[科普中國]-以太坊

以太坊（英語：Ethereum）是一個開源的有智能合約功能的公共區(qū)塊鏈平臺。通過其專用加密貨幣以太幣（Ether，又稱“以太幣”）提供去中心化的虛擬機(jī)（稱為“以太虛擬機(jī)”Ethereum Virtual Machine）來處理點(diǎn)對點(diǎn)合約。

以太坊的概念首次在2013至2014年間由程序員Vitalik Buterin，受比特幣啟發(fā)后提出，大意為“下一代加密貨幣與去中心化應(yīng)用平臺”，在2014年通過ICO眾籌得以開始發(fā)展。

截至2018年2月，以太幣是市值第二高的加密貨幣，僅次于比特幣。

產(chǎn)生背景比特幣開創(chuàng)了去中心化密碼貨幣的先河，五年多的時間充分檢驗(yàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)的可行性和安全性。比特幣的區(qū)塊鏈?zhǔn)聦?shí)上是一套分布式的數(shù)據(jù)庫，如果再在其中加進(jìn)一個符號——比特幣，并規(guī)定一套協(xié)議使得這個符號可以在數(shù)據(jù)庫上安全地轉(zhuǎn)移，并且無需信任第三方，這些特征的組合完美地構(gòu)造了一個貨幣傳輸體系——比特幣網(wǎng)絡(luò)。

然而比特幣并不完美，其中協(xié)議的擴(kuò)展性是一項(xiàng)不足，例如比特幣網(wǎng)絡(luò)里只有一種符號——比特幣，用戶無法自定義另外的符號，這些符號可以是代表公司的股票，或者是債務(wù)憑證等，這就損失了一些功能。另外，比特幣協(xié)議里使用了一套基于堆棧的腳本語言，這語言雖然具有一定靈活性，使得像多重簽名這樣的功能得以實(shí)現(xiàn)，然而卻不足以構(gòu)建更高級的應(yīng)用，例如去中心化交易所等。以太坊從設(shè)計上就是為了解決比特幣擴(kuò)展性不足的問題。

設(shè)計原則簡潔原則

以太坊協(xié)議將盡可能簡單，即便以某些數(shù)據(jù)存儲和時間上的低效為代價。一個普通的程序員也能夠完美地去實(shí)現(xiàn)完整的開發(fā)說明。這將最終有助于降低任何特殊個人或精英團(tuán)體可能對協(xié)議的影響并且推進(jìn)以太坊作為對所有人開放的協(xié)議的應(yīng)用前景。添加復(fù)雜性的優(yōu)化將不會被接受，除非它們提供了非常根本性的益處。

通用原則

沒有“特性”是以太坊設(shè)計哲學(xué)中的一個根本性部分。取而代之的是，以太坊提供了一個內(nèi)部的圖靈完備的腳本語言以供用戶來構(gòu)建任何可以精確定義的智能合約或交易類型。想建立一個全規(guī)模的守護(hù)程序（Daemon）或天網(wǎng)（Skynet），你可能需要幾千個聯(lián)鎖合約并且確定慷慨地喂養(yǎng)它們，一切皆有可能。

模塊化原則

以太坊的不同部分應(yīng)被設(shè)計為盡可能模塊化的和可分的。開發(fā)過程中，應(yīng)該能夠容易地讓在協(xié)議某處做一個小改動的同時應(yīng)用層卻可以不加改動地繼續(xù)正常運(yùn)行。以太坊開發(fā)應(yīng)該最大程度地做好這些事情以助益于整個加密貨幣生態(tài)系統(tǒng)，而不僅是自身。

無歧視原則

協(xié)議不應(yīng)主動地試圖限制或阻礙特定的類目或用法，協(xié)議中的所有監(jiān)管機(jī)制都應(yīng)被設(shè)計為直接監(jiān)管危害，不應(yīng)試圖反對特定的不受歡迎的應(yīng)用。人們甚至可以在以太坊之上運(yùn)行一個無限循環(huán)腳本，只要他愿意為其支付按計算步驟計算的交易費(fèi)用。

功能應(yīng)用以太坊是一個平臺，它上面提供各種模塊讓用戶來搭建應(yīng)用，如果將搭建應(yīng)用比作造房子，那么以太坊就提供了墻面、屋頂、地板等模塊，用戶只需像搭積木一樣把房子搭起來，因此在以太坊上建立應(yīng)用的成本和速度都大大改善。具體來說，以太坊通過一套圖靈完備的腳本語言（EthereumVirtual Machinecode，簡稱EVM語言）來建立應(yīng)用，它類似于匯編語言，我們知道，直接用匯編語言編程是非常痛苦的，但以太坊里的編程并不需要直接使用EVM語言，而是類似C語言、Python、Lisp等高級語言，再通過編譯器轉(zhuǎn)成EVM語言。

