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资料来源：RealSatoshi
以太坊是一个用于去中心化应用程序（DApp）的全球开源区块链平台，由智能合约提供支持并嵌入本地数字货币以太币（ETH）中。在以太坊上，可以编写代码来根据编程条件控制数字价值的传输。以太坊主要用于三个目的：第一，以ETH 存储价值；第二，用户可以用ETH 发送或接收付款来结算交易；第三，通过以ETH 支付的交易费用来促进网络运营（即为DApp 赋能），这些费用是根据执行代码的成本计算的。
2013 年11 月，Vitalik Buterin 发布了一份以太坊概念白皮书，在七位联合创始人和其他开发人员的贡献下，该网络于2015 年6 月启动。最初的开发由以太坊瑞士有限公司(EthSuisse) 领导，目前由以太坊监管基金会是一家总部位于瑞士的非营利组织。
在成立之前，以太坊旨在通过集成能够部署智能合约和更复杂结构（例如DApp 和分布式自治组织（DAO））的平台来扩展比特币和其他作为点对点（P2P）数字货币的主要功能。它的进步是由全球开发者社区的协作努力推动的，该社区被认为是所有数字货币网络中最大的。目前，以太坊正处于第四个开发阶段，称为Serenity 或以太坊2.0，将分几个阶段推出，预计在2022 年之后完成。
资产以太坊（ETH）网络建立时间2015.7.30 价格（美元）265.41 美元总市值（美元）291 亿美元流通量（占2050 年预计供应量的百分比） 1.097 亿/81.2% 2050 年预计供应量（ETH）约1.351 亿当前挖矿奖励2 ETH 当前年化通胀率约为4.5% 平均出块时间约为13 秒市场细分数字货币智能合约通用平台表1：以太坊汇总统计（截至2020 年2 月12 日）
以太坊简史
在下一节中，我们将简要介绍以太坊历史上的三个主要时期：导致网络启动的事件； 2016 年6 月臭名昭著的DAO 黑客攻击；以及以太坊近期和未来发展的四个方面。一个规划阶段。
第1 部分：网络启动之前（2013 年初至2015 年7 月30 日）
2013 年，早期比特币作家、《比特币杂志》联合创始人Vitalik Buterin 在其最初的白皮书中首次使用以太坊作为“世界计算机”的概念证明。作为比特币的早期采用者，Buterin 提出了这样的想法：数字货币及其相关区块链可能比简单的P2P 电子价值转移更方便。为了实现这一宏伟愿景，他着手创建一个完整的虚拟生态系统，其中包括全球区块链和智能合约编程平台。两者都将得到原生数字货币ETH 的支持。
通过将编程功能直接集成到以太坊协议中，世界各地的开发人员将能够使用以太坊ETH 来自动化支付并设计托管在公共区块链上的新的去中心化应用程序。通过使用智能合约，以太坊上的应用程序可以在动态条件下自动传输信息和价值，从而为新的互联网经济（即Web3.0）提供定制的商业模式
2013 年底和2014 年初，Buterin 与Mihai Alisie、Amir Chetrit、Charles Hoskinson、Anthony Di Iorio、Gavin Wood 博士、Joseph Lubin 和Jeffrey Wilke 联手创立了以太坊。此后不久，Gavin Wood 在黄皮书中编写了以太坊的第一个功能实现，详细介绍了该协议的技术细节，包括以太坊虚拟机（EVM）和智能合约编程语言Solidity。与此同时，还成立了两个实体来监督以太坊的发展：营利性的EthSuisse，成立于2014 年2 月，以及非营利性的以太坊基金会，成立于2014 年7 月。
