區(qū)塊鏈以太坊是怎么回事

一、前言

提起區(qū)塊鏈大家往往都會聯(lián)想到“比特幣”，因為比特幣一直備受大家所青睞的話題，那么，區(qū)塊鏈等同于比特幣嗎？其實這個想法是錯誤的，我們可以說比特幣是區(qū)塊鏈，但區(qū)塊鏈并不是比特幣。接下來就為大家講解區(qū)塊鏈是什么 區(qū)塊鏈到底是什么？

二、區(qū)塊鏈

比方說，一個圈子里有10個人，每個人都有一臺電腦和一個自己的簽名，每臺電腦里都有一個賬本，里面記錄了這10個人的余額和交易；每次圈子里的人做了一筆交易（轉(zhuǎn)賬）的時候，就要更新所有電腦上的賬本（10份賬本），10份賬本時時同步來確認交易完成。這個賬本就是區(qū)塊鏈。賬本是一頁一頁的，每一頁寫滿了交易記錄，一頁頁堆在一起成了一本本子就是賬本；區(qū)塊鏈是一塊一塊的，每一塊寫滿了交易記錄，連在一起成了一條鏈就是區(qū)塊鏈。

比方說，甲轉(zhuǎn)給乙100元，就在10臺電腦里的賬本上都寫上：XXXX年XX月XX日甲和乙做了這么一筆交易，甲轉(zhuǎn)給乙100元。這樣一來，圈子里的人都知道了甲的錢少了100，乙的錢多了一百。

每個人想要知道甲還有多少錢，不需要去銀行查賬，只需要查自己那本帳就知道了；兩個人想要交易，不需要銀行，直接可以轉(zhuǎn)賬，等待圈子里的每個賬本同步就行了。不需要通過中心權威機構確認和查詢，這叫去中心化（區(qū)塊鏈是一個放在非安全環(huán)境中的分布式數(shù)據(jù)庫（系統(tǒng)））；

每個人都能通過電腦看到所有人的交易記錄（轉(zhuǎn)賬記錄），這叫透明性；

圈子外的人可以看到賬本，只要你復制了他們的賬本并且有一個自己獨有的簽名就可以加入圈子了，這叫開放性（區(qū)塊鏈采用共識算法來對于新增數(shù)據(jù)達成共識）；

如果誰想耍賴，比方說甲硬說自己沒給乙匯100元，還把自己的賬本給改了，這沒用，其他9本賬本都說他匯了。除非甲篡改了9本賬本，不然他就無法抵賴，這就是信息的不可篡改（區(qū)塊鏈采用密碼學的方法來保證已有數(shù)據(jù)不可能被纂改）。

三、以太坊

虛擬貨幣似乎已經(jīng)順應時代的潮流成為了眾多投資者的香餑餑，主要是因為虛擬貨幣并不像實體投資那樣投資成本比較多，而且還容易出現(xiàn)不應該出現(xiàn)的狀況，虛擬貨幣的市值是非常高的，以比特幣為例，現(xiàn)在一個比特幣的價值將近2萬元人民幣。以太坊是后期興起的虛擬貨幣平臺，那么，以太坊的真正含義是什么呢？

以太坊是一個全新開放的區(qū)塊鏈平臺，它允許任何人在平臺中建立和使用通過區(qū)塊鏈技術運行的去中心化應用。就像比特幣一樣，以太坊不受任何人控制，也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目，由全球范圍內(nèi)的很多人共同創(chuàng)建。和比特幣協(xié)議有所不同的是，以太坊的設計十分靈活，極具適應性。在以太坊平臺上創(chuàng)立新的應用十分簡便，隨著Homestead的發(fā)布，任何人都可以安全地使用該平臺上的應用。

其實，比特幣和以太坊算是師出同門，以太坊的創(chuàng)始者是根據(jù)比特幣的現(xiàn)實情況來制造這樣的程序的，所以，以太坊很好的彌補了比特幣在各方面的劣勢，以太坊的發(fā)展前景是非常廣闊的，而且，以太坊的市值也是在不斷的增長的，升值的可能性是非常大的。

四、以太坊虛擬機

虛擬機指的是，通過軟件模擬的、具備完整硬件系統(tǒng)功能并運行在隔離環(huán)境下的完整計算機系統(tǒng)；比如虛擬化物理機 VMware、Java 虛擬機等。而以太坊虛擬機（Ethereum

Virtual Machine，EVM）則是建立在以太坊區(qū)塊鏈上的代碼運行環(huán)境，其主要作用是處理以太坊系統(tǒng)內(nèi)的智能合約。