上面所說的平臺之上的應(yīng)用，其實(shí)就是合約，這是以太坊的核心。合約是一個活在以太坊系統(tǒng)里的自動代理人，他有一個自己的以太幣地址，當(dāng)用戶向合約的地址里發(fā)送一筆交易后，該合約就被激活，然后根據(jù)交易中的額外信息，合約會運(yùn)行自身的代碼，最后返回一個結(jié)果，這個結(jié)果可能是從合約的地址發(fā)出另外一筆交易。需要指出的是，以太坊中的交易，不單只是發(fā)送以太幣而已，它還可以嵌入相當(dāng)多的額外信息。如果一筆交易是發(fā)送給合約的，那么這些信息就非常重要，因?yàn)楹霞s將根據(jù)這些信息來完成自身的業(yè)務(wù)邏輯。

合約所能提供的業(yè)務(wù)，幾乎是無窮無盡的，它的邊界就是你的想象力，因?yàn)閳D靈完備的語言提供了完整的自由度，讓用戶搭建各種應(yīng)用。白皮書舉了幾個例子，如儲蓄賬戶、用戶自定義的子貨幣等。

發(fā)展歷史2013年年末，以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin發(fā)布了以太坊初版白皮書，啟動了項(xiàng)目。2014年7月24日起，以太坊進(jìn)行了為期42天的以太幣預(yù)售。2016年初，以太坊的技術(shù)得到市場認(rèn)可，價格開始暴漲，吸引了大量開發(fā)者以外的人進(jìn)入以太坊的世界。中國三大比特幣交易所之二的火幣網(wǎng)及OKCoin幣行都于2017年5月31日正式上線以太坊。1

自從進(jìn)入2016年以來，那些密切關(guān)注數(shù)字貨幣產(chǎn)業(yè)的人都急切地觀察著第二代加密貨幣平臺以太坊的發(fā)展動向。

作為一種比較新的利用比特幣技術(shù)的開發(fā)項(xiàng)目，以太坊致力于實(shí)施全球去中心化且無所有權(quán)的的數(shù)字技術(shù)計算機(jī)來執(zhí)行點(diǎn)對點(diǎn)合約。簡單來說就是，以太坊是一個你無法關(guān)閉的世界計算機(jī)。加密架構(gòu)與圖靈完整性的創(chuàng)新型結(jié)合可以促進(jìn)大量的新產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。反過來，傳統(tǒng)行業(yè)的創(chuàng)新壓力越來越大，甚至面臨淘汰的風(fēng)險。

比特幣網(wǎng)絡(luò)事實(shí)上是一套分布式的數(shù)據(jù)庫，而以太坊則更進(jìn)一步，她可以看作是一臺分布式的計算機(jī)：區(qū)塊鏈?zhǔn)怯嬎銠C(jī)的ROM，合約是程序，而以太坊的礦工們則負(fù)責(zé)計算，擔(dān)任CPU的角色。這臺計算機(jī)不是、也不可能是免費(fèi)使用的，不然任何人都可以往里面存儲各種垃圾信息和執(zhí)行各種雞毛蒜皮的計算，使用它至少需要支付計算費(fèi)和存儲費(fèi)，當(dāng)然還有其它一些費(fèi)用。

最為知名的是2017年初以摩根大通、芝加哥交易所集團(tuán)、紐約梅隆銀行、湯森路透、微軟、英特爾、埃森哲等20多家全球頂尖金融機(jī)構(gòu)和科技公司成立的企業(yè)以太坊聯(lián)盟。而以太坊催生的加密貨幣以太幣近期又成了繼比特幣之后受追捧的資產(chǎn)。2

項(xiàng)目爭議以太幣在中國生根落地，引得市場紛紛側(cè)目，然而在價格已經(jīng)創(chuàng)下歷史新高的時刻，以太幣的到來，國外的學(xué)者已經(jīng)指出在整個以太幣的智能合約交易中，10%是龐氏騙局，也就是說有人在借以太坊平臺發(fā)融資項(xiàng)目獲得資金，而以太幣則成為一種媒介，這些融資項(xiàng)目可能只是一個畫餅的計劃?？此乒降囊蕴槐娀I，其實(shí)是完全不等額的現(xiàn)實(shí)貨幣融資，別人的以太幣成本是300元，你的以太幣成本是1800元，然后抱團(tuán)一起做一個項(xiàng)目。而所謂的30%盈利率其實(shí)是在莊家?guī)胖涤?00%的基礎(chǔ)上的盈利，最后托盤的便是以高幣值入場的接盤俠。2

市場人士指出，以太坊平臺上的眾籌項(xiàng)目還存在諸多風(fēng)險，首先以太幣不是去中心數(shù)字貨幣，存在巨莊而且持有80%以上的幣值，一直未動，相當(dāng)于每一個幣民頭頂都懸著一把利刃；其次以太坊的眾籌貨幣分4-5輪進(jìn)行解禁，需要變現(xiàn)，所以眾籌的項(xiàng)目越多，解禁的壓力越大；第三眾籌基金的融資效應(yīng)，每一次眾籌都需要十倍百倍的以太坊數(shù)字貨幣等待融資，而不是參與交易，眾籌結(jié)束后這部分貨幣重新進(jìn)入市場進(jìn)行打壓；第四眾籌基金的參與獲利，眾籌基金的目的便是獲利，融到以太幣不是積極參與眾籌而是拋售，然后等待幣值下降的時候購入再返還給用戶，這便是標(biāo)準(zhǔn)的“做空獲利”；第五以太坊所有的眾籌項(xiàng)目都沒有確立以太坊的貨幣地位，而是以積分、交易稅費(fèi)的形式進(jìn)行抵扣，也就相當(dāng)于淘寶幣、天貓積分一樣的性質(zhì)，可抵用但是永遠(yuǎn)無法取代貨幣的功用。

