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一、关于以太坊

2013 年，Vitalik 发布了以太坊白皮书。 2014年7月，以太坊开始预售。 圈内人士把这种代币发行称为“币众筹”。 通过42天的预售，以太坊团队通过预售60,102,216个以太币筹集了超过30,000个比特币。 此外，预售前参与开发的早期贡献者和长期从事项目研究的开发者，按照当时售出以太币总量的9.9%进行分配。 因此，以太币正式发行时的以太币数量超过7200万枚。 以太坊预售结束后，将采用工作量证明机制POW进行挖矿，每年按届时发行总量的26%奖励矿工。

2014年10月，以太坊将区块链的出块时间从60秒减少到12秒，现在基本稳定在15秒。 每个区块奖励 5 个以太币。 虽然都是采用POW挖矿机制，但以太坊的出块机制与比特币不同。 由于以太坊出块时间短，很容易形成孤立块。 片。 孤立块是指不在最长链上的块。 比特币孤儿块没有任何区块奖励，但在以太坊中，孤儿块可以被引用，被引用的孤儿块被称为“叔块”。 数据也将记录在区块链中。 与比特币不同的是，以太坊的叔块是有奖励的，每个叔块可以获得4.375 ETH的奖励。

以太坊是一个可编程的、图灵完备的区块链开发平台，相当于一个去中心化的全球计算机。 在一个编程系统之上，通常会有一些虚拟机作为编译和执行的支持。 JAVA有JVM，在以太坊中，也有以太坊的虚拟机EVM，可以执行任意复杂的算法代码。 开发者可以使用现有的编程语言，如 JavaScript 或 python，在以太坊上创建他们想要的应用程序。 通过以太坊虚拟机，可以轻松发行数字资产，编写智能合约，构建和运行去中心化应用，建立去中心化自治组织。

以太坊（ETH）也被用作以太坊内部的燃料。 与货币数字资产不同，以太坊不仅用于转账，还用于支付智能合约。 为了防止以太坊区块链被垃圾合约和垃圾应用程序淹没，要在以太坊上构建和运行智能合约，必须使用以太坊（ETH）支付智能合约费用。 例如：要在以太坊区块链上转移A的新创建的数字资产，需要用以太坊（ETH）支付手续费，而不是A的新创建的数字资产。

2. 关于以太坊虚拟机

以太坊是一个可编程的区块链。 与比特币不同，比特币的定位是一个应用，而以太坊的定位是一个平台，在这个平台上可以使用智能合约进行各种应用。 通过这种方式，以太坊作为许多不同类型的去中心化区块链的平台，包括但不限于加密货币。

狭义上，以太坊是指为去中心化应用定义平台的一组协议，其核心是以太坊虚拟机（EVM）。 与其他区块链系统一样，以太坊也包含点对点 (P2P) 协议。 以太坊区块链数据库由连接到网络的多个节点维护和更新，该网络上的每个节点都运行 EVM 并执行相同的指令。 因此，以太坊也可以被称为“世界计算机”。 这种跨越整个以太坊网络的大规模并行计算并不是为了提高效率。 事实上，这个过程在以太坊上的计算比在传统计算机上要慢得多，成本也更高。 每个以太坊节点都运行 EVM 以确保区块链中的一致性。 去中心化的一致性使得以太坊具有非常高的容错性，保证零停机时间，并使得存储在区块链上的数据永远不可变和不可审查。

3. 以太坊如何运作

以太坊融合了许多类似于比特币的特性和技术，并进行了一定的修改和创新。 比特币区块链纯粹是一个交易列表，而以太坊的基本单位是账户。 以太坊区块链跟踪每个账户的状态，账户之间的所有状态转移都是价值和信息的转移。 以太坊有两种账户类型：

对于大多数人来说，两者最基本的区别是外部账户是由一个人控制的——因为这个人可以控制私钥，从而控制外部账户。 合约账户由合约代码控制。 只有当外部账户发出指令时，合约账户才能进行相应的操作。 流行的“智能合约”是合约账户中的代码，是一种将交易发送到账户执行的程序。 用户可以通过将代码部署到区块链来创建新合约。

与比特币一样，用户需要为每笔交易支付少量费用，以维护网络安全和稳定。 节点通过收取交易费用来验证整个网络。 网络中的节点（矿工）接受、传播、验证和执行交易，然后将这些交易组织存档，打包成一个区块，与其他矿工竞争将区块加入区块链。 添加成功的矿工将获得奖励。 通过这些措施，鼓励人们为整个网络提供更多的计算能力。

4. 以太坊模型说明

以太坊区块链本质上是一个基于交易的状态机。 在计算机科学中以太坊eth发行总量，状态机指的是读取一系列输入并根据这些输入转换到新状态的东西。



在以太坊的状态机中，我们从一个“正在发生的状态”开始。 这类似于网络上发生任何交易之前的空状态。 当执行事务时，此原始状态会转换为某个最终状态。 在任何时间点，最后的状态都代表以太坊的当前状态。

以太坊的状态有数百万笔交易。 这些交易被分组为“块”。 一个区块包含一系列交易，每个区块都链接到它的前一个区块。

为了使一个状态转换到下一个状态，交易必须有效。 为了使交易被视为有效，它必须经过称为挖矿的验证过程。 挖矿是指一组节点（即计算机）使用它们的计算资源来创建包含有效交易的区块。

网络上任何声称自己是矿工的节点都可以尝试创建和验证区块。 世界各地的许多矿工都在同时创建和验证区块。 每个矿工在向区块链提交区块时都会提供一个数学机制的“证明”。 这个证明就像一个保证：如果这个证明存在，那么这个块一定是有效的。

为了将区块添加到主链，矿工必须比其他矿工更快地提供此“证明”。 通过矿工提供的数学机制的“证明”来验证每个区块的过程称为工作量证明。

确认新区块的矿工将获得一定价值的奖励。 奖励是什么？ 以太坊使用一种固有的数字代币 Ether 作为奖励。 每当矿工证明一个新区块时，就会产生一个新的以太币并奖励给矿工。

早些时候以太坊eth发行总量，我们将区块链定义为具有共享状态的独立事务。 拥有多个状态（或多个链）会破坏系统，因为不可能得到关于哪个是正确状态的统一答案。 如果链分叉，一条链上可能有 10 个硬币，一条链上有 20 个硬币，另一条链上有 40 个硬币。 在这种情况下，无法确定哪条链最“有效”。

每当创建多条路径时，就会出现“分叉”。 我们通常希望避免分叉，因为它们会破坏系统并迫使人们选择他们信任的链。



为了确定哪条路径最有效并防止多链，以太坊使用了一种称为“GHOST 协议”的数学机制。

GHOST = Greedy Heaviest Observed 子树

简单来说，GHOST协议要求我们选择一条计算完成最多的路径。 确定路径的一种方法是使用最近区块（叶子区块）的区块编号，它代表当前路径上的区块总数（不包括创世区块）。 块号越大，路径越长，意味着在这条路径上消耗更多的算力到达叶子块。 使用这种推理可以让我们就当前状态的规范版本达成一致。