簡單來說，以太坊虛擬機是一個完全獨立的沙盒，合約代碼可對外完全隔離并在 EVM 內(nèi)部運行。由于 EVM 分散儲存在每個節(jié)點的計算機上，所以希望創(chuàng)建智能合約的公司可使用類似 JavaScript 和 Python 等編程語言創(chuàng)建運行于 EVM 的應用程序；同時以太坊虛擬機又能與主網(wǎng)的其余部分隔離，運行時不影響主區(qū)塊鏈的操作。出于這個原因，以太坊有時被形容為“世界電腦”。

當以太坊區(qū)塊鏈上有轉(zhuǎn)賬的時候，以太坊虛擬機會按照下面的步驟來執(zhí)行：

確認轉(zhuǎn)賬是否有正確的數(shù)值，確認簽名的有效性以及是否轉(zhuǎn)賬nonce符合特定轉(zhuǎn)賬數(shù)量的nonce。如果有誤差，轉(zhuǎn)賬會被作為錯誤返回。

計算轉(zhuǎn)賬需要的費用，并且收取燃料費用。

執(zhí)行數(shù)字資產(chǎn)轉(zhuǎn)賬到特定地址。

以太坊虛擬機會檢測，發(fā)出者有足夠的手續(xù)費用，不然轉(zhuǎn)賬就會退回。而且轉(zhuǎn)賬費用不會退回，這會支付給礦工。

但是，如果轉(zhuǎn)賬失敗是因為接受者地址有問題，以太坊虛擬機會把發(fā)出的資金數(shù)量以及相關的手續(xù)費，退還給發(fā)出者（沒有礦工收到費用）。

五、Gas

Gas 翻譯成中文就是“燃氣”，是以太坊世界的燃料，它決定了以太坊網(wǎng)絡生態(tài)系統(tǒng)的正常運行。

Gas 用來衡量執(zhí)行某些動作需要多少“工作量”，這些“工作量”就是為了執(zhí)行該動作支付給網(wǎng)絡的費用額。通俗理解，Gas 是給礦工的傭金，并以 ETH 支付，無論是交易、執(zhí)行智能合約并啟動 DApps，還是支付數(shù)據(jù)存儲費用，都需要用到 Gas。

六、以太坊燃料Gas

比特幣的創(chuàng)建是因為每個人都在問同樣的問題：

是否有可能創(chuàng)造一種可以在沒有任何中間人的情況下在兩個人之間轉(zhuǎn)移的金錢形式？

是否有可能創(chuàng)建一個可以在區(qū)塊鏈等功能上運行的分散化資金？

Satoshi Nakamoto在創(chuàng)造比特幣時回答了這些問題。我們終于有了一個去中心化的貨幣體系，可以將資金從一個人轉(zhuǎn)移到另一個人身上。

然而，比特幣存在問題，這是所有第一代區(qū)塊鏈都存在的問題。他們只允許貨幣交易，沒有辦法為這些交易添加條件。

Alice可以發(fā)送Bob 5 BTC，但她不能對這些交易施加條件。例如。她不能告訴鮑勃，只有當他執(zhí)行某些任務時他才能拿到錢。

這些條件將需要非常復雜的腳本，需要一種“東西”使流程更加無縫。。。.這個“東西”是就是以太坊的智能合約。

以太坊在區(qū)塊鏈上實現(xiàn)了一個運行環(huán)境，被稱為以太坊虛擬機（EVM）。每個參與到網(wǎng)絡的節(jié)點都會運行EVM作為區(qū)塊驗證協(xié)議的一部分。他們會驗證區(qū)塊中涵蓋的每個交易并在EVM中運行交易所觸發(fā)的代碼。每個網(wǎng)絡中的全節(jié)點都會進行相同的計算并儲存相同的值。合約執(zhí)行會在所有節(jié)點中被多次重復，這個事實得使得合約執(zhí)行的消耗變得昂貴，所以這也促使大家將能在鏈下進行的運算都不放到區(qū)塊鏈上進行。對于每個被執(zhí)行的命令都會有一個特定的消耗，用單位Gas計數(shù)。

Gas是以太坊世界的燃料，它決定了以太坊網(wǎng)絡生態(tài)系統(tǒng)的正常運行，用于交易、執(zhí)行智能合約、支付數(shù)據(jù)存儲費用等各個方面。

每個合約可以利用的命令都會有一個相應的Gas值。Gas值的存在避免智能合約進入死循環(huán)，你不能編寫永不結(jié)束的程序，因為你用盡了Gas，計算將被節(jié)點拒絕。

Gas同時也是礦工的傭金，并以ETH？付。在以太坊中，由交易發(fā)起者付出的Gas最終會以ETH貨幣的價值計算并付給礦工作為手續(xù)費，也就是：Gas cost= Gas Used*Gas Price。

七、Gas與手續(xù)費

說到手續(xù)費，大家可能很熟悉。天下沒有免費的午餐，無論是以太坊，還是比特幣，都需要手續(xù)費，但是二者的手續(xù)費模式是不一樣的。比特幣是直接支付比特幣作為轉(zhuǎn)賬手續(xù)費的，以太坊卻不是這樣的。

