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什麼是以太坊？

以太坊是一個開源，非許可，去中心化的區塊鏈網絡。它是由Vitalik Buterin領導的以太坊基金會創建的。區塊鏈的設計借鑒了比特幣，但是有一些主要的區別。其中之一就是引入了“智能合約“。

智能合約本質上是一小段代碼或者小程序，它們保存在區塊鏈上的區塊內。該代碼用於儲存交易條款，使其透明化，從而使合約可審核並可執行。它們是自動執行的，在觸發執行時僅讀取和寫入數據。一旦將智能合約寫入區塊鏈，它們也是不可篡改的。這降低了審核和執行的成本，並使區塊鏈更加安全。

該功能使以太坊區塊鏈不僅僅可以用於支付系統。智能合約擴展了其用途因為它們允許創建自動化流程的去中心化應用程序（Dapp）。目前大多數Dapp都在以太坊上建立。

與比特幣網絡類似，以太坊也使用原生加密貨幣，稱為以太幣（ETH）。基於以太坊構建的應用程序需要使用以太幣來支付交易和服務費才能使用網絡。為了執行智能合約，礦工/平台需要支付“燃料費“（gas fee），這是執行智能合約所需的手續費。

以太坊是一種貨幣嗎？

以太坊平台是公用區塊鏈網絡的名字。礦工可以通過挖掘獲得以太幣，而以太幣是維持以太坊平台運行的加密貨幣。大概每12秒就有5個以太幣產生，每一年會固定產生1800萬枚以太幣。比特幣使用區塊鏈來追蹤加密貨幣(比特幣)的所有權，而以太坊則使用區塊鏈網絡來運行各種在線應用程序的程序代碼。

從本質上說，以太坊是在公共區塊鏈上構建首台去中心化世界計算機。以太坊虛擬機(EVM)在以太坊網絡上運行，允許任何人運行程序，使得構建區塊鏈應用程序的過程更加簡單。開發人員不需要為每個應用程序從頭開始構建新的區塊鏈，以太坊上最流行的智能合約編程語言是Solidity。

什麼是智能合約？

智能合約是一種完全按照其創建者編寫的代碼運行的程序。它本質上是一種可以提前設置的執行程序，在滿足某些條件後就會自動運行。

比特幣將貨幣從一個用戶轉移給另一個用戶，但這是它唯一能做的。以太坊的平台允許開發人員編寫自己的腳本，並為各種用途創建智能合約。

•  “燃料”(gas) 是用來執行智能合約所需的費用，價格一般用Gwei表示，是比以太幣更小的單位（1個以太幣等於 個Gwei）。根據智能合約所需的大小，內存，或執行速度的不同，要消耗相應的“燃料”。該機制類似於你的汽車在旅程中需要消耗的燃料。
• 智能合約在以太坊技術棧中非常重要，因為它們允許去中心化的應用程序(Dapps)的創建，這些應用程序可以自動化流程，運行時不存在審查或宕機的可能性。

以太坊進化史

• 以太坊過去的歷史：
• 2013年：Vitalik Buterin發布了以太坊白皮書，描述了最初的概念。他認為應用開發需要比比特幣網絡更通用的腳本語言，他以此提出了新的以太坊平台。
• 2014年：開發工作開始，並成立了非營利性以太坊基金會來管理此項目。之後推出了ICO，發行了6000萬個以太幣（ETH）並籌集到1840萬美元。
• 2015年：以太坊四階段開發的第一個階段。即“前鋒”（Frontier）階段已完成，以太坊主網已啟動。
• 2016年： “家園”（Homestead）開發階段。在此年的晚些時候發生了一次黑客攻擊，從而導致了一個新的區塊鏈的創建，逆轉了黑客攻擊。成員遷移到了新的區塊鏈，該區塊鏈以“以太坊”命名，原來的區塊鏈被重命名為“以太坊經典”（Ethereum Classic）。
• 2017年：“都會”（Metropolis）第一開發階段。進行了都會拜占庭（Metropolis Byzantium）硬分叉。該硬分叉通過實施9種以太坊改進提案（EIP）更新了區塊鏈，旨在改善網絡隱私，提高安全性和可擴展性。
• 2019年：“都會”開發的第二階段和第三階段。通過實施5個改進提案進行了都會君士坦丁堡（Metropolis Constantinople）硬分叉更新。增強的功能包括交易費用的重構以及系統速度的提高。該年年底，實施了都會伊斯坦布爾（Metropolis Istanbul）硬分叉，帶來了更多使用模型及安全功能。
• 2020年：1月份引入繆爾冰川（Muir Glacier）硬分叉，將“難度炸彈”（用算法逐漸增加出塊難度）推遲到以後的區塊。

