态应用全面爆发。但要服务全人类，ETH2 每秒 1000 次的交易效率显然还是远远不够，以太坊也会为它的目标持续优化下去。
ETH2对于大家有什么影响？
1. 对于以太坊生态开发者。ETH2 在部署应用的时候，是需要选择应用在哪条分片网络进行部署，造成这种差异的原因是跨分片通信不同步，这就意味着开发者需要根据自己发展计划做不同的组合。
2. 对与 ETH 持币者。ETH2 与 ETH1 数据完全同步，代币也不会有任何变化，你可以继续使用现在的钱包地址继续持有 ETH。
3. 对于矿工。虽然 PoW 与 PoS 还会并行一段时间，可以预计的 PoW 矿机的产出会越来越少，应该开始减少 PoW 矿机的投资，开始转向 PoS 机制。
4. 对于用户。ETH2 速度更快，交易手续费更低，网络体验会非常好，唯一值得注意的是，由于 Dapp 部署在不同的分片网络上，可能需要手动选择应用的网络选项。
ETH是否值得投资？
ETH 是除了 BTC 以外市场的风向标，明确了解 ETH2 非常有助于我们理解其他区块链项目，理解二级市场。
简单总结几个点吧：
1. 通过以太坊的项目分析，我们可以清晰地看到：在比特币之后，以太坊项目的发展史就是目前区块链应用生态的发展史。无论 DEFI 生态，NFT 生态，DAO 生态还是代币、合约、协议生态，其实在以太坊发布白皮书时已有预见，后来出现的项目，都是围绕以太坊做验证。
2. 以太坊的联合创始人里，只有 V 神还在为以太坊事业做贡献，但这并不影响以以太坊繁荣发展。以太坊初始团队只是创建了它，后续的发展是社区、开发者、矿工与用户共同建立的结果，现在的以太坊早已不是某一个人的思维，它是所有以太坊生态参与者共同的结晶，它属于全人类。
3. 以太坊在过去的几年一直沿着既定的开发轨迹发展，虽然中途一度出现过危机，以太坊“被死亡”了好几百次，以太坊还是顽强的发展下来，并且拥有了繁荣生态。ETH2 还要两三年时间才能落地，中间也充满变数，比如其他的公链抢占先机，但可以预见，ETH2 后的以太坊会更加健壮。
4. 不要在抱有任何 BTC 会死亡，区块链行业会消失这样的伪命题。BTC、ETH 让我们看到了突破原有公司组织架构，一种全新无组织架构的商业模式存在，这种商业模式显然更符合这个时代的发展需求，无论项目地发起团队在不在，无论各国政府如何打压，只要技术对人类有贡献，就会由人员自发组织维护，区块链技术是革命。
5. ETH2 的上线，短期看 PoW 奖励与 PoS 奖励并行，可能会让 ETH 总通胀率短期内飙升，长期看 ETH 通胀率始终保持平衡。加上 ETH 本身的生态与应用场景，ETH是值得投资的，目前看不到有其他公链代替以太坊公链的可能性，ETH2 的上线，甚至会对其他公链造成“虹吸效应”，万链归一。
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Ⅷ 以太坊是如何挖矿的
以太坊的代币是通过采矿过程中产生的，每块采矿率为 5 个以太币。以太坊的采矿过程几乎与比特币相同，对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机通过散列函数运行该块的唯一标题元数据，反复，快速地猜出答案，直到其中一人获胜。
许多新用户认为，采矿的唯一目的是以不需要中央发行人的方式生成醚（参见我们的指南“ 什么是以太？ ”）。这是真的。以太坊的代币是通过采矿过程中产生的，每块采矿率为 5 个以太币。但是，采矿还有至少同样重要的作用。通常，银行负责保持交易的准确记录。他们确保资金不是凭空创造的，用户不会多次欺骗和花钱。不过，区块链引入了一种全新的记录保存方式，整个网络而不是中介，验证交易并将其添加到公共分类账。
Ethereum Mining
