以太坊白皮书与区块链2.0

一、天才少年的人生经历

（神与他的父亲）

提到以太坊就不得不说一个人，这个人今年25岁了，曾是网瘾少年爱玩《魔兽世界》，经常一玩一整天。大学上到一半就辍学了，简直和乔布斯、盖茨是一个路子的。这个人果然不一般身家将近3000亿比马云还高，他就是以太坊的创始人维塔利克·布特林，人称“V神”在讲以太坊之前，让我们先对这个以太坊之父好好了解下吧。

来看看他有哪些绰号或头衔，比如网瘾少年、戳学少年、天才少年、《魔兽世界》**玩家、比特币杂志撰稿人、V神、泰尔奖学金获得者、以太坊创始人、身家超马云等等。用网络比较流行的一个词来说，V神简直是一个大大的斜杠青年。

（V神的人生经历时间轴）

V神1994年出生于俄罗斯，4岁生日时收到来自父亲的生日礼物一台电脑，之后他就开始用这台电脑学习编程。5岁时父母就离婚，他跟随父亲**加拿大。10岁三年级时，被认定具有数学和编程的天赋，因为他3位数心算的速度比同龄人快一倍。12岁时用C++编程语言编写简单游戏自己玩，照这样下去V神一定能成为一个出色的**程序员，他父亲对他抱有很大期望。谁知13岁时迷上《魔兽世界》一玩一整天，此时的V神和普通网瘾少年没什么区别，照这样下去能养活自己就不错了，**程序员？想都别想。

就这样V神在《魔兽世界》的游戏里沉浸了3年，直到有一天《魔兽世界》的开发公司暴雪将一个叫做“术士吸虹“的技能弱化，V神特别震怒这是他特别喜欢的一个技能，他不能接受自己喜欢的角色被改变。他给暴雪公司发邮件、在官方论坛联系暴雪的工程师，要求它们恢复技能，但得到的回复永远都是，为了游戏平衡只能这么做。如果换做一般人，虽然很气都是也没办过，过一阵等气儿消了这事也就过去了。但这事在V神这就过不去，他开始思考一个问题：有没有一种办法打破这种中心化的方式？而不是一切都是开发者说了算，玩家要么接受、要么离开。

于是他放弃了游戏，开始思考这个问题。他父亲是一个非常厉害的程序员，是某个区块链项目孵化的负责人，向儿子兴致勃勃地推荐了比特币。后来V神就开始研究比特币了。他不再沉迷游戏，但又开始沉迷于区块链。

他还给新创立的《比特币杂志》投稿，每篇文章收取5个比特币的稿费。现在折合成人民币是4万元一篇。相比稿费更重要的是，他在这段时间积累了大量关于区块链的知识，他的文章也流传开来受到不少好评，打响了知名度。天才就是天才，V神考上的是加拿大排名第三的学校连上学滑铁卢大学。每周都要花大量的时间研究区块链。连上学都觉得是在浪费时间，后来大学上到一半就像乔布斯和比尔盖茨一样辍学了，全心全意投入到区块链的研究中。

退学后V神才19岁，但他已经是一个极具魄力的人了，一旦认准目标哪怕再苦再难也决不放弃。在他不断研究中，发现了比特币的局限性。他写了一本白皮书，建议设计一条新的比特币，并在白皮书中介绍了“以太坊”2014年，V神召集了几个合伙人，并用大学时获得的奖学金创建以太坊，并为以太坊设计新的加密货币——以太坊。他也因此获得了2014年世界科技奖，扎克伯格也获得过这个奖项。就在去年，他的身家将近3000亿，比马云身家还高。

好到这里这个天才少年的故事就讲的差不多了，感觉怎么样？听完有没有什么感触？总结就是一个天才少年迷上了《魔兽世界》这个游戏，游戏角色被改后他很愤怒，开始思考去中心化。正好父亲就是某区块链的负责人，向他推荐了比特币。然后他就开始专心研究比特币，研究着研究着就发现了比特币的不足，为了弥补这些不足，这个天才少年就创立了以太坊。具体比特币有哪些不足？以太坊又是如何解决的？接下来我们会详细讲到。

二、比特币的发展历程

任何事物的诞生并非偶然，一定是有迹可循的。说完以太坊从个人角度是如何诞生外，我们有必要再了解下从技术层面以太坊是如何诞生的。上次我们已经分享过比特币白皮书在这里我们再简单进行回顾下，比特币是一种基于区块链技术的点对点的电子交易系统。我们都知道比特币是区块链的1.0版本，以太坊是区块链的2.0版本。要想知道以太坊是如何诞生的，我们首先要知道比特币是如何诞生的。

