【第十八课】区块链四大应用：第二类应用（上）-智能合约以太坊

【第十八课】区块链四大应用：第二类应用（上）-智能合约以太坊

左岚新军2018-07-17

本节课，我们将学习第二类区块链项目——智能合约平台，其代表项目是“以太坊”。 由于以太坊的知识非常丰富，所以我们分成上下两部分来学习。 通过本课的学习，您将了解以太坊的起源、版本规划以及以太坊相关的基本概念。

自 2013 年俄罗斯天才开发者 Vitalik Buterin 发布白皮书以来，以太坊在智能合约领域一直处于领先地位。 迄今为止，它也是世界上最著名和使用最广泛的街区。 链式智能合约的底层平台。

我们之前了解到，比特币协议虽然有很大的创新，但也有很多不足之处。 比如，因为比特币区块链缺乏图灵完备性，你还记得什么是图灵完备性吗？ 就是说所有可计算的问题都可以计算出来，这样的虚拟机或者编程语言就叫做图灵完备。 比特币不能支持各种计算，不能对账户提款提供细粒度控制，缺乏更丰富的状态记录，导致比特币区块链系统的可扩展性差，无法广泛应用于比特币以外的其他行业。 在应用方面，更无法支持复杂的智能合约。

因此，以太坊构建了一个可编程的、图灵完备的区块链。 在这个区块链上，你可以通过简单的程序实现各种数字资产的生产，你也可以通过编写程序精确控制以太坊上流通的区块链资产的状态，比如这个资产是否处于待支付状态，是否还处于锁定状态，或者已经额度限制，此账户是否被列入黑名单或白名单，以太坊和其他数字资产的自动兑换等。同时，以太坊是一个可编程的和图灵完备的区块链网络基础。 在此基础上，我们可以实现更多非区块链资产的功能产品。 例如，我使用以太坊构建智能合约，并将其应用到个人日常经济生活和企业经济活动中。 也可以实现这样的应用。

以太坊是一个基于区块链和区块链资产概念的新型开放区块链平台。 它允许任何人使用区块链技术在平台上构建和运行去中心化应用程序。 简单来说，以太坊技术就是区块链技术加上智能合约。

在成立之初，以太坊就规划了更为详细的发展路径和迭代版本。 以太坊一共规划了四个迭代版本：第一版Frontier（前沿）、第一版Homestead（家园）、第一版Metropolis（大都会）、第四版Serenity（宁静）。

那么，让我们仔细看看以太坊的事件：

2013年底，创始人Vitalik发布了白皮书原版，并启动了项目。

2014年7月，以太坊进行了第一批以太币的预售。 这也是早期ICO中比较知名的案例。 不过当时还没有ICO这个名词，圈内人把这种代币发行称为“币众筹”。 通过为期 42 天的预售，以太坊团队筹集了 3 万多个比特币，预售了 6000 万个以太币。

2014 年 10 月，以太坊将区块生成时间从 60 秒减少到 12 秒，目前稳定在 15 秒。

2015 年 7 月 30 日，以太坊第一个版本 Frontire（前沿）发布。 这也是以太坊的初始版本。 它只有命令行界面，没有图形界面。 它主要适用于开发人员。

2016年3月14日的圆周率节上，以太坊发布了HomeStead的第二个版本，也是目前运行的版本。 易用性得到了极大的提高。 通过图形化界面，今后普通用户也能体验到以太坊的功能和发展。

2016年7月，以太坊进行硬分叉，分为以太坊ETH和以太坊经典ETC。 稍后我们将详细讨论这一点。

最近，以太坊要发布 Metropolis 的第三个版本。 在大都会（Metropolis）的第三个版本中，以太坊的创始团队将发布一款专为非技术用户设计的浏览器。 它的名字叫 Mist 浏览器。 你可以把它想象成Chrome，它使用起来非常方便，并且有一个强大而完整的应用程序商店。 Mist 浏览器还将包括去中心化应用程序商店和基本应用程序。 如果能推出这样一款浏览器，对于广大互联网用户参与和体验去中心化应用将是非常有利的。 根据目前以太坊团队公布的进度，第三个版本预计将于2017年底发布。

最后阶段 Serenity 的发布日期尚未确定。 以太坊前三个阶段的共识机制采用工作量证明（PoW）共识机制，第四阶段将切换到混合共识机制。

混合共识机制结合了比特币式的工作量证明PoW和Vitalik开创的权益证明机制Casper，使矿工和持币者的权益得到平衡。

说完版本迭代，我再罗列一些以太坊涉及的名词以太坊链上项目，可以帮助大家了解以太坊的整个体系。

第一个名词是以太。 以太坊系统中的代币，简称ETH。 以太币是以太坊内部的主要燃料，为在该系统上运行各种数字资产交易提供主要流动性，同时也用于支付智能合约费用。 它是一种内置于以太坊的区块链资产，用于支付运行智能合约的费用。 这个概念比较容易理解。 我们之前了解过 Hash Cash 和工作量证明。 不知道你是否还记得。 我们看到，为了防止网络被垃圾邮件淹没，发送计算机需要进行一些计算工作。 这对发送大量垃圾邮件的计算机来说是一个巨大的负担。

