4.3. 以太坊¶
4.3.1. 引言¶
以太坊是一种开源的公共服务，利用区块链技术实现智能合约和无中介加密货币交易。被认为是比特币之后的第二大流行加密货币，它拥有数字货币、全球支付和应用程序。它是一个由以太币令牌驱动的去中心化区块链网络，允许用户进行交易，通过权益证明获得其持有价值的利息，使用和存储非可转移令牌（NFT），交易加密货币，玩游戏和使用社交媒体。它不仅仅是一个加密货币，还提供了一个区块链应用程序生态系统和一个复杂的智能合约虚拟机。
就像所有加密货币一样，以太坊基于区块链网络运行。让我们了解什么是区块链网络。区块链网络是一种技术基础设施，为应用程序提供账本和智能合约（链码）服务。智能合约主要用于生成交易，这些交易随后被分发到网络中的每个节点。这是它们在账本副本上被不可变地记录的地方。应用程序的用户可能是最终用户使用客户端应用程序，也可能是区块链网络管理员。以太坊为构建在以太坊基础上的解决方案的开发者提供了大量的功能。例如，为了使软件应用程序与以太坊区块链进行交互，它必须连接到一个以太坊节点。如果有人想使用某种编程语言与以太坊节点连接，生态系统中有很多便利的库可以大大简化这个过程。有了这些库，开发者可以编写直观的、一行代码的方法来初始化 JSON-RPC 请求（在后台）与以太坊进行交互。此外，以太坊有一个名为以太币（ETH）的本地代币，用于支付以太坊区块链上的活动。该代币也在加密货币交易所上交易，并波动于价值。除了在社区内用于激励社区活动外，它也是一种通常意义上的加密货币。以太坊生态系统是用 Solidity 编程语言编写的。Solidity 是一种面向对象、高级编程语言，用于创建智能合约，自动化区块链上的交易。它是由以太坊项目贡献者开发的。这种语言主要用于在以太坊区块链上创建智能合约，并在其他区块链上创建智能合约。目前，它是一个工作量证明（PoW）区块链，但到 2022 年将转向权益证明（PoS）。
4.3.2. 需要解决的问题¶
比特币作为加密货币存在一个重大问题。其核心共识算法基于工作量证明（Proof of Work）。这导致了矿工为了向区块链添加区块而浪费大量电力，这在理论上是毫无必要的。然而，现实情况却并非如此。问题在于，为一个公开的分布式账本找到一个可靠且安全的共识算法相当困难。比特币对区块链技术和加密货币技术来说都是一次革命，因为它是在管理安全公开分布式账本方面提出的第一个解决方案。找到工作量证明共识算法的替代方案证明是十分困难的。
与比特币或其他加密货币相比，创建以太坊的其他动机是什么？
4.3.3. 历史上的以太坊¶
维塔利·布泰林被认为是以太坊的创始人，因为他发布了原始以太坊概念白皮书。布泰林在2014年初在佛罗里达的比特币会议上展示了他的概念。在他最初的工作之后，其他人加入进来帮助这个项目得以实现。他的项目在同年通过首次代币发行筹集资金，以太币价值数百万美元的ETH硬币以换取用于项目开发的资金。以太坊在2015年7月正式上线运行，尽管ETH硬币在去年就可购买了。买家在能够进行账户间转移或使用他们的ETH之前，必须等待其发布。
第一次以太坊区块链迭代被称为前沿，它托管智能合约并使用了工作量证明共识算法。这为人们设置挖矿设备提供了机会，因为以太坊最初是基于工作量的，并开始在网络上构建。在首次发布后，以太坊经历了许多其他更新，如拜伦尼亚、君士坦丁堡和灯塔链，其中每个更新都改变了区块链的某些方面。灯塔链从工作量证明转变为权益证明共识机制。以太坊区块链上最实质性的变化之一是过渡到 PoS，旨在扩展区块链。多年来，许多项目已经在以太坊区块链上构建了应用程序。然而，随着交通显著增加，网络遇到了困难。在2020年和2021年期间，在以太坊上构建的去中心化金融项目获得了显著关注，这使得以太坊的扩展性问题凸显出来，因为高昂的网络费用困扰了参与者。以太坊向 Eth2 和 PoS 的过渡旨在为区块链带来扩展性，尽管这种转变发生在多个阶段。
4.3.4. 比特币与以太坊之间的主要区别¶
比特币和以太坊网络基于分布式账本和加密技术；然而，在技术规格方面存在差异。以比特币为例，它被视为一种用于存储价值的数字黄金等价物。相比之下，以太坊用于为其网络及其应用提供动力。此外，比特币是可信的传统法定货币替代品，而以太坊则是一个运行通过以太币的平台，用于运行程序合约和应用。另一个关键差异在于，比特币交易是货币交易，但可以通过将它们编码为交易数据字段来附带说明和消息。另一方面，以太坊交易包含可执行代码，用于创建智能合约或与使用它们构建的自执行合约和应用进行交互。此外，比特币使用工作量证明共识算法，而以太坊正在向权益证明过渡。另一个关键差异在于两个网络的散列算法，这基本上是这些系统维护隐私和确保安全的途径。比特币使用名为 SHA-256 的散列算法，而以太坊使用 Keccak-256 算法。其他差异包括新数据块添加的时间，这决定了确认交易所需的时间。比特币网络的平均块时间为 10 分钟，而以太坊的时间为 10 到 15 秒。
4.3.5. 资料来源：¶
https://cointelegraph.com/ethereum-for-beginners/history-of-eth-the-rise-of-the-ethereum-blockchain
