什么是以太坊:用简单的英语来解释

Zion Qiang
2021年07月30日
什么是以太坊:用简单的英语来解释
1.

如果比特币(BTC)是所谓的货币的未来,那么什么是以太坊?对于刚进入加密货币领域的人来说,这是一个逻辑问题,考虑到他们可能在交易和新闻中随处看到以太坊及其原生加密货币ETH。然而,认为以太坊与比特币直接竞争是不公平的。它有不同的目标、功能,甚至技术。

以太坊是一个由ETH支持的去中心化区块链网络,用户可以进行交易,通过质押赚取所持代币的利息,使用和存储NFT,交易加密货币,玩游戏,使用社交媒体等等。

它目前是一个工作量证明(PoW)区块链,但为了可扩展性和更环保,正在向以太坊2.0的权益证明(PoS)转变。

许多人认为以太坊是互联网的下一步。如果像苹果的App Store这样的中心化平台代表了Web 2.0,那么像以太坊这样的去中心化、由用户驱动的网络就是Web 3.0。这个“下一代网络”支持去中心化应用(DApp)、去中心化金融(DeFi)和去中心化交易所(DEX)等。 

所有这些都是去信任的、自动化的传统金融和互联网使用的版本,它们被广泛使用。DeFi已经在项目中锁定了数十亿的总价值,而且这个数字预计会增长得更高。

以太坊的历史

以太坊并非一直是世界上第二大区块链项目。Vitalik Buterin实际上是为了解决比特币的缺点而共同创建了这个项目。Buterin在2013年发布了以太坊白皮书,详细介绍了智能合约——自动化、不可更改的“如果-那么”语句——支持去中心化应用程序的开发。虽然区块链领域已经存在DApp开发,但平台并不具有互操作性。Buterin希望以太坊能够统一它们。对他来说,对他来说,统一DApp的运行和交互方式是保持采用的唯一方法。

因此,以太坊1.0诞生了。把它想象成苹果的应用程序商店:一个空间容纳成千上万个不同的应用程序,都遵守相同的规则集,只是这个规则集被硬编码到网络中并自主执行,开发者能够在DApp中执行自己的规则。没有一个中心方,就像苹果公司改变和执行规则一样。相反,权力掌握在作为在社区手中。

当然,建立这样一个网络并不便宜。因此,Buterin和他的联合创始人——Gavin Wood、Jeffrey Wilcke、Charles Hoskinson、Mihai Alisie、Anthony Di Iorio和Amir Chetrit——进行了代币预售,筹集了18,439,086美元的ETH,为以太坊的现在和未来发展提供资金。

以太坊还在瑞士成立了以太坊基金会,其使命是维护和发展网络。不久之后,Buterin宣布基金会将以非盈利的方式运行,这导致一些联合创始人离开。

随着时间的推移,开发人员带着他们自己的去中心化想法来到以太坊。2016年,这些用户成立了The DAO,这是一个对网络变化和建议进行投票的民主团体。这个组织由智能合约支持,并规避了对首席执行官的需求。相反,需要多数人对改革进行投票才能实施。

然而,由于安全漏洞,一个不知名的黑客从The DAO持有的资金中偷走了4000万美元时,这一切都失败了。为了扭转盗窃事件,The DAO投票决定“硬分叉”以太坊,脱离旧网络并升级到新协议,本质上是经历了一次重大的软件更新。这个新的分叉保留了以太坊的名字,而原来的网络则作为以太经典存在。

以太坊如何运作?

与比特币一样,以太坊网络存在于全球数以千计的计算机上,这要归功于用户作为“节点”而不是一个中央服务器参与。这使得网络去中心化,对攻击有很强的免疫力,基本上不会因此而瘫痪。如果有一台电脑瘫痪了,也没有关系,因为还有成千上万的电脑在支撑着网络。

以太坊本质上是一个单一的、去中心化的系统,运行着一台名为以太坊虚拟机(EVM)的计算机。每个节点都持有该计算机的副本,这意味着任何交互都必须经过验证,以便每个人都能更新他们的副本。

网络交互被认为是“交易”,存储在以太坊区块链上的区块内。矿工在将这些区块提交给网络之前对其进行验证,并作为交易历史或数字账本。通过挖矿来验证交易被称为工作量证明共识方法。每个区块都有一个独特的64位编码来标识它。矿工投入他们的算力来找到这个代码,证明它是唯一的。他们的算力是这项工作的“证明”,而矿工的努力会得到ETH作为奖励。