该网络于2015 年7 月30 日启动时，根据2014 年7 月至8 月期间进行的首次众筹筹集了约1800 万美元，创建并分配了7200 万个ETH。在网络启动的同时，决定解散EthSuisse 并指定以太坊基金会是唯一致力于加速采用和使用的组织。
图1:ETH初始供应分布
第2 部分：DAO 黑客攻击（2016 年6 月17 日）
2016 年4 月30 日，区块链和物联网(IoT) 解决方案公司Slock.it 宣布在以太坊上推出“The DAO”。 DAO 定位为去中心化风险投资基金，在28 天的众筹窗口内筹集了超过1.5 亿美元。 DAO 根据成员的投资比例授予投票权，成员可以投票资助项目。如果项目证明有利可图，成员将根据相关智能合约的条款及其在DAO 中的股份获得奖励。
然而，DAO 并没有按计划发挥作用。 2016 年6 月17 日，一名匿名黑客利用构建DAO 的智能合约代码中的一个错误，将大约6000 万美元的ETH 提取到一个隔离的钱包地址。结果，ETH 市场经历了大规模抛售，投资者纷纷抛售所持资产。
鉴于无法追回被盗资金，数字货币界内部就如何最好地纠正这种情况存在争论。最终决定于2016年7月20日进行硬分叉，创建新版本的以太坊区块链。这个版本将被称为以太坊，删除所有盗窃记录，并将被盗的ETH 归还给原来的所有者。最初的以太坊协议更名为以太坊经典，其最初的代币更名为ETC。以太坊经典保留交易历史，包括DAO 盗窃，以维护去中心化治理和不变性的基本原则。
如今，以太坊和经典以太坊网络共存，并且在许多方面刚刚开始互操作。尽管这两个网络在功能和实际应用能力上相似，但硬分叉以来它们之间的底层分离导致了技术架构、开发理念和治理原则上的显着差异。
第三部分：以太坊的四个阶段（2015 年7 月30 日-？）
以太坊的发展分为四个主要阶段，其中一些阶段又细分为多个阶段。每个阶段都像硬分叉一样集成到主协议中，并在测试网中全面测试了功能。随着时间的推移，路线图不断发展以反映社区共识。以太坊项目需要做出贡献才能达到其最后阶段“宁静”，其目标是成为一个全球可扩展的支付网络和智能合约平台，抵制中心化治理。
第一阶段：前沿- 2015 年7 月30 日，以太坊网络建立，允许用户开采ETH 并测试基本功能。
第2 阶段：Homestead – 2016 年3 月14 日，更新了Solidity 并添加了多个参数的维度，包括Gas 价格和成本。
第3 阶段：大都会- 拜占庭- 2017 年10 月16 日通过添加zk-SNARK 和难度炸弹（作为通货膨胀ETH 发行的基础），改善了隐私和安全性。
阶段3.5：大都会- 君士坦丁堡- 2019 年2 月28 日改进智能合约并探索使用状态通道的可扩展性解决方案。
第4 阶段：Serenity – 以太坊2.0 – 预计从2022 年开始？将分几个阶段实施，将以太坊转换为权益证明(PoS) 协议，包括以太坊Web 组件(eWASM)，以提高网络性能和扩展支持的智能合约编程语言。
有关四个阶段中每个阶段引入的功能的全面描述，请参阅EthHub。
定义以太坊的特征
以太坊网络旨在扩展比特币的用例并充当去中心化的世界计算机。虽然比特币使用有限的脚本语言，仅允许P2P 价值转移，但以太坊的设计具有计算通用性和图灵完备性，有助于与ETH 进行更高级类型的可编程数据交互。
尽管如此，以太坊和比特币仍具有以下一些特征，尽管程度不同：
• 去中心化：以太坊目前使用PoW，有效消除了中央机构（例如政府和金融机构）基于智能合约验证交易或运营网络的需要。 Buterin 声称区块链在政治和架构上是去中心化的，但在逻辑上是中心化的，其中节点在网络中拥有平等的权力，并且必须协作来验证交易。值得警告的是，虽然治理设计是去中心化的，但以太坊网络中矿池的去中心化程度可能存在风险。截至2020年2月12日，两大矿池控制超过50%的网络算力
