以太币 (ETH)
以太坊是一个去中心化的计算平台。您可以将其视为笔记本电脑或 PC，但它不能在单个设备上运行。相反，它同时在世界各地的数千台机器上运行，这意味着它没有所有者。
与比特币和其他加密货币一样，以太坊允许您转移数字货币。然而，它的功能远不止这些——您可以部署自己的代码，并与其他用户创建的应用程序进行交互。因为它非常灵活，所以可以在以太坊上启动各种复杂的程序。
简而言之，以太坊背后的主要思想是开发人员可以创建和启动在分布式网络上运行的代码，而不是存在于集中式服务器上。这意味着，从理论上讲，这些应用程序无法被关闭或审查。
以太坊和以太币（ETH）有什么区别？
这可能不直观，但以太坊中使用的单位并不称为以太坊或以太坊。以太坊本身就是协议，但为其提供动力的货币简称为以太币（或 ETH）。
以太坊和以太币的区别是什么？
这可能不直观，但以太坊中使用的单位并不称为以太坊或以太坊。以太坊本身就是协议，但为其提供动力的货币简称为以太币（或 ETH）。
以太坊因为什么变得有价值？
以太坊的价值在于它能够在分散式系统上运行代码。因此，程序无法被外部方干涉。它们被添加到以太坊的数据库（即区块链）中，并且可以设计代码以防止被修改。此外，这个数据库对所有人都是可见的，因此用户可以在与之交互之前对代码进行审计。
这意味着任何人在任何地方都可以启动无法被关闭的应用程序。更有趣的是，因为以太坊的原生单位——以太币（ether）——具有价值储存功能，这些应用程序可以设置价值转移的条件。我们称构成应用程序的程序为智能合约。在大多数情况下，它们可以在无需人工干预的情况下运行。
可以理解的是，「可编程的货币」这一概念已经吸引了全球用户、开发人员和企业的注意。
区块链是什么？与以太坊的关系是？
区块链是以太坊的核心所在，是该协议使用的信息储存数据库。如果您已阅读过我们的文章《什么是比特币？》，您会对区块链的工作方式有基本了解。以太坊的区块链与比特币的类似，尽管它所储存的数据及储存方式有所不同。
把以太坊的区块链想像成一本书，您不断地在这本书中添加新的页面。每个页面被称为一个区块，并且里面充满了有关交易的数据。当我们想添加一个新的页面时，我们需要在页面顶部包含一个特殊值。这个值应该让任何人都能够看到新页面是在前一页之后添加的，而不仅仅是随机插入到书中。
实质上，这有点像是一个参考前一页的页码。通过查看新的页面，我们可以肯定它是前一页的后续。为此，我们使用一个称为哈希的过程。
哈希将一段数据（在这种情况下，是页面上的所有内容）进行处理，并返回一个唯一的标识符（自己的哈希函数）。两个数据给出相同的哈希的机会是极低的。这也是一种单向过程：您可以轻松计算出一个哈希，但几乎不可能反向计算出该哈希所用的信息。我们将在后续章节中谈到这对于挖矿的重要性。
现在，我们有一个机制可以按照正确的顺序将我们的页面连接在一起。任何试图改变顺序或删除页面的尝试都会显示出我们的书已被篡改。
以太币与比特币有什么差别？
比特币依赖区块链技术和财务激励来创建全球数字货币系统。它引入了一些关键的创新，使得全球用户能够在无需中央单位的情况下协调。通过让每个参与者在其计算机上运行程序，比特币使得用户能够在无需信任的、去中心化的环境中就金融数据库的状态达成共识。
比特币通常被称为第一代区块链。它并不是作为一个过于复杂的系统而创建的，这在安全方面是一种优势。它有意地保持了僵硬性，以优先考虑其基础层面的安全性。事实上，比特币中的智能合约语言极其受限，并且在交易之外不太适合应用程序。
相比之下，第二代区块链具有更多的功能。在金融交易之外，这些平台还能实现更高程度的可编程性。以太坊为开发人员提供了更大的自由度，可以自由地实验自己的代码并创建我们所谓的去中心化应用程序（DApps）。
以太坊是第二代区块链浪潮中的第一个，并且到目前为止仍然是最突出的一个。它与比特币有相似之处，可以执行许多相同的功能。然而，在技术层面上，这两者非常不同，每个都有其优势。
以太坊是怎么运作的？
我们可以将以太坊定义为状态机。所有这一切意味着，在任何给定时间，您都可以获得所有账户余额和智能合约当前的截图。某些操作将导致状态更新，这意味着所有节点都会更新自己的截图以反映变更。
在以太坊上运行的智能合约是由交易触发的（可以是来自用户或其他合约）。当用户向合约发送交易时，网络上的每个节点都运行合约的代码并记录输出。它通过使用以太坊虚拟机（EVM）来实现这一点，该虚拟机将智能合约转换为计算机可以读取的指令。