尽管“无信任”或“信任最小化”货币体系是目标，但仍有人需要确保财务记录的安全，确保没有人作弊。采矿是使分散记录成为可能的创新之一。矿工们在防止欺诈行为（特别是醚的双重支出）方面达成了关于交易历史的共识 – 这是一个有趣的问题，在分散化的货币未在工作区块链之前解决。虽然以太坊正在研究其他方法来就交易的有效性达成共识，但采矿目前将平台保持在一起。
挖矿如何工作
今天，以太坊的采矿过程几乎与比特币相同。对于每一笔交易，矿工都可以使用计算机反复，快速地猜出答案，直到其中一人获胜。更具体地说，矿工将通过散列函数（它将返回一个固定长度，乱序的数字和字母串，它看起来是随机的）运行该块的唯一标题元数据（包括时间戳和软件版本），只改变’nonce 值’ ，这会影响结果散列值。
如果矿工发现与当前目标相匹配的散列，矿工将被授予乙醚并在整个网络上广播该块，以便每个节点验证并添加到他们自己的分类账副本中。如果矿工 B 找到散列，矿工 A 将停止对当前块的工作，并为下一个块重复该过程。矿工很难在这场比赛中作弊。没有办法伪造这项工作，并拿出正确的谜题答案。这就是为什么解谜方法被称为“工作证明”。
另一方面，其他人几乎没有时间验证散列值是否正确，这正是每个节点所做的。大约每 12-15 秒，一名矿工发现一块石块。如果矿工开始比这更快或更慢地解决谜题，算法会自动重新调整问题的难度，以便矿工回弹到大约 12 秒钟的解决时间。
矿工们随机赚取这些乙醚，他们的盈利能力取决于运气和他们投入的计算能力。以太坊使用的具体工作量验证算法被称为’ethash’，旨在需要更多的内存，使得使用昂贵的 ASIC 难以开采 – 特殊的采矿芯片，现在是唯一可以盈利的比特币开采方式。
从某种意义上讲，ethash 可能已经成功实现了这一目的，因为专用 ASIC 不可用于以太坊（至少目前还没有）。此外，由于以太坊旨在从工作证明挖掘转变为“股权证明”（我们将在下面讨论），购买 ASIC 可能不是一个明智的选择，因为它可能无法长久证明有用。
转移到股权证明
不过，以太坊可能永远不需要矿工。开发人员计划放弃工作证明，即网络当前使用的算法来确定哪些交易是有效的，并保护其免受篡改，以支持股权证明，网络由代币所有者担保。如果并且当该算法推出时，股权证明可以成为实现分布式共识的一种手段，而该共识使用更少的资源。
Ⅸ 以太坊技术系列-以太坊数据结构
本篇文章和大家介绍一下以太坊的数据结构，上篇文章我们提到，以太坊为了实现智能合约这一功能，使用了基于账户的模型。我们来看看以太坊中数据结构。
既然是基于账户的模型，我们需要通过账户地址找到账户的状态。就像通过银行卡号可以找到你在银行中的各种信息一样。最简单的想法当然是一个简单的哈希表 key是账户地址 value是账户状态。但这里有个问题解决不了。
轻节点如何校验账户合法性？
上篇我们说过，区块链中有2类节点，全节点和轻节点，轻节点只会存储block header，所以轻节点如何才能校验账号是否合法呢？
这个思路和我们平时用的md5校验一致，我们会对区块内的信息进行hash运算从而得出区块内信息唯一确定的值，区块链所有节点中这个值都是相同的。
在这个过程中我们用到了一种数据结构Merkle Tree（哈希树），我们先看下Merkle Tree（哈希树）的示意图。
上篇文章说到区块链中的链表(哈希链)和我们平时常见链表不同的是将指针从地址改为了hash指，这里也一样，哈希树和二叉树的区别有2个
1.将地址改为了哈希值
2.只有叶子节点存储数据
回到之前的问题轻节点是如何校验1个账户或交易是否是在链上的呢？
整个流程如上图所示
1.轻节点需要判断1个账号是否合法
2.轻节点由于只存储block header，所以拿到1个账号的时候会向全节点发出请求
3.全节点存储了所有账户状态，将账户路径中的需要计算用到的hash值返回给轻节点
4.轻节点本地进行计算根hash值，如果计算结果和自己存储一致则账户合法，不一致则不合法。
那以太坊中的账户信息的数据结构就是这样吗？