•无需授权：任何人都可以参与网络。
• 安全性：在PoW 协议中，“只要诚实节点比集体攻击节点控制更多的[能量]，网络就是安全的。”试图在区块链上进行欺诈交易的攻击者必须找到所需的区块，更改交易数据，然后挖掘每个连续的区块，直到网络确认欺诈区块。这称为51% 攻击。这些攻击的主要障碍是它们的计算成本高昂且回报不确定，因此不太可能发生。尽管2016 年DAO 黑客事件引起了人们对以太坊安全的担忧，但Atzei 等人。 （2016）发现攻击主要是由Solidity（用于设计以太坊智能合约的编程语言）中的漏洞引起的，而不是网络本身的漏洞。但值得注意的是，随着Serenity的完成，以太坊将从PoW网络安全模型过渡到PoS网络安全模型。作为以太坊网络的重大更新，任何未能正确实施此更改的行为都可能对以太坊的价值产生重大不利影响。
•开源：以太坊项目的源代码可在互联网上获取，任何人都可以免费访问、贡献或分叉。这是建立信任和积累用户的重要特征，以太坊项目拥有所有数字货币社区中最活跃的开发者这一事实就证明了这一点。用户可以提出以太坊改进提案（EIP），这些提案是旨在改进网络并遵守严格的技术指南的功能提案。
•透明：所有交易都记录在以太坊区块链上，可以从世界任何地方公开查看。
•伪匿名：公共钱包地址不直接链接到任何可识别的个人信息。然而，在目前的状态下，完全匿名是很难实现的。这是因为任何以太坊交易所涉及的地址在区块链上都是永久且公开可见的。诸如来自一个钱包的多笔交易或来自托管解决方案或交易所的数据泄露等信息基本上可以追溯到个人的身份。
• 通缩供应：最初创建了7200 万个以太坊。 ETH 的供应量基于通货紧缩机制而增加，该机制将随着网络的成熟而不断调整。但是，没有规定最大供应上限。建立透明的货币供应和发行时间表对于评估数字货币的长期可投资性至关重要。
以太坊的主要特点
以太坊是第一个将平台与智能合约功能相结合的数字资产。它由以下元素组成，这些元素对于理解网络及其许多应用至关重要。
以太坊（ETH）
ETH是以太坊独有的数字货币。它有三个主要目的：第一，以ETH 存储价值；第二，允许用户发送或接收ETH 来结算交易；第三，通过支付交易费用（称为“Gas”）来促进网络运营（为DApp 提供支持）以太坊。费用是根据执行代码的成本计算的。 Gas 是用于智能合约代码执行的内部价值单位，通过测量执行给定指令的计算成本来计算。矿工和智能合约程序员根据等量的Gas 收取ETH 交易费。 Gas价格的最小单位是Wei，1018 Wei等于1ETH。
智能合约
智能合约是一行代码，有助于交换任何有价值的东西，例如金钱、信息、财产或投票权。它们被上传到区块链，执行的交易无法篡改。使用智能合约，用户可以发送或接收ETH、创建市场、存储注册债务或承诺、代表财产或公司的所有权、在一组逻辑指令下转移资金，并在合规的发行或发行中形成新的数字资产。智能合约的概念最早由专门研究数字货币的著名计算机科学家、BitGold 创始人Nick Szabo 提出，并在1997 年的白皮书中进行了讨论。
坚固性
Solidity 是以太坊的主要编程语言。它用于编写智能合约、开发DApp、构建DAO 以及操作基于以太坊技术的物联网(IoT) 设备。以太坊网络的其他语言（例如Vyper）仍然存在，而其他语言（例如Serpent 和Mutan）已被弃用。
去中心化应用程序(DApp)
