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以太坊的开源框架

发布时间: 2023-01-12 16:57:57

Ⅰ 以太网是“世界的计算机

从计算机科学的角度来说,以太坊是一种确定性但实际上无界的状态机,它有两个基本功能,第一个是全局可访问的单例状态,第二个是对状态进行更改的虚拟机。

从更实际的角度来说,以太坊是一个开源的,全球的去中心化计算架构,执行成为 智能合约 的程序。它使用区块链来从同步和存储系统 状态 ,以及称为 ether 的加密货币来计量和约束执行资源成本。

以太坊平台使开发人员能够利用内置的经济学方法构建强大的去中心化应用程序。在保证持续正常运行时间的同时,还可以减少或消除审查机构,第三方接口和对手方风险。

很多之前有一些加密货币的经验人会加入以太坊,特别是比特币。以太坊与其他开放区块链共享许多通用元素:连接参与者的对等网络,用于状态同步(工作证明)的共识算法,数字货币(以太)和全局账本(区块链)。

#比特币[超话]# #欧易OKEx# #数字货币# #以太坊#

Ⅱ 什么是以太坊(Ethereum)imToken支持符合ERC20代币

以太坊(Ethereum)是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台。通过其专用加密货币以太币(Ether,又称“以太币”)提供去中心化的虚拟机(称为“以太虚拟机”Ethereum Virtual Machine)来处理点对点合约。以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员Vitalik Buterin受比特币启发后提出,大意为“下一代加密货币与去中心化应用平台”,在2014年通过ICO众筹得以开始发展。
以太坊不仅是一个数据库,它还允许你在区块链的可信环境中运行程序。以太坊在区块链上搭建了一个名为 EVM(Ethereum Virtual Machine,以太坊虚拟机)的虚拟机。EVM 允许在区块链上验证和执行代码,为代码在每个人的机器上以相同方式运行提供保障。这些代码包含在智能合约中。除了追踪账户余额,以太坊使用相同方法将 EVM 的状态保存在区块链上。所有节点处理智能合约,来验证合约本身及其输出的完整性。

Ⅲ 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南

以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来,可是又感觉无从下手,本文将基于以太坊平台,以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念,轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊(Ethereum)是一个建立在区块链技术之上, 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学,姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android,它是一个开发平台,让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
在没有以太坊之前,写区块链应用是这样的:拷贝一份比特币代码,然后去改底层代码如加密算法,共识机制,网络协议等等(很多山寨币就是这样,改改就出来一个新币)。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装,让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发,开发者只要专注于应用本身的开发,从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈:有社区的支持,有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约, 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的(由事件驱动的)、以代码形式编写的合同(特殊的交易)。
在比特币脚本中,我们讲到过比特币的交易是可以编程的,但是比特币脚本有很多的限制,能够编写的程序也有限,而以太坊则更加完备(在计算机科学术语中,称它为是“图灵完备的”),让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序(智能合约)。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景,比如:数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外,真正落地的应用还不多(就像移动平台刚开始出来一样),相信1到3年内,各种杀手级会慢慢出现。
编程语言:Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity,文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言,用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像Python的智能合约开发语言:Serpent,不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看,以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境:EVM
EVM(Ethereum Virtual Machine)以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM,就像之于跟JVM的关系一样,这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境,在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上,当我们把合约部署到以太坊网络上之后,合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式,需要我们在部署之前先对合约进行编译,可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时,常常要使用到以太坊客户端(钱包)。平时我们在开发中,一般不接触到客户端或钱包的概念,它是什么呢?
以太坊客户端(钱包)
以太坊客户端,其实我们可以把它理解为一个开发者工具,它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端,基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台,通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能(API)。Geth的使用我们之后会有文章介绍,这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似,不过是跑在终端里。
相对于Geth,Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上,并使用一个特定的地址来标示这个合约,这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户:
· 外部账户
该类账户被私钥控制(由人控制),没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样,以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的:一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名,来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码,允许它执行各种动作(比如转移代币,写入内部存储,挖出一个新代币,执行一些运算,创建一个新的合约等等)。
只有当外部账户发出指令时,合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上(由实际矿工出块之后,才真正部署成功)。
运行
合约部署之后,当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息(交易)即可,通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似,占用区块链的资源(不管是简单的转账交易,还是合约的部署和执行)同样需要付出相应的费用(天下没有免费的午餐对不对!)。
以太坊上用Gas机制来计费,Gas也可以认为是一个工作量单位,智能合约越复杂(计算步骤的数量和类型,占用的内存等),用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的,由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定,以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用:Gas价格(用以太币计价) * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量,同时为执行支付费用。当EVM执行交易时,Gas将按照特定规则被逐渐消耗,无论执行到什么位置,一旦Gas被耗尽,将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚, 如果执行结束还有Gas剩余,这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制,就会有人写出无法停止(如:死循环)的合约来阻塞网络。
因此实际上(把前面的内容串起来),我们需要一个有以太币余额的外部账户,来发起一个交易(普通交易或部署、运行一个合约),运行时,矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了,没有以太币,要怎么进行智能合约的开发?可以选择以下方式:
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中,我们可以很容易获得免费的以太币,缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络,通常也称为私有链,我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络,以太币想挖多少挖多少,也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链,开发者网络(模式)下,会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc,testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境,对于开发调试来说,更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时,可以在testrpc中测试通过后,再部署到Geth节点中去。
更新:testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中,现在名字是Ganache CLI。
Dapp:去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库,智能合约理解为和数据库打交道的程序,那就很容易理解Dapp了,一个Dapp不单单有智能合约,比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架,他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情,让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下,以太坊是平台,它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用,在这个应用中,使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约,合约编写好后之后,我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约(使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了)。为了开发方便,我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注:本文中为了方便大家理解,对一些概念做了类比,有些严格来不是准确,不过我也认为对于初学者,也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确,学习是一个逐步深入的过程,很多时候我们会发现,过一段后,我们会对同一个东西有不一样的理解。