和比特币一样,所有以太坊交易都是完全公开的。矿工将完成的区块广播给网络的其他成员,确认变化并将区块添加到每个人的分类账副本中。经确认的区块不能被篡改,作为所有网络交易的完美历史。

但是,如果矿工的工作得到报酬,那么ETH从何而来?每笔交易都有一笔费用,称为“gas”,由发起该交易的用户支付。该费用被支付给验证交易的矿工,以激励未来的挖矿,并确保网络安全。gas本质上是一种限制,限制了用户每笔交易的数量。它的存在也是为了防止网络垃圾信息。

由于ETH更像是一种实用代币,而不是一种价值代币,所以它的供应是无限的。ETH一直以矿工奖励的形式进入流通,一旦网络转向PoS,它也会以权益奖励的形式出现。从理论上讲,ETH将始终处于需求状态,这意味着通胀永远不会使资产贬值到无法使用的程度。

不幸的是,对许多人来说,以太坊的gas费用可能会根据网络活动而变得相当高。这是因为一个区块只能容纳这么多的gas,这取决于交易类型和数量。因此,矿工会选择gas费用最高的交易,这意味着用户在竞争首先验证交易。这种竞争将费用越推越高,在繁忙时期使网络拥挤。

网络拥堵是一个重要的问题,尽管它正在以太坊2.0中得到解决——这是一个彻底的革新,我们将在单独的章节中讨论。

与以太坊交互需要加密货币,这些加密货币被储存在钱包中。钱包连接到DApp,作为以太坊生态系统的护照。从那里,任何人都可以购买物品,玩游戏,借钱和做各种活动,就像他们在传统互联网上做的那样。只是,传统的网络对用户来说是免费的,因为他们要提供个人信息。运营网站的中心化实体然后出售这些数据来赚钱。

加密货币在这里取代了数据,这意味着用户可以自由地浏览和匿名交互。这也意味着DApp的使用是非歧视性的。例如,任何借贷或金融DApp都不能基于种族或财务状况而拒绝某人。中间商不能阻止他们认为是“可疑的交易”。用户可以控制他们做什么和如何做,这就是为什么许多人认为以太坊是Web 3.0——网络交互的未来。

以太坊与比特币

虽然比特币是最主流的加密货币,但以太坊社区有扩大项目的雄心。前者是为了成为数字货币,而且它很好地实现了这个目的。但比特币也有其局限性。它是一个正在努力扩大规模的PoW网络,导致一些人认为,它更像是一种价值储存方式,类似于黄金。比特币的硬上限是2100万个,这更支持了这种说法。

另一方面,以太坊打算超越我们目前的互联网基础设施。它计划将许多仍然需要中介的过程自动化,如使用应用程序商店或与基金管理公司合作。ETH更多的是作为一种与网络交互的方式,而不是作为一种转账的方式,尽管它也可以做到这一点。

开发人员可以在以太坊上构建,为每个DApp创建一个唯一的、与以太坊兼容的代币,称为ERC-20代币。虽然这个过程并不完美,但这意味着所有基于以太坊的代币在技术上是可互操作的。比特币的网络只是为了比特币。

以太坊取得了什么成就?

去中心化金融可以说是以太坊网络的最大成就。2019 ~ 2020年,在生态系统内同时具备多种功能DApp突然出现,并且日渐流行起来。DApp使用得越多,以太坊网络的使用量也会因此而增加。以太坊的DeFi场景是最大的一个,这些年来,成功的DApp给平台带来了更多的知名度。

例如,艺术家们通过NFT,将他们的作品带到区块链上,赚取了数百万美元。有人可能会问,既然我们可以直接截图,为什么还要购买数字艺术品?收藏家们想要所有权,这就是原因。NFT也持有所有权证明,并作为一种安全的存储形式。对于收藏家来说,这基本上是一个集所有功能于一身的产品,所以不难看出它的吸引力。

这和人们想要原版《蒙娜丽莎》而不是复制品的原因是一样的,即使复制品和原版没有什么区别。NFT也代表了网络游戏中可用的道具和配件。玩家可以用艺术家的独特资产来装饰他们的房子和角色,为创作者提供另一个收入来源。

开发者已经建立了不受审查的社交媒体应用,允许用户相互奖励内容。游戏允许用户对资产进行投资,通过游戏使其增长,然后出售获利,从他们的游戏时间中获取实际价值。有些预测平台会奖励正确的预测,有些自由职业者平台不会从每笔付款中抽成。 