以太坊本質(zhì)上是一個虛擬機，這個虛擬機是去中心化的，全世界各國人民各自掌控的虛擬機，聯(lián)合起來形成一個“世界級的外匯名詞解釋http://www.fx61.com/definitions”。當你發(fā)送token，執(zhí)行合約、轉(zhuǎn)移以太坊，或者在區(qū)塊上做其他事情時，計算機在處理這筆交易時，需要進行計算，這個計算過程需要消耗網(wǎng)絡資源。這樣一來，你必須支付“燃料費”（也就是Gas），才能讓計算機為你工作，讓礦工為你處理交易。

通常情況下，發(fā)送方愿意支付的Gas價格越高，礦工從交易中獲得的價值就越大，礦工們也就越有可能選擇這個交易。通過這種方式，礦工可以自由地選擇交易。為了給發(fā)送者設置Gas 價格做參考，礦工們可以直接提出他們執(zhí)行交易所需的最低Gas 價格。

以太坊上，你所支付的手續(xù)費等于：GasPrice 乘以GasUsed。

你可以把 GasPrice 理解為是燃油單價， GasUsed 理解為汽車所需多少升燃油。對于汽車，假如說每升汽油是20塊錢，一萬升汽油就是20萬塊錢。對于以太坊，每Gas是20吉偉（吉偉是以太幣的數(shù)量單位），一萬個 Gas 就是：20乘以一萬，等于20萬吉偉，2萬吉偉等于0.0002以太坊，也就是說，本次交易手續(xù)為 0.0002以太坊。

（注釋：以太幣數(shù)量的基礎單位是“偉”，以太幣的數(shù)量單位有“偉、芬尼、以太”，其中，“以太”被用作普通交易；“芬尼”被用作微交易；“薩博”和“偉”被用作進行關于費用和合約實施。）

由此我們可以發(fā)現(xiàn)，Gas并不是以太坊，它是一種單獨的體系，它的匯率與以太坊成一定的比例，經(jīng)過了比例兌換，最終形成交易費。

Gas價格和以太幣價格都是由市場自由調(diào)節(jié)的，但是二者是不一樣的，他們的不同之處在于：以太幣的價格是根據(jù)市場情況波動，而Gas的價格由礦工決定的，如果燃料價格低于礦工們的最低要求，礦工就會拒絕處理交易。Gas和以太坊分離，可以保護系統(tǒng)免受隨著以太坊價格的快速變化而可能出現(xiàn)的波動。

大部分礦工都會選擇利益優(yōu)先，處理交易時候，他們會按Gas價格從高到底排列，優(yōu)先處理Gas價格高的，如果你很著急交易 ，就需要提高Gas價格，讓礦工早點看到你；如果你不著急呢，你只需要設定一個Gas價格，這個價格在礦工設置的Gas價格底線之上就行了。

八、總結(jié)

正如我在文中展示的那樣，以太幣的功能遠不止是以太坊網(wǎng)絡交易手續(xù)費的支付手段。因此，以太幣已經(jīng)在其短暫的生命周期中積累了巨大的價值，并開始產(chǎn)生類貨幣屬性。

我預計以太幣將繼續(xù)被用作以太坊開放經(jīng)濟的原生數(shù)字貨幣，而且介于這一經(jīng)濟將會持續(xù)增長，對以太幣的需求也會持續(xù)增長。

雖然有些人會滿足于比特幣的發(fā)展現(xiàn)狀，但事實通常并非如此。比特幣和其它所有的金融資產(chǎn)一樣，都需要外部競爭來發(fā)揮其應有的優(yōu)勢。

競爭幣的存在就能達到這樣的效果，雖說目前仍然沒有任何一種競爭項目可以對比特幣構成了實質(zhì)性的威脅。但競爭幣的存在還是合理的，它們能夠幫助比特幣不斷地改進。

雖然比特幣世界有大量積極的研發(fā)成果，不過對于創(chuàng)新的功能它總是會有所延遲。并且我們不能總是依靠同一群開發(fā)者為比特幣添加新功能。有時候，競爭幣開發(fā)者的一些新想法也會寫入比特幣源碼里。不過，并不是所有競爭幣的功能都能用于強化比特幣源碼。

如果以太坊成功升級會使比特幣的護城河打開一個真正的缺口，會使普通人們認識到區(qū)塊鏈行業(yè)還有更多機會，也會促使資本尋找這個行業(yè)內(nèi)的新寵兒。

畢竟這個世界沒有絕對不變的事物，比特幣也不可能就一直代表著區(qū)塊鏈技術，只有不斷創(chuàng)新改變才可能繼續(xù)保持整個行業(yè)的活力。

責任編輯：ct