Ⅳ 佛萨奇以太坊是什么

全称:佛萨奇以太坊区块链。
佛萨奇以太坊区块链是一个开放的、无许可的区块链,开发人员可以使用它来创建他们想要的任何类型的应用程序。
佛萨奇以太坊是一个用于分散式应用程序的全球性开源平台。在以太坊上,您可以编写代码来控制数字值,完全按照编程方式运行并且可以在世界任何地方访问。以太坊是互联网新时代的基础:内建货币与支付。用户拥有个人数据主权,且不会被各类应用监听或窃取数据。人人都有权使用开放金融系统。基于中立且开源的基础架构,不受任何组织或个人控制。以太坊主网于2015年上线,是世界领先的可编程区块链。

Ⅳ Tendermint详解

摘要

您熟知并喜爱的区块链有一个相当严格的结构。作为一名开发人员,在这种情况下您有两种选择:在受限的环境中构建应用程序,或者进行代码分叉并创建自己的链。然而,创建自己的链并非易事——您还需要启动网络并决定所使用的共识机制。

Tendermint是用来启动区块链的开源软件,让您可以用任何语言编写应用程序。更厉害的是,它可以与其他区块链进行通信。


创建加密货币或区块链网络需要投入大量工作,远远不止于初始化数据库。它需要在安全性、去中心化和可扩展性之间为激励和权衡取得微妙的平衡。

有些团队已经 探索 了一系列不同的方法,来构建最强大的区块链生态系统,这也在情理之中了。在这篇文章中,我们将详细了解其中一种方法:Tendermint。


如果您对区块链有所了解,就会感觉Tendermint的大部分内容都似曾相识。在深入研究之前,我们首先回顾一些关键概念。


Tendermint是一种 区块链堆栈 。比特币和以太坊等同样也是区块链堆栈。请记住,这并非只关乎区块链数据库本身,还关乎节点的对等网络、它们如何相互作用,以及您通过交易和智能合约可以做到的事情。其目标是在即便不信任其他任何人的情况下,让所有人都统一一种 状态 (比如数据库的快照)。

