10 分钟剖析区块链 2.0 以太坊

以太坊的起源

以太坊诞生的标志是由俄裔加拿大天才小伙Vitalik Buterin在2013发布了以太坊的白皮书《以太坊 (Ethereum ):下一代智能合约和去中心化应用平台》

虽然我们知道比特币已经是一个巨大的创新了，但是在比特币的设计里只支持执行交易的脚本。Vitalik看到了比特币为代表的区块链的技术还有很大的应用空间。可以将比特币的脚本扩展为支持图灵完备的虚拟机。这里的图灵完备简单来说就是，理论上计算机可计算的问题，图灵完备的虚拟机即可支持对这种问题的计算。

以太坊的本质

基于这种构想，以太坊建立了一个可编程的、图灵完备的区块链，在此基础上，你可以通过编程实现对数字资产的管理、发行和执行，甚至有人拿来做游戏。这种可编程、图灵完备的虚拟机的实现，和区块链不可篡改的特性，让尼克·萨博（Nick Szabo）提出的智能合约概念，得以落地实现。

智能合约，即一套代码化后的契约，如果你们双方达成了一个协议，编程做成智能合约并写入区块链，则这套合约就会严格按照你们的设计执行。不可篡改和抵赖。比如在租房场景，你们双方达成押一付一的协议，则将租户的数字资产锁入区块链系统，每月该系统自动按规则将数字资产打入房东，严格执行，不可抵赖。

以太坊致力于打造智能合约的底层区块链平台，让任何人通过区块链技术建立和运行去中心化的应用。

以太坊的开发版本情况

以太坊的开发路径如下，一共四个版本

1. Frontier（前沿）：2015年7月30日发布只有命令行界面，适用于开发者
2. Homestead（家园）：2016年3月14日圆周率节发布，有了图形界面，大大降低了门槛
3. Metropolis（大都会）：待宣布，计划发布Mist浏览器（支持去中心化APP，包含去中心化APP应用商店），再次大幅降低门槛，让普通人也可以使用区块链
4. Serenity（宁静）：待规划，切换共识机制

以太坊的一些基本概念

以太币

以太币是以太坊系统中的代币。是以太坊系统中执行智能合约的燃料。为以太坊体系上的各种数字资产交易提供了流通的特性。智能合约设计为需要消耗以太币燃料的目的是为了防止类似垃圾邮件的无成本的大量的垃圾应用的攻击。

以太币的面值最小为1“wei”。1“wei”是一枚以太币的分割到小数点后18位。

以太币曾经在2016年7月硬分叉为两条区块链，由创始团队主导的硬分叉后的以太币，代币代号ETH。不接受此次硬分叉的部分人，保留原来的以太坊系统，重新建立开发团队，代币代号ETC。

以太坊虚拟机

在以太坊的区块链中执行智能合约的编程脚本的图灵完备虚拟机。类似Java语言的JVM，可以将高级的编程语言如Solidity（以太坊官方推荐的），转换为底层的脚本语言，供虚拟机执行。

账户

以太坊的账户和比特币的不一样，不是基于UTXO的，为了支持智能合约，以太坊实现了两种账户类型：

1. 普通账户。类似比特币
2. 合约账户。用于存储智能合约

以太币的发行

预售发行量=X+0.99X+0.99X

以太坊的发行量是基于预售的，如果预售是X枚，则一份0.99*X分配给项目早期开发的贡献者，另一份0.99X分配给长期项目的研究者。

2014年7月预售后，确认这个X是6千万左右个以太币，那么总共就有6+20.996=7.2千万枚以太币发行出来。

每年发行量=0.26X

每年的发行量是6*0.26=大约1.5千万以太币被矿工挖出来。

以太坊的奖励机制：区块奖励+叔块奖励+叔块引用奖励

“叔块”的概念和“父块”是相对的。父块就是当前区块的上一个区块。由于以太坊出区块的时间非常短，12秒左右，因此很多账本的来不及同步。所以容易出现孤立的区块（没能被引用为最长链的孤立在另外一条链的区块），即叔块。此时也需要对矿工做奖励，不然会大大降低矿工的积极性。

挖出叔块的矿工也会被奖励。

以太坊还规定，每个区块可以对最近的两个叔块进行引用，每引用一个区块，会获得（1/32）的区块奖励。

以太坊的技术参数

• 核心算法：Ethash。Vitalik为了对付专业ASIC矿机而设计的需要内存的算法。
• 区块时间：12秒到15秒
• 区块奖励：5个以太币
• 其他奖励：叔块奖励+引用叔块奖励
• 智能合约的燃料：每个燃料（gas）平均价格是0.000000022个以太币