DApp 是使用以太坊网络上的智能合约构建的应用程序、程序或工具。 DApp 在许多领域都有潜在的用例，包括金融服务、资产管理、供应链管理、身份管理以及数据存储的加密和传输。一些基于以太坊区块链构建的流行DApp 包括MakerDAO、CryptoKitties 和IDEX。尤其是MakerDAO，它是目前最大的去中心化金融（DeFi）平台。作为以太坊的实际应用，它具有使金融服务民主化的潜力。截至2020 年2 月12 日，约有310 万枚ETH 被锁定为DeFi 中的抵押品。
去中心化自治组织（DAO）
去中心化自治组织（DAO）是独立于中央管理机构的组织。与所有权分配给股东的传统公司不同，DAO 由提供代币的人拥有，他们也获得投票权。此外，DAO 的规则由其附带的智能合约决定。
以太坊算法
尽管以太坊的Ethash 和比特币的SHA-256 都使用PoW，但这两种协议在处理ASIC（特定应用矿工）的方式上有所不同。在Ethash 中，GPU（图形处理单元）是首选设备，并且与针对SHA-256 的ASIC 相比相对便宜。因此，以太坊挖矿过程更加平等，进入成本门槛更低。它还降低了挖矿中心化的可能性，并降低了网络被攻击的风险。然而，采用Ethash的代价是需要更多的内存来进行计算。有关Ethash 的更多技术细节，请参阅Github 上的开源指南。
以太坊虚拟机（EVM）
EVM由Gavin Wood博士于2014年创建，详细内容请参见最初的以太坊黄皮书，即白皮书的技术版本。虚拟机(VM) 是模拟计算机行为的软件，本质上是在常规计算机上执行任何活动的运行环境。它允许用户测试功能并消除托管虚拟机的主机受到攻击和故障的风险。如果虚拟机受到损害并且某些功能受到损害，用户只需退出虚拟机即可。
EVM 处理以太坊区块链的状态并执行网络上的所有智能合约、DApp 和DAO。它是图灵完备的，也就是说只要有足够的时间和内存，程序就能运行完成。这是区块链技术的一项重大创新，因为它允许复杂的条件逻辑，并为更复杂的程序提供了基础。其他虚拟机，例如SputnikVM，正在开发中，并越来越多地在以太坊区块链项目中使用。
挖矿奖励
最初，7200 万枚ETH 被创建并分发给公众、以太坊基金会和开发者。以太坊配备了通货膨胀抑制机制来控制新的ETH 发行速度，目前上限为每年1600 万枚ETH。这样做背后的考虑是为了防止任意创造货币，从而导致恶性通货膨胀或操纵。
成功确认交易并将其上传到区块链的矿工将因其努力而获得区块奖励，从而提供促进网络使用指数级增长的激励措施。区块奖励开始为5 ETH，在拜占庭硬分叉后减少到3 ETH，在君士坦丁堡硬分叉后减少到目前的2 ETH。与比特币一样，以太坊矿工也可能会收到额外的ETH 交易费用。
图2：以太坊提案的挖矿奖励时间表
自诞生以来，区块奖励的历史如下：
• 区块#0 至区块#4,369,999：5 ETH
• 区块#4,370,000 至区块#7,280,000：3 ETH（通过EIP-649 更改）
• 迄今为止的区块#7,280,000：2 ETH（通过EIP-1234 更改）
以太坊的潜在优势
与传统金融机构、支付渠道和其他数字货币网络相比，以太坊协议的设计具有三个潜在优势：
1. 突破性的智能合约功能：以太坊是第一个集成智能合约平台的数字货币网络。由于此功能，现实世界的用例开始出现并保持价值（例如DeFi）。考虑到以太坊在过去几年中作为第二大数字货币网络的地位，认识到以太坊对数字资产类别和传统金融的影响非常重要。
2活跃的开发者社区：以太坊是Github 活动所有指标中最受欢迎的数字货币网络之一，包括提交数量、贡献者总数、项目观察者总数和星星总数