在很大程度上,如今的主要区块链已经想出了达成这一点的“秘籍”。然而,它们通常依赖于 一体化架构 :这是一个软件工程概念,意味着组件相互连接且相互依赖。您不能从中取走一部分,然后插入到别的架构中。

如果您想保证灵活性,一体化架构并非理想的选择。在相反类型的模型(具有 模块化架构 )中,您可以在不必担心破坏任何架构的情况下调整单个组件。对于一体化架构,您在升级单个组件时必须确保每个组件保持兼容。

现在,我们理解了其中的差别,可以继续来了解Tendermint协议。


您可能已经知道,比特币最大的创新之处在于它解决了所谓的 拜占庭将军问题 。在这里我们不会详细讨论这个问题(如果您感兴趣,请参阅我们关于拜占庭容错的文章)。您只需要知道,它详细说明了参与者必须在分布式环境中进行通信的场景。

这些参与者不知道其他人是否在撒谎,也不知道他们之间发送的消息是否被篡改。即便存在这些问题,如果参与者可以针对一组事实达成一致,则系统会被认为存在 拜占庭容错 。

显然,在去中心化的环境中,正确把握这一点至关重要。不具有拜占庭容错的加密货币并不能真正发挥作用——您需要某种中心化组织进行协调,这就与目的背道而驰。如果很多数字货币一样,比特币通过使用工作量证明(PoW)共识算法来解决这个问题。


我们已经了解一体化/模块化架构之间的区别,也知道去中心化加密货币网络需要具有拜占庭容错能力。接下来我们谈谈我们通常在区块链中看到的三层架构: 应用 层、 共识 层和 网络 层。

共识层和网络层是让网络节点相互通信并尽量就一组事实达成一致的地方。应用层则可让您自行进行操作——好比以太坊的去中心化应用程序和智能合约或者比特币中的自定义交易。

然而,Tendermint是公司的名称(由最初撰写白皮书的开发人员Jae Kwon创立),而Tendermint Core是这家公司正在开发的实际软件。更具体地说,这款软件有两个主要组件:核心共识引擎(Tendermint core)和应用程序接口(ABCI)。

Tendermint Core是一个能够实现容错的系统。本质上,它是一台大型分布式计算机,可在同一时间向每个人显示相同的状态。只要至少三分之二的参与者是诚实的,一切就会顺利进行。但几乎每个区块链都是这样的,难道不是吗?它究竟有什么特别之处?

首先,Tendermint Core使用的共识机制是权益证明(PoS)。每个周期从一组验证者中选择一个随机节点。随后,该节点必须提出下一个区块(在所谓的 循环 系统上进行)。如果其他验证者对它满意,就会添加新的区块,并更新链。结果可以即时确定——与比特币或以太坊不同,它不需要等待确认来确保您的交易有效。

别着急,它还有其他特色!Tendermint Core采用模块化架构,应用层与共识层和网络层分离。简而言之,这意味着您可以将自己的应用程序层插入到堆栈中,而无需担心繁杂的激励机制或共识算法。

这对终端用户来说并不值得大惊小怪。但对于开发人员来说,能够利用现有框架就意味着他们可以直接构建应用程序,而无需建立整个网络。来自区块链的数据可以通过管道传输到集成层,让开发人员可以用任何语言编写软件。

神奇的事情发生在所谓的应用程序区块链界面(或简称ABCI)上。您可以把它想象成树莓派电脑上的GPIO引脚。您可将各种第三方组件连接到这些引脚,从LED到精心设计的植物洒水系统。ABCI以类似的方式定义了区块链以及在区块链上运行的应用程序之间的边界。


应用程序接口和共识机制的分离为分布式应用程序提供了更大的灵活性,可以将任何编程语言合并到它们的业务逻辑当中。

您只需要看看Ethermint这个具体示例就可以知道它的用处:Ethermint采用了以太坊代码库,删除了工作量证明机制,并将以太坊虚拟机建立在Tendermint之上。

这使得一些有趣的操作成为可能。首先,以太坊开发人员可轻松将他们的智能合约移植到新引擎上,或者使用Solidity语言编写新的合约。除了提供以太坊功能之外,Ethermint还可作为以太坊权益证明,让我们一睹Casper在以太坊2.0中实现的样子。