直接用这样的数据结构来存储账户信息会有2个问题
查找困难
生成hash值不确定
第1个问题应该比较容易发现，在这个树中寻找1个账号需要的复杂度是O(n),因为没有任何顺序。
第2个问题其实也是因为无序导致的，无序的组合每个节点针对同一批账户生成的hash值不一致，这就导致无法达成共识。
既然2个问题都和顺序有关，那我们类似二叉排序树一样，使用哈希排序树是不是就可以解决问题了呢？
使用排序树后会带来另外1个问题
插入困难
因为要维持树是有序的，很可能带来树结构的很大变动。
以太坊中使用了另外一种数据结构字典树。和哈希树不同，字典树应该是很多地方都有使用。我们简单来看下字典树的结构。
字典树能够较好地解决哈希树的2个缺点1.查找困难 2.生成的hash值不确定以及排序二叉树的1个缺点 插入困难。
但字典树我们可以看到可能树的深度可能由于部分元素导致整棵树深度非常深。
这时我们可以进一步优化，将相同路径进行压缩。这就是压缩字典树。
将哈希树和压缩字典树结合，就可以得到以太坊存储账户的最终数据结构-MPT。
将压缩字典树里面的指针从地址改为指针，并且将数据存储在叶子节点中即可。
介绍完状态树的数据结构，我们接下来讨论1个问题，区块中存储的账户状态是什么样的范围。有2种选择。
只保存当时区块中产生交易的账户状态。
保存全局所有的账户。
我们可以看下这2种方式，无非就是空间和时间的平衡，只保存当前区块产生的交易意味着是做懒加载(需要的时候才去寻找账户)，在区块链中这个代价是非常大的，因为寻找的账户之前从未交易过，这样会遍历整个区块链。另外一种保存全局的账户方式虽然看起来空间消耗较大，但查找快捷，而且空间的问题我们可以通过其他方式优化。所以最终以太坊选择了第2种每个区块都报错全局所有账户的方式。
我们来看下以太坊中是如何保存状态树的。
可以看到以太坊中虽然每个区块都保存了全部账户，但是会将未发生变化的账户状态指向前1个节点，本身只存储发生变化的状态，这样可以较大程度优化空间占用。
介绍完以太坊中比较复杂的状态树后，我们继续来看看以太坊中的另外两棵树，交易树和收据树。
首先介绍一下，为什么需要交易树&收据树。
1.交易树
虽然以太坊是基于账户的模型，但是就像银行不仅会存储银行卡的余额，还会存储卡中的每笔钱怎么来的以及怎么花的。交易树中就存储着当前区块中的包含的所有交易。
2.收据树
由于智能合约的引入增加了不少复杂性，所以以太坊用收据树存储着一些交易操作的额外信息。比如交易过程中执行日志就包含在收据树中方便查询。收据树和交易树是一一对应的。每发生一次交易就会有一次收据。
和状态树不同交易树和收据树只维护当前区块内发生的交易，因为当时区块发生交易时不需要再去查找另外1个交易，也就之前需要可能遍历整个区块链的查找操作了。
由于以太坊中的出块速度较快，我们进行一些查询一些符合条件交易的时候会面临大量数据遍历困难的问题。收据树中引入了布隆过滤器可以帮助我们有效缓解这一困难。
布隆过滤器将大集合中每个元素进行hash运算映射到1个较小的集合，这时再来1个元素要判断是否在大集合的时候，不需要遍历整个大集合，而是去进行hash运算去小集合中寻找是否存在，如果不存在，肯定不在大集合中，如果存在则不能说明任何问题。
如上图所示，布隆过滤器只能证明某1个元素不在集合中，不能证明1个元素在结合中。
以太坊中如果我们要在较多区块中寻找某1个交易，则可以利用布隆过滤器，过滤掉肯定不存在目标交易的区块，然后进入收据树内继续利用布隆过滤器筛选，剩下的才是可能的目标交易的交易，进行一一比对即可。
我们介绍了以太坊的核心数据结构，状态树&交易树&收据树，他们都是使用相同的数据结构-哈希压缩字典树。但状态树是维护1颗全局账户树，交易树和收据树则是维护本区块内的交易或收据。
介绍完数据结构后，后面我们会用几篇文章来介绍以太坊中的一些核心算法，比如共识机制，挖矿算法等。