这一切都通过区块链和智能合约进行自主管理,DeFi让用户比以往任何时候都更能控制自己的资金。

以太坊的优势

除了去中心化和匿名性,以太坊还有其他各种好处,如抗审查制度。例如,如果有人在推特上发布一些攻击性的内容,推特可以选择将其删除并惩罚该用户。然而,在基于以太坊的社交媒体平台上,只有在社区投票决定的情况下才能发生这种情况。这样一来,有不同观点的用户可以按照他们认为合适的方式进行讨论,人们可以决定什么应该说,什么不应该说。

社区的要求也可以防止不良行为者接管。有不良企图的人需要控制51%的网络才能做出改变,这在大多数情况下几乎是不可能的。这比一个简单的可以被侵入的服务器要安全得多。

还有智能合约,它可以自动执行中心化机构在传统网络上采取的许多步骤。例如,Upwork上的自由职业者必须使用该平台来寻找客户并建立支付合同。Upwork的商业模式从每份合同中抽取一定比例来支付其员工和服务器成本等。在Web 3.0上,客户可以简单地写一个智能合约,声明“如果工作在X时间提交,资金将被释放。”这些规则是硬编码在合约里的,一旦写好,任何一方都不能篡改。

获取ETH也比以前更容易了。像PayPal及其子公司Venmo就支持在应用程序中用法币购买加密货币。考虑到每个平台上有数百万的客户,他们必然会尽早参与进来。

以太坊的劣势

虽然听起来是一个完美的平台,但以太坊有几个关键问题需要解决。

首先是可扩展性。Buterin设想的以太坊就像现在的网络一样,有数以百万计的用户同时进行交互。然而,由于PoW共识算法,这种交互受到区块验证时间和gas费用的限制。此外,去中心化是一个障碍;一个中心实体,如Visa,管理着一切,并完善了交易过程。

第二是可访问性。截至本文撰写之时,以太坊的开发成本很高,对于不熟悉其技术的用户来说,与之交互具有挑战性。一些平台需要特定的钱包,这意味着人们必须将ETH从他们目前的钱包转移到所需的钱包。对于根植于我们当前金融生态系统的用户来说,这是一个不必要的步骤,而且对初学者来说一点也不友好。

当然,PayPal正在增加对加密货币的支持,但用户除了持有它之外,做不了什么。该平台需要与DeFi和DApp集成,以有意义的方式增加可访问性。 

这个平台确实有一些关于这个问题的很好的文档——这是另一个吸引更多用户的关键方法。但实际使用以太坊的行为需要简化。学习区块链和使用区块链是非常不同的。

什么是以太坊2.0(Eth2)?

以太坊正在慢慢升级到2.0版本,预计将带来权益证明共识算法。计划从2020年到2022年,传统的以太坊网络正在努力与信标链合并——以太坊2.0的第一个新功能。

信标链乍一看没有什么变化,但它为未来的升级增加了必要的基础性变化,如分片链。还记得之前讨论的可扩展性问题吗?分片链和分片的过程是解决任何扩展问题的重要部分。

分片是在多个较小的区块链网络上传播交易的行为。这些较小的网络可以由硬件较弱的用户运行,因为他们只需要存储来自该分片的信息,而不是整个网络。从本质上讲,分片使以太坊验证更容易访问,并有助于缓解主网络的拥堵。

以太坊2.0让许多加密货币爱好者感到乐观。名人正在利用NFT,区块链的知名度也在增长。然而,所有这些活动都导致了高交易费用和更慢的验证时间,体现了对以太坊2.0的需求。这可能会造成一个问题,因为费用有时会超过交易金额的一半。幸运的是,DApp开发者正在努力工作,以使其更容易被主流采用。

以太坊2.0解决方案的一部分在于权益证明共识,这是以太坊2.0的一个核心特性。以太坊2.0标志着向PoS共识算法的转变,而不是能源密集型的挖矿。权益证明用验证者取代了矿工:存储以太坊区块链、验证交易等的用户。它们本质上是另一种形式的节点。

要成为一个完整的验证者,至少在以太坊2.0的早期阶段,人们必须质押至少32个ETH。通过将电脑与网络连接,验证者可以获得ETH作为他们努力的奖励。我们的想法是,那些用ETH做质押的人都是出于最好的网络意图,并会尽其所能确保网络的成功。另外,如果验证者没有参与或试图做一些恶意的事情,他们会失去那些ETH。

权益证明是一种更快、更容易达成共识的区块链形式。它不像挖矿那样需要特殊的硬件,这意味着任何有资金和设备的人都可以参与。从理论上讲,这种可访问性应该会使网络增长。验证者越多,越多的区块就会得到验证。额外的验证者也使以太坊更加去中心化,随着去中心化的提高,安全性也会提高。