“区块链互联网”的承诺吸引了许多人使用Tendermint协议。互操作性是加密货币领域期待已久的一个补充,因为它意味着数百个单独的区块链将变得交叉兼容。

目前,Cosmos SDK已投入大量工作,Cosmos SDK是一个开源框架,让任何人都能创建特定于应用程序的公共或私有区块链。随后,这些区块链可以通过所谓的Cosmos Hub接入更广泛的Cosmos网络,并在那里与其他区块链进行交流。

很多热门的项目已经使用Cosmos SDK来构建,比如BSC、KAVA、Band Protocol、Terra和IRISnet。

作为一个区块链引擎,Tendermint已经引起了加密货币领域众多利益相关者的注意,包括开发人员和终端用户。

Ⅵ 以太坊虚拟机是以太坊开发框架吗

以太坊是一种区块链的实现。在以太坊网络中,众多的节点彼此连接,构成了以太坊网络:

以太坊节点软件提供两个核心功能:数据存储、合约代码执行。

在每个以太坊全节点中,都保存有完整的区块链数据。以太坊不仅将交易数据保存在链上,编译后 的合约代码同样也保存在链上。

以太坊全节点中,同时还提供了一个虚拟机来执行合约代码。

以太坊虚拟机

以太坊区块链不仅存储数据和代码,每个节点中还包含一个虚拟机(EVM:Ethereum Virtual Machine)来执行 合约代码 —— 听起来就像计算机操作系统。

事实上,这一点是以太坊区别于比特币(Bitcoin)的最核心的一点:虚拟机的存在使区块链迈入了2.0 时代,也让区块链第一次成为应用开发者友好的平台。

以上内容来自:以太坊DApp开发入门教程

Ⅶ 以太坊架构是怎么样的

以太坊最上层的是DApp。它通过Web3.js和智能合约层进行交换。所有的智能合约都运行在EVM(以太坊虚拟机)上,并会用到RPC的调用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容,包括:blockChain, 共识算法,挖矿以及网络层。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客户端里,目前最流行的以太坊客户端就是Geth(Go-Ethereum)

Ⅷ etg是什么意思

Ethereum Gold(简称ETG)是在以太坊平台上发行的一种加密货币代币。今日ETG币的价格为$ 0.00131989,24小时交易量为$ 0.923301。在过去的24小时内,价格下跌了-40.8%。它的循环供应量为1400万枚硬币,最大供应量为2400万枚硬币。ETG币在2个交易所上市,共有3个活跃市场,交易ETG币的最活跃交易所是STEX。ETG币的市值为$ 24 772.00,在所有加密货币中排名第1665。在诸如etherscan.io,ethplorer.io和enjinx.io之类的区块浏览器上浏览Ethereum Gold的地址和交易。
CoinExchange交易所:https://www.coinexchange.io/
ethereum gold简称ETG,etg币通过一流的技术和金融专业人员,ethereumgold是一个非营利组织,将人们与低成本金融服务联系起来,以消除贫困并发挥个人潜能。ethereum gold是一种以太复刻品,它将有24,000,000 etg的总供应量。
ETHEREUM GOLD是ETHEREUM智能合约管理的新生态系统,采用区块链技术使用GOLD的价值。
以太坊是目前为止最引人注目的智能合约框架,因为它是专门为支持智能合约的使用创建的。用Solidity语言编程,以太坊智能合约框架有助于促进去中心化网络,便于用智能合约处理交易。

补充资料:
Pulley swap是建立在以太坊智能合约上的一项全球共享ETH海星体矩阵裂变计划,由一群网络技术极客和区块链社区爱好者共同开发打造,没有项目方,没有管理者幕后操控,所有数据链上存储。系统只需智能合约及算法部署完毕,便能自行运营,所有的交易都在链上进行,100%开源,100%公正,不受任何或第三方管控,所有ETH矩阵裂变100%获利。
Pulley swap建立在以太坊智能合约上的最突出的特点就是在该网络系统中所有合约都是不可违约,更不可伪造的,合约一旦生效,就会达成永久的共识机制。从某种角度来看,也是解决了互联网时代的信任危机,通过这种带有强制性执行的方式,让所有合约自动生效,不再需要律师来维权,也不再需要中心化机构来处理各种复杂的问题。