值得關(guān)注的是，在2017年6月美國科技股大跌的時候，以太幣在創(chuàng)下407美元/個新高之后，截至6月15日，其價格也跟隨美國科技股連續(xù)出現(xiàn)下跌，跌幅達(dá)到15%。2

實(shí)現(xiàn)智能合約的潛在應(yīng)用很多。彭博社商業(yè)周刊稱它是“所有人共享但無法篡改的軟件”。更高級的軟件有可能用以太坊創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)商店。

區(qū)塊鏈程序以太坊可以用來創(chuàng)建去中心化的程序、自治組織和智能合約，據(jù)紐約時報的報導(dǎo)，在2016年5月已經(jīng)有數(shù)十個可用的程序。預(yù)期的應(yīng)用目標(biāo)涵蓋金融、物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)田到餐桌（farm-to-table）、智能電網(wǎng)、體育賭博等。去中心化自治組織有潛力讓許多原本無法運(yùn)行或成本過高的營運(yùn)模型成為可能。目前較知名的應(yīng)用有：

去中心化創(chuàng)業(yè)投資：The DAO用以太幣資金創(chuàng)立，目標(biāo)是為商企業(yè)和非營利機(jī)構(gòu)創(chuàng)建新的去中心化營業(yè)模式、The Rudimental讓獨(dú)立藝術(shù)家在區(qū)塊鏈上進(jìn)行群眾募資。

社會經(jīng)濟(jì)平臺：Backfeed。

去中心化預(yù)測市場：Augur。

物聯(lián)網(wǎng)：Ethcore（一間以太坊公司）研發(fā)的客戶端、Chronicled（一間區(qū)塊鏈公司）發(fā)表了以太坊區(qū)塊鏈的實(shí)物資產(chǎn)驗(yàn)證平臺；芯片公司、物理IP創(chuàng)建者和生產(chǎn)者可以用植入的藍(lán)牙或近場通信進(jìn)行驗(yàn)證。Slock.It開發(fā)的智能鎖可以在付費(fèi)后自動打開，讓用戶在付費(fèi)后可以幫電動車充電、或是打開租屋的房門。

虛擬寶物交易平臺：FreeMyVunk。

版權(quán)授權(quán)：Ujo Music平臺讓創(chuàng)作人用智能合約發(fā)布音樂，消費(fèi)者可以直接付費(fèi)給創(chuàng)作人。伊莫珍·希普用此平臺發(fā)布了一首單曲。

智能電網(wǎng)：TransActive Grid讓用戶可以和鄰居買賣能源。

去中心化期權(quán)市場：Etheropt。

釘住匯率的代幣：DigixDAO提供與黃金掛鉤的代幣，在2016年四月正式營運(yùn)。Decentralized Capital提供和各種貨幣掛鉤的代幣。

移動支付：Everex讓外勞匯款回家鄉(xiāng)。

客戶端軟件以太坊的兩個主要的客戶端軟件是Geth和Parity。

企業(yè)軟件

企業(yè)軟件公司也正測試用以太坊作為各種用途。已知有興趣的公司包括微軟、IBM、摩根大通。

德勤和ConsenSys在2016年宣布成立數(shù)字銀行Project ConsenSys。

R3公司在Microsoft Azure上運(yùn)行私人以太坊區(qū)塊鏈，將11間銀行連接至一本分布式帳?。╠istributed ledger）。

Microsoft Visual Studio提供程序開發(fā)者使用Solidity編程語言。

英國政府中負(fù)責(zé)推動創(chuàng)新的機(jī)構(gòu)Innovate UK提供了近25萬英鎊給Tramonex用以太坊發(fā)展跨國支付系統(tǒng)。

認(rèn)許制記賬目前有許多方案正在研究使用以太坊創(chuàng)建認(rèn)許制的區(qū)塊鏈。

摩根大通打算用以太坊上創(chuàng)建一個私人區(qū)塊鏈“Quorum”。其功能是洗亂派生性金融產(chǎn)品及其交易紀(jì)錄來保護(hù)交易者的隱私，但同時匹配金融管制單位在信息公開上的要求，以期在保障隱私和信息公開之間找到平衡。

蘇格蘭皇家銀行用以太坊的分布式記賬和智能合約平臺創(chuàng)建了一個結(jié)算交割機(jī)制（Clearing and Settlement Mechanism, CSM），可以達(dá)成每秒100筆交易、模擬六間銀行，平均每個trip在3到8秒間完成，這些數(shù)值用在于全國的支付系統(tǒng)是可接受的。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王海俠 - 副教授 - 南京理工大學(xué)