3.机构和企业支持：企业以太坊联盟（EEA）是一个致力于促进企业和个人采用和使用以太坊的组织。它还致力于构建企业区块链解决方案和以太坊区块链的潜在私有联盟链版本，以解决以前未满足的业务需求。它由450 多家跨国公司组成，包括微软、摩根大通、丰田和英特尔。越来越多的企业加入EEA已成为趋势。在这种趋势下，成熟的企业正在探索区块链技术的价值，并投入大量的时间和资源进行相关计划。
以太坊的潜在风险
在不同的数字货币网络之间进行选择使用和投资时，需要考虑一些重要的权衡。选择通常取决于最能满足用户需求的数字货币。下面我们概述了与投资以太坊相关的四个主要风险：
可扩展性问题
与许多数字货币一样，以太坊在可扩展性方面面临限制。目前，该网络平均每秒只能处理15 笔交易，而VISA 等传统支付渠道每秒处理约1,700 笔交易。以太坊经历了多次调整，以适应其原始设计带来的扩展挑战。然而，可扩展性仍然是以太坊网络面临的最大挑战之一，并且仍然是开发人员研究的活跃领域。
目前正在研究两种方法来解决以太坊的可扩展性问题：一种是链上的，即第1 层（指主区块链）。第二个是链下，即第2 层（指在主区块链之外实现功能，例如Plasma、侧链、支付通道和状态通道）。
有关以太坊2.0 计划的可扩展性功能的更多信息，请参阅以太坊Github。
权力下放程度
以太坊网络的去中心化程度可能存在风险，尤其是在矿池方面。例如，截至2020年2月12日，排名前两位的矿池控制了超过50%的网络算力。
竞争
以太坊面临着来自许多通用数字货币网络的激烈竞争，包括以太坊经典、Horizen、Eos 和Tezos。其中每一个都可能被认为是以太坊的直接或间接竞争对手，并且其中一个或某些用例是否能更好地服务于DApp、智能合约功能或其他用例还有待观察。也有可能这些网络集体失败，或者由于市场竞争的力量，它们的某些组合同时成功。然而，与上述（和其他）竞争网络相比，以太坊的采用率要高得多，并扩展到开发人员、交易所列表、应用程序以及底层网络基础设施（例如钱包和前端支付处理软件）。
智能合约的不稳定性
由于智能合约生成的交易可能难以停止或逆转，因此底层代码中的任何漏洞都可能会削弱网络。例如，2016 年DAO 中的一个漏洞允许未知攻击者将价值约6000 万美元的ETH 转移到隔离的钱包地址。该事件引发了以太坊的争议，导致其分裂成两个网络：以太坊和以太坊经典。 2017年，Parity Technologies公司开发的多重签名钱包软件Parity遭受了两次黑客攻击。第一次发生在2017 年7 月，导致3000 万美元的ETH 被盗，第二次发生在2017 年11 月，导致约1.6 亿美元的ETH 被无限期冻结。智能合约技术相对较新，仍处于开源开发阶段。
货币政策担忧
ETH 没有最大供应上限，货币政策路线图似乎有些模糊。已经提出了几项建议，建议以太坊网络施加供应上限，以引入货币稀缺并防止任意货币创造。特别是在EIP960中，Buterin提出了1.2亿ETH的供应上限，但这并没有被社区接受。
监管的不确定性
美国证券交易委员会（SEC）表示，根据联邦证券法，某些数字资产可能被视为“证券”。到目前为止，SEC仅认定了两种数字资产：比特币和以太坊，并且不打算将它们视为证券。然而，对于建立在开源以太坊网络上的代币、产品和业务存在许多监管考虑，可能会对以太坊的价格带来进一步的风险。
总结
以太坊开创了区块链技术的第二波创新浪潮，扩大了比特币提供的用例，并巩固了其在数字货币生态系统中的独特地位。以太坊的最终目标是成为领先的智能合约兼容数字货币平台。尽管2016 年DAO 黑客事件引发了备受争议的以太坊经典硬分叉，但以太坊仍然保持了其作为数字货币生态系统中市值第二大网络的地位，并在众多支持者的支持下证明了其韧性。以太坊拥有全球用户、开发者和企业网络，在技术和社区方面拥有巨大的势头，是竞争平台难以复制的。