Ⅸ 各区块链架构的横向比较

各区块链架构的横向比较
时常听人们谈起区块链,从 2009 年比特币诞生至今,各式各样的区块链系统或基于区块链的应用不断被开发出来,并被应用到大量的场景中,而区块链技术本身也在不停地变化和改进。
区块链又被称为分布式账本,与之对应的则是中心化账本,比如银行。与中心化账本不同的是,分布式账本依靠的是将账本数据冗余存储在所有参与节点中,来保证账本的安全性。简单地说,区块链会用到三种底层技术:点对点网络技术、密码学技术和分布式一致性算法。而通常,区块链系统还会“免费附赠”一种被称为智能合约的功能。智能合约虽然不是区块链系统的必要组成部分,但由于区块链天生所具备的去中心化特点,使它可以很好地为智能合约提供可信的计算环境。
为了适应不同场景的需求,区块链系统在实际应用的过程中往往会需要进行各种改造,以满足特定业务的要求,比如身份认证、共识机制、密钥管理、交易频次、响应时间、隐私保护、监管要求等。而实际应用区块链系统的公司往往没有进行这种改造的能力,于是市场上慢慢出现了一些用于定制专用区块链系统的框架,采用这些框架就可以很方便地定制出适用于企业自身业务的区块链系统。
本文将对目前市场上几个典型的区块链框架进行横向对比,看看它们都有哪些特点,以及它们之间到底有哪些区别。为了保持对比的公正性,本文将只针对开源的区块链框架进行讨论。
各区块链架构的简单介绍
1、比特币
比特币(bitcoin)源自一名叫做中本聪(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年发表的一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的论文,文中描述了一种被他称为“比特币”的电子货币及其算法。在之后的几年里,比特币不断成长和成熟,而它的底层技术也逐渐被人们认识并抽象出来,这就是区块链技术。比特币作为区块链的鼻祖,在区块链的大家族中具有举足轻重的地位,基于比特币技术开发出的山寨币(altcoins)的数量有如天上繁星,数不胜数。
从论文中可以得知,中本聪设计比特币的目的,就是希望能够实现一种完全基于点对点网络的电子现金系统,使得在线支付能够直接由一方发起并支付给另外一方,中间不需要通过任何的中介机构。总结来说,他希望比特币的设计能够实现以下这些目标:
● 不需要中央机构就可以发行货币
● 不需要中介机构就可以支付
● 保持使用者的匿名性
● 交易无法被撤销
从电子现金系统的角度来看,以上这些目标在比特币中基本都得到了实现,但是依然有一些技术问题有待解决,比如延展性攻击、区块容量限制、区块分叉、扩展性等。
在应用场景方面,目前大量的数字货币项目都是基于比特币架构来设计的,此外还有一些比较实际的应用案例,比如彩色币、t? 等。
彩色币(coloredcoin),通过仔细跟踪一些特定比特币的来龙去脉,可以将它们与其他的比特币区分开来,这些特定的比特币就叫作彩色币。它们具有一些特殊的属性,从而具有与比特币面值无关的价值,利用彩色币的这种特性,使得开发者可以在比特币网络上创建其它的数字资产。彩色币本身就是比特币,存储和转移不需要第三方,可以利用已经存在的比特币的基础。
t? 是比特币区块链在金融领域的应用,是美国在线零售商 Overstock 推出的基于区块链的私有和公有股权交易平台。
2、以太坊
以太坊(ethereum) 的目标是提供一个带有图灵完备语言的区块链,用这种语言可以创建合约来编写任意状态转换功能,用户只要简单地用几行代码来实现逻辑,就能够创建一个基于区块链的应用程序,并应用于货币以外的场景。
以太坊的设计思想是不直接“支持”任何应用,但图灵完备的编程语言意味着理论上任意的合约逻辑和任何类型的应用都可以被创建出来。总结来说,以太坊在比特币的设计目标之外,还需要实现以下几个目标:
● 图灵完备的合约语言
● 内置的持久化状态存储
目前基于以太坊的合约项目已达到数百个,比较有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。
Augur 是一个去中心化的预测市场平台,基于以太坊区块链技术。用户可以用数字货币进行预测和下注,依靠群众的智慧来预判事件的发展结果,可以有效地消除对手方风险和服务器的中心化风险。