1980~1990年，流行着一种叫做乔姆盲技术的匿名电子现金协议，他之所以没有发展起来是因为这项技术也是高度依赖一个中心化的组织，跟人们想要的去中心化的货币想法并不一致。到1998年戴维引入了去中心化共识创造货币的思想，但这个时候仅仅是一个想法，他并未给出实现去中心化的具体方法。又过了好几年，一直到2005年，一个叫做芬妮的人引入了“可重复使用的工作量证明机制”和计算困难的哈希现金难题来创造密码学货币。但是对于货币来说交易顺序至关重要，所以加密货币需要找到实现去中心化共识的方法。比特币以前所有的电子货币协议遇到的主要障碍是，尽管对如何创建安全的拜占庭难题容错多方共识的研究已经经历多年，但这个问题只解决了一半，为什么这么说呢？因为这个系统可以容忍四分之一的恶意参与者，而在匿名的情况下系统的安全边界容易遭受女巫攻击。因为一个攻击者可以在一台服务器上创建数以千计的节点，这个时候的技术还只是以节点来作为共识的基础。

后来中本聪引入一个新的理念，将一个简单的基于节点的去中心化共识协议与工作量证明机制结合在一起。节点通过工作量证明机制获得参与到系统的权利，每十分钟将交易打包到“区块”中，从而创建不断增长的区块。这样拥有更大算力的节点就有更大的影响力，但想要获得整网的算力比创建几百万几千万的节点还有困难的多，这很好的解决了共识问题和女巫攻击的问题。尽管比特币区块链模非常简陋，但实践证明它已经非常好用了。比特币相交之前的电子货币在技术上是一种质的飞跃，但是仍然存在很多不足。比如缺少图灵完备性、价值盲、缺少状态、区块链盲。

图灵完备什么意思？可以简单的理解为有强大算力的虚拟机或编程语言。
尽管比特币的脚本语言可以支持多种计算，但是它不能支持所有计算，因此说比特币系统是缺少图灵完备性的。比特币是采用
UTXO脚本，不能为账户的交易额度提供精细控制。UTXO是什么意思，它的意思是未花费的交易输出。比如我的比特币钱包里有一个UTXO是50个比特币，我要向小明转10个比特币的话，我需要转给小明10个比特币，同时转给自己40个比特币。每个UTXO是一次性消耗完。这种交易方式和我们基于银行账户的转账方式不同，所以这种不能为账户的存取款额度提供精细控制，是价值盲的。

除了缺少图灵完备性和价
值盲，还缺少状态。基于UTXO的比特币只有两种状态要么是已花费的，要么是未花费的状态。
这种简单的、一次性的合约，使得很多功能无法实现。也就是说这个比特币系统还很简陋不够智能，不能支持多样化的交易状态。
**比特币是
区块链盲的，人们看不到区块链的数据，例如随机数和区块上的哈希值在比特币系统里是看不到的。这个缺陷剥夺了脚本语言所拥有的基于随机性
的潜在价值，严重的限制了博彩等其他领域的应用。

三、以太坊的诞生

以太坊是对之前所有技术的整合和提高，以太坊建立了一个非常抽象的基础层，内置有图灵完备编程语言的区块链，使得任何人都能够创建合约和去中心化的应用。
并且还可以自由定义所有权规则、交易方式等。
以太坊的出现降低了发币门槛，只需要不到二十行代码就可以实现。
以太坊区块链完美的弥补了比特币所有的缺陷，具有图灵完备性、价值知晓、多状态、区块链知晓的。
从这里我们可以了解到以太坊比比特币的功能要强大的多，如果说比特币是一个简易的区块链，那么以太坊就是复杂的区块链+智能合约。

以太坊账户

什么是以太坊？以太坊是以太坊内部的加密燃料，用来支付交易费用。账户分为外部所有账户和合约账户，这个可以理解为是以太坊的交易账户是数字货币部分；合约账户可以理解为是智能合约，以太坊是一个公链平台，允许任何开放者在其上开发应用和构建合约。合约账户的运行方式是，当合约账户收到一条消息后，合约内部的代码会被激活，允许它对内部存储进行读取和写入，发送消息和创建合约。智能合约是提前写好的代码执行程序，当然只有特定的信息会被识别。符合其原本的执行指令，那么智能合约就会发出相应的命令执行完成合约。

以太坊的系统，状态是由“账户”和两个账户之间转移的价值和信息构成的。以太坊的账户由四部分，分别是合约代码、随机数、以太坊余额、账户存储四部分构成。合约代码就是指的智能合约的代码，如果有的话，当然也可以没有。这个随机数就是哈希值，而比特币上是看不到的，所以这是以太坊不同于比特币的区块链盲，它是区块链知晓的。以太坊余额可以看出价值也是知晓的，而比特币的模式只是UTXO是价值盲的。

以太坊在某种程度上类似于比特币的交易，但是两者之间存在三个重要的不同点，第一，以太坊的消息可以由外部消息和智能合约创建，而比特币只能由外部创建；第二，以太坊的消息可以选择包含数据，而比特币的消息是UTXO；第三如果以太坊消息的接收者合约账户，可以选择进行回应，这意味着不同智能合约之间是可以相交互的。