同理，在以太坊网络上建立和运行智能合约也需要很小的门槛。 这个门槛对于认真想做开发的人来说是比较低的，但是对于大量垃圾项目的发起者或者攻击者来说是一个比较大的负担。 但是以太坊的门槛不是工作量，而是燃料，我们称之为“Gas”，Gas是和以太坊交换的。

试想一下，如果运行一个智能合约不花一些钱，那么这个区块链上就会出现很多垃圾合约或者垃圾应用，这个区块链就会受到攻击，让整个网络陷入无法使用的状态。 状态。 因此，以太坊区块链每次运行智能合约都需要支付一定数量的Gas。 Gas可以在以太坊支付，保证区块链的稳定性和安全性。

关于以太的面值。 我们熟悉的比特币最小面额是一聪，也就是比特币的亿分之一。 以太坊也是一样，它有自己的最小面值，命名为1“wei”，它有多小？ 划分为小数点后 18 位的以太坊代币为 1 wei。

此外，2016 年 7 月，以太坊区块链发生硬分叉，将以太坊分成两个区块链。 由创始人Vitalik领导的升级后的以太坊称为Ethereum，代币代码为ETH。 不接受此次升级的链称为“Ethereum Classic”，原链上的以太坊代币代码为ETC。

第二个概念是以太坊虚拟机EVM。 在一个编程系统之上，通常会有一些用于编译和执行的虚拟机来支持。 JAVA有JVM，那么在以太坊中，也会有以太坊虚拟机，可以执行任意复杂的算法代码。 开发者可以使用现有的 JavaScript 或 Python 等友好的编程语言在以太坊上创建他们想要的应用程序。

第三个概念是智能合约。 智能合约的概念并不新鲜。 它于1995年由密码学家Nick Szabo首先提出，几乎与互联网同时出现。 它是指由计算机程序定义并自动执行的承诺协议。 虽然它的概念很早就被提出，但直到以太坊的出现，智能合约才得到广泛应用。 一个重要的原因是因为缺乏一个友好的、可编程的基础系统。

通过智能合约，任何人都可以在以太坊上创建去中心化应用程序。 一旦在以太坊上创建智能合约，它就可以自动执行，无需中介机构的参与，任何人都无法阻止它的运行。 以太坊上的智能合约可以控制区块链上的各种数字资产，执行复杂的算法和操作。

比如：我们坐飞机的时候经常会买航班延误险，但是真正延误之后，你可能要打电话给客服了解流程，线下开证，找保险公司，才能完成你的延误险赔付。 这时候如果你有智能合约，输入条件，连接航班数据，就可以保证航班延误后，保险公司自动给你赔付。 合约的执行不需要第三方参与，自动执行。 是否大大提高了社会经济活动的效率？

在以太坊区块链上，可以编写资产代码，创建新的区块链资产。 简单地说，你可以发行自己的区块链代币。 你用什么样的发行机制，代币叫什么名字，发行多少，怎么发行，都由你决定。 听起来是不是很有趣？ 同时，您还可以通过编写智能合约代码来创建非区块链资产的功能，如投票、投注、条件合约等。

因为需要支持智能合约，以太坊上有两种账户地址：一种叫普通账户，一种叫合约账户。 普通账户类似于比特币网络账户，合约账户主要用于智能合约。

好吧，让我们回顾一下这节课。 我们介绍了第二类区块链项目智能合约平台，代表项目以太坊，带大家了解以太坊的由来、版本迭代和重要术语。

以太坊由俄罗斯开发者Vitalik于2013年创建，针对比特币区块链系统缺乏图灵完备性等缺点。 以太坊建立了一个可编程的、图灵完备的区块链，帮助人们更方便地实现各种数字资产的生产，更精确地控制区块链资产的状态。

以太坊的发展规划了四个阶段，即：边疆、家园、大都市、宁静。

“Frontier”是以太坊的初始版本，只有命令行界面，主要用户为开发者；

第二个版本《家园》增加了类似Windows系统的图形界面，普通用户也可以轻松体验以太坊的功能；

第三个版本“Metropolis”增加了一个类似谷歌浏览器的浏览器。 除了简单易用，它还有一个强大的应用商店，你可以安装插件来实现更多的功能。 第三版预计2017年底发布；

第四个版本“Tranquility”尚未确定发布日期。 预计它将把前三个版本采用的工作量证明（PoW）共识机制转换为混合共识机制。

说完以太坊的四个版本，我们也了解到了以太坊的三个重要概念：“以太坊”、“以太坊虚拟机”和“智能合约”，它们是以太坊系统中的代币，以太坊系统的运行环境和以以太坊为代表的区块链项目。 了解这些概念可以帮助我们更好地学习以太坊。

按照老规矩，给大家留个问题：如果你要做一个智能合约项目，你会把智能合约应用到哪个领域？ 告诉我你的理由。

最后，恭喜你完成了《从0到1以太坊链上项目，全面学习区块链》第18讲的学习。 下一节课，我会继续给大家介绍智能合约和以太坊。 通过下一节课，你将了解以太坊的技术参数和发展，基于以太坊区块链的知名项目，以及ETH和ETC的来源和出处。 区别。