限于篇幅,基于以太坊智能合约平台的项目就不多介绍了。基于以太坊的代码进行改造的区块链项目也有不少,但几乎都是闭源项目,只能依靠一些公开的特性来推断,所以就不在本文展开讨论了。
3、Fabric
Fabric 是由 IBM 和 DAH 主导开发的一个区块链框架,是超级帐本的项目成员之一。它的功能与以太坊类似,也是一个分布式的智能合约平台。但与以太坊和比特币不同的是,它从一开始就是一个框架,而不是一个公有链,也没有内置的代币(token)。
超级账本(hyperledger)是 Linux 基金会于 2015 年发起的推进区块链技术和标准的开源项目,加入成员包括:荷兰银行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十几个不同利益体,目标是让成员共同合作,共建开放平台,满足来自多个不同行业各种用户案例,并简化业务流程。
作为一个区块链框架,Fabric 采用了松耦合的设计,将共识机制、身份验证等组件模块化,使之在应用过程中可以方便地替换成自定义的模块。除此之外,Fabric 还采用了容器技术,将智能合约代码(chaincode)放在 docker 中运行,从而使得智能合约可以用几乎任意的高级语言来编写。
以下是 Fabric 的一些设计目标:
● 模块化设计,组件可替换
● 运行于 docker 的智能合约
目前已经有不少采用 Fabric 架构进行开发的概念验证(POC)项目在实施过程中,其中不乏一些金融机构做出的尝试,不过由于项目刚刚起步,还没有比较成熟的落地应用。
4、DNA
DNA(Distributed Networks Architecture,分布式网络架构),是由总部位于上海的区块链创业公司“分布科技”开发的区块链架构,可以同时支持公有链、联盟链、私有链等不同应用类型和场景,并快速与业务系统集成。
与以太坊、Fabric不同的是,DNA 在系统底层实现了对多种数字资产的支持,用户可以直接在链上创建自己的资产类型,并用智能合约来控制它的发行逻辑。对于绝大部分的区块链应用场景,数字资产是必不可少的,而为每一种数字资产都开发一套基于智能合约的转账、发行逻辑是非常浪费且低效的。因此,由区块链底层提供直接的数字资产功能是十分必要的。而对于那些完全不需要数字资产的应用场景,同样可以基于 DNA 提供的智能合约架构来编写任意的自定义逻辑来实现。
DNA 的设计目标主要有以下几点:
● 多种数字资产的底层支持
● 图灵完备的智能合约和状态持久化
● 跨链互操作性
● 交易的最终性
目前已有不少金融机构采用 DNA 架构来进行区块链概念验证产品的开发。除此之外,还有一些已经落地的区块链项目,如小蚁区块链、法链等。
小蚁(antshares)是一个定位于资产数字化的公有链,将实体世界的资产和权益进行数字化,通过点对点网络进行登记发行、转让交易、清算交割等金融业务的去中心化网络协议。它采用社区化开发的模式,在架构上与 DNA 保持一致,从而可以与任何基于DNA 的区块链系统发生跨链互操作。
法链是全球第一个大规模商用的法律存证区块链,一个底层基于 DNA区块链技术,并由多个机构参与建立和运营的证据记录和保存系统。该系统没有中心控制点,且数据一旦录入,单个机构或节点无法篡改,从而满足司法存证的要求。
5、Corda
Corda 是由一家总部位于纽约的区块链创业公司 R3CEV 开发的,由其发起的 R3区块链联盟,至今已吸引了数十家巨头银行的参与,其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、三菱 UFJ 金融集团、摩根士丹利、澳大利亚国民银行、加拿大皇家银行、瑞典北欧斯安银行(SEB)、法国兴业银行等。
从 R3 成员的组成上也可以看出,Corda 是一款专门用于银行与银行间业务的区块链架构。尽管 R3 自己声称 Corda 不是区块链,但从各项特征来看,它具备区块链的一些特性。
技术对比
1、数字资产
接下来,将对前文中提到的这些区块链框架进行一系列的技术对比,并从多个维度展开介绍它们的区别与相似之处。