以太坊的官方定位：可以建立DApp也就是可以建立去中心化的应用，还可以发布或管理自己的代币。去中心化自治组织是指拥有一定数量成员或股东的虚拟实体，成员会共同来为组织做决策或是如何分配和使用资金。这是利用密码学区块链技术，打破了传统组织的权威至上，真正的实现去中心化的自治。帮助你项目众筹和发布管理你的代币，指的就是可以在以太坊上开发、发布、管理你自己的代币。这里我们可以看出以太坊的定位有两个大方向一个是关于数字货币的，一个是关于构建应用去中心化的智能合约的。

四、以太坊的应用

了解完以太坊的定位后，再来看一下以太坊的应用。以太坊的应用有三种类包括金融应用、半金融应用和非金融应用。金融应用可以理解为资产的数字化或链上的数字资产，能为用户提供强大的管理金钱和合约的工具，这是金融的应用；非金融应用比较好理解就是指在线投票和去中心化治理的功能；半金融应用没有金融应用和非金融应用有价值，这里不做讨论。

1、Swarm使得以太坊支持分布式文件存储，它是以太坊生态中的重要一环，它使得以太坊不但是个DApp的平台，还是个分布式文件存储平台，它将文件存放在以太坊客户端宿主机器的存储空间里，并且奖励给客户端相应的费用。

2、BTCRelay是以太坊的一个测链，通过将比特币blockchain的头部不断写入其智能合约，以实现以太坊其它智能合约对比特币网络信息的获取，如：比特币交易是否已经打包进区块，记录交易的深度。

3、Oraclize它是智能合约和外部世界的桥梁（访问URL、其它区块链，如比特币网络的信息等）。笔者将其列为十大以太坊应用之三是为了强调预言机（预言机）在智能合约设计中的作用。

4、ConsenSys（https://consensys.net/）是一个围绕以太坊开发众多工具和Dapp的公司，这里将它列为十大应用之四就是想彰显其在以太坊生态中的贡献和地位。

5、GNOSIS（https://gnosis.pm/）是一个基于以太坊的市场预测平台。比如通过它你可以实现诸如对某个艺术品拍卖前的价格预估调查。该平台也可以实现其它，如某场足球比赛打赌（赌球）等功能。

6、1st是通过以太坊平台发布的用于游戏的代币。目前游戏开发者已经越来越重视以太坊在其游戏代币中的应用。将玩游戏过程中的各个环节和游戏代币紧密联系起来，并通过虚拟代币的形式发行。

以太坊十大代币应用

ERC20到底是什么?ERC-20 标准是在2015年11月份推出的一种代币的编写规则，使用这种规则的代币，表现出一种通用的和可预测的方式。标准化是非常有好处的，这利于加密货币交易所和数字货币钱包的开发，否则标准不统一其适用性和开发成本会变高，不同平台之间相互不兼容使用起来也会非常麻烦。代币（Token）是区块链中定义价值的方式，用于标定金融或数字资产。在以太坊上，代币使用相同的标准，这样代币之间的兑换和DAPP支持就会变得容易，这在很大程度上降低了发币门槛，只需20行的代码就可以构建一个适用性和兼容性非常好，且开发成本不高的代币。下面是在以太坊区块链开发的最火的10个加密货币。

1、EOS和以太坊实际上是竞争对手。两者都是支持智能合约的平台，并且在平台上可以部署去中心化应用。使EOS****重大的技术突破在于，EOS采用了类似于操作系统的结构，从而可以实现水平和垂直两个方向的伸缩性。

水平伸缩性是这里的关键词，因为它允许智能合约和交易并行而不是顺序执行。这种差异使得EOS比以太坊效率更高，从而获得更快的交易速度并降低了dApps的成本。由于其卓越的可扩展性，有些人甚至将EOS称为潜在的“以太坊杀手”潜在投资者应该了解的是，EOS为实现伸缩性作出了牺牲， 因为它采用了DPoS（**证明权益）共识机制。

2、波场币TRON是基于区块链的开源去中心化内容娱乐协议，波场TRON致力于利用区块链与分布式存储技术，构建一个全球范围内的自由内容娱乐体系，这个协议可以让每个用户自由发布，存储，拥有数据，并通过去中心化的自治形式，以数字资产发行，流通，交易方式决定内容的分发、订阅、推送，赋能内容创造者，形成去中心化的内容娱乐生态。

3、VeChain Thor（VET）是一种智能合约支持解决方案，它将物联网（IoT）技术与区块链相结合，以实现供应链的数字化。

4、ICON 是由韩国Dayli金融集团创立的区块链创业公司 。该项目的目的是提高不同行业机构之间共享信息的效率。为了实现这一目标，ICON使用了一种名为“环链”的概念。该术语用于描述ICON的高性能区块链，该区块链可以有效连接到任何 其他区块链，而无需通过交易所等中介。与ICON区块链相连的区块链将保持独立的治理。

5、币安币是用于促进Binance平台上操作的代币 – 币安是能够每秒处理140万个订单的加密货币交易平台。BNB硬币在平台上用于支付交换费、提款费、上市费用以及所有其他可能的交易费用。为了激励新用户在Binance上进行他们的加密货币交易，当BNB被用来支付费用时团队提供折扣。第一年的折扣为50％，第二年为25％，第三次为12.5％， 折扣结束前的第四年为6.25％。