如今：以太坊的進程

以太坊當前的系統被稱為以太坊1.0，使用“工作量證明”（PoW）共識機制，即用戶與他人競爭解決復雜的數學問題，以獲得挖掘下一個區塊的資格。該系統極難攻破，但是它也需要大量的時間、計算力以及電力。

為了解決PoW和當前系統的一些問題，公共主網正在進行著重大的升級。此更新將以太坊網絡遷移到新的以太坊2.0中來解決現有的問題。當前版本的問題包括：

• 可擴展性：區塊是按順序開采的，因此當前只能一次處理一個塊。待處理的事務可能需要很長的等待時間，具體取決於前面的區塊的大小和數量。
• 可訪問性：成為礦工參與網絡的門檻較高。包括需要昂貴的專業硬件，以及運行代碼用到的高昂電費。對於個體礦工來說，也會面臨與有成本補貼的公司的競爭。 

未來：以太坊2.0

以太坊2.0的升級將對當前系統進行重大更新。其中最值得注意的兩點是權益證明（PoS）的引入以及分片（sharding）。

1. 權益證明（PoS）共識機制將代替工作量證明（PoW）。旨在通過降低准入門檻來改善可訪問性的問題。此舉涉及更改兩個基本的PoW組成部分：
2. 首先，“礦工”將替換為“驗證者”。由這些人維護網絡的共識狀態。對於新系統，驗證者將需要下載並運行以太坊2.0客戶端軟件，然後被隨機選擇去提議和證明區塊。那些正確提議並且證明區塊的人將按他們押注量的一定比例獲得回報。如果他們沒有保持在線狀態，那麼他們的回報將會相應減少，這是使驗證者保持在線的一種措施。如果驗證者試圖破壞網絡，他們質押的以太幣將會被部分或全部沒收作為懲罰。
3. 其次，“工作”（哈希率，即算力）被替換為“押注”（Stake）。驗證者不再通過消耗電力使用哈希算力來工作，而是必須提交至少32個以太幣作為其“押注”。這是通過將其存入“官方存款合約”來完成的。
4. 引入分片技術以解決可擴展性問題。它將單個區塊鏈分成較小的部分，即分成64個分片鏈，這些分片將並行運行。分片鏈之間可互操作，理論上可以同時運行。

以太坊2.0路線圖

• 階段0（以太坊1.x）：2020年

將啟動“信標鏈”，這將需要至少524,288個以太幣的押注和至少16,384個驗證者。該鏈無法處理交易，執行智能合約或運行去中心化程序。原始的PoW模式的以太坊區塊鏈將繼續並行運行。權益證明（PoS）將得到實施。

• 階段1（以太坊1.x）：

將對分片鏈的構造，有效性及共識進行研究。計劃部署64個分片鏈

• 階段1.5（以太坊1.x）：

在這一階段，以太坊PoW區塊鏈1.0將與以太坊PoS區塊鏈2.0合並。原始的PoW鏈將作為64個分片鏈之一而存在。

• 階段2（以太坊2.0）

實施以太坊賬戶、交易、傳輸、贖回以及智能合約的執行。