区块链的内置代币通常是一种经济激励模型和防止垃圾交易的手段。比特币天生就有且只有一种内置代币,所以在比特币系统中所有的“交易”本质上都是转账行为,除非通过外部的协议层来给比特币增加额外的数字资产。
以太坊和 DNA 具有内置代币,它们的作用除了以上提到的经济激励和防止垃圾交易之外,还具有为系统内置功能提供一个收费的渠道。比如以太坊的智能合约运行需要消耗 GAS,而 DNA 的数字资产创建也需要消耗一定的代币。
以太坊和 Fabric 没有内置的多种数字资产支持,而是通过智能合约来实现相应的功能。这种方式的好处在于,系统设计可以做到非常简洁,而且资产的行为可以任意指定,自由度极高。然而这样的设计也会带来一系列的负面影响,比如所有的资产创建者不得不自己编写重复的业务逻辑,而用户也没有办法通过统一的方式去操作自己的资产。
相比之下,DNA 和 Corda 采用了在底层支持多种数字资产的方式,让资产创建者可以方便地创建自己的资产类型,而用户也可以在同一个客户端中管理所有的资产。对于逻辑更加复杂一点的业务场景来说,他们同样可以利用智能合约来强化资产的功能,或者创建一种与资产无关的业务逻辑。
2、账户系统

UTXO(Unspent Transaction Output)是这样一种机制:每一枚数字货币都会被登记在一个账户的所有权之下,一枚数字货币有两种状态,即要么还没有被花费,要么已经被花费。当需要使用一枚数字货币的时候,就将它的状态标记为已经花费,并创造一枚新的与之等额的数字货币,将它的所有权登记到新的账户之下。在这个过程中,被标记为已花费的数字货币就被称为交易的输入,而创造出来的新的数字货币被称为交易的输出,在一笔交易中,可以包含多个输入和多个输出,但是输入之和与输出之和必须相等。要计算一个账户的余额时,只要将所有登记在该账户下的数字货币的面额相加即可得出。
比特币和 Corda 就采用了 UTXO 这样一种账户机制,而以太坊则采用了更加直观的余额机制:每个账户有一个状态,状态中直接记录了账户当前的余额,转账的逻辑就是从一个账户中减去一部分余额,并在另一个账户中加上相应的余额,减去的部分和加上的部分必须相等。DNA 在账户机制上同时兼容这两种模式。
那么 UTXO 模式和余额模式,究竟有什么优缺点呢?UTXO 最大的好处就是,基于 UTXO 的交易可以并行验证且任意排序,因为所有的 UTXO 之间都是没有关联的,这对区块链未来的伸缩性是有很大帮助的,而基于余额的设计就没有这个优势了;反过来,余额设计的优点是设计思想非常简洁和直觉化,便于程序实现,特别是在智能合约中,要处理 UTXO 的状态是非常困难的。这也是为什么以智能合约为主要功能的以太坊选择余额设计的原因,而比特币、OnchainDNA、Corda 这些以数字资产为核心的架构则更倾向于 UTXO 设计。
关于身份认证,比特币和以太坊基本没有身份认证的设计,原因很简单,因为这两者的设计思想都是强调隐私和匿名,而反对监管和中心化,而身份认证就势必要引入一些中心或者弱化的中心机构。Fabric、DNA 和 Corda 不约而同地选择了采用数字证书来对用户身份进行认证,原因在于这三者都有应用于现有金融系统的设计目标,而金融系统必然要考虑合规化并接受监管,此外现有的金融系统已经大范围地采用数字证书方案,这样便可以和区块链系统快速集成。

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