为了更新状态，使用了一种特殊的机制，称为挖矿（目前是这样）。挖矿采用了一种工作量证明（PoW）算法，类似于比特币的算法。我们很快将更深入地探讨这一点。
智能合约是什么？
智能合约只是一段代码。这段代码既不智能，也不是传统意义上的合约。但我们称之为智能，是因为它在特定条件下执行自己，并且可以被视为合约，因为它强制执行各方之间的协定。
计算机科学家 Nick Szabo 可以被认为是这个概念的创造者，他在 1990 年代后期提出了这个概念。他用自动贩卖机的例子来解释这个概念，指出这可以被视为现代智能合约的前身。在自动贩卖机的例子中，有一个简单的合约正在执行。用户投入硬币，机器则按照他们的选择提供产品。
智能合约在数字设置中应用了这种逻辑。在代码中，你可以指定一些简单的东西，比如当有两个以太币被发送到这个合约时，返回「Hello, World!」。
在以太坊中，开发人员将编写代码，以便之后由以太坊虚拟机阅读。然后，他们通过将其发送到特殊地址来发布它，该地址注册了该合约。在那一刻，任何人都可以使用它。除非开发人员在编写时指定了条件，否则合约无法被删除。
现在，合约有一个地址。要与它互动，用户只需将 2 ETH 发送到该地址。这将触发合约的代码——网络上的所有电脑都会运行它，看到付款已经被发送到合约，并记录其输出（「Hello, World!」）。
以上可能是使用以太币可以实现的最基本的示例之一。已经建立了更复杂的应用程序，连接了许多合约。
以太币（ETH）是谁创造的？
以太坊的创造者是一位名为维塔利克·布特林（Vitalik Buterin）的年轻工程师。在 2008 年，一位未知的开发者（或一群开发者）以化名 Satoshi Nakamoto 发布了比特币白皮书，永久性地改变了数字货币的格局。几年后，维塔利克·布特林构思了一种更进一步应用到任何类型应用的方法，这个概念最终成为了以太坊。
以太坊最初是由布特林在 2013 年的一篇名为《以太坊：终极智能合约和去中心化应用平台》的博客文章中提出的。在他的文章中，他描述了一个围绕图灵完整性的区块链概念——一种去中心化的计算机，如果有足够的时间和资源，可以运行任何应用程序。
随着时间的推移，可以部署到区块链上的应用程序类型仅受到开发者想象力的限制。以太坊旨在探讨区块链技术在比特币刻意设计限制之外是否有有效的应用。
以太币（ETH）是如何分发的？
以太坊在2015年推出，初始供应量为7200万以太币。其中超过5000万个代币通过一次称为初始代币发行（ICO）的公开代币销售进行分发，有意参与的人可以用比特币或法定货币购买以太币代币。
什么是The DAO，以及什么是以太坊经典（Ethereum Classic）？
随着以太坊的出现，互联网上的全新开放协作方式成为可能。例如，去中心化自治组织（DAO，Decentralized Autonomous Organizations）就是一种由计算机代码管理的实体，类似于一个电脑程序。
最早且最有野心的一个这样的组织是「The DAO」。它本应由在以太坊上运行的复杂智能合约组成，作为一个自治的风险基金。DAO代币通过一次ICO进行分发，并给予代币持有人所有权份额以及投票权。
然而，在其推出后不久，恶意操作者利用了一个漏洞，并击穿了The DAO几乎三分之一的资金。值得注意的是，在那个时候，14％的整个以太供应量被锁定在The DAO中。不用说，对于仍在起步阶段的以太坊网络来说，这是一个毁灭性的事件。
经过一番深思熟虑，链被硬分叉成两个链。其中一个链有效地「撤销」了恶意交易以恢复资金，这个链现在被称为以太坊区块链。而原始链，在这些交易没有被撤销且保持不变的情况下，现在被称为以太坊经典（Ethereum Classic）。
这一事件提醒人们此技术的风险，以及将大量财富托付给自主代码可能会逆转其用途。这也是在开放环境中做出集体决策可能面临重大挑战的有趣例子。尽管忽视了其安全漏洞，The DAO完美地展示了智能合约在互联网上实现无需信任的大规模协作的潜力。
第二章－以太币的起源
新的以太币是如何创造出来的？ 我们之前简单提到了挖矿。如果您对比特币比较熟悉，您会知道挖矿过程对于保障和更新区块链是至关重要的。在以太坊中，同样的原则适用：为了奖励进行挖矿（成本高昂）的用户，协议将以太币作为奖励给予他们。
以太币的总量是多少？
截至2020年2月，以太币的总供应量约为1.1亿。
与比特币不同，以太坊的代币发行时间表在推出时故意没有确定。比特币旨在通过限制供应量来保护价值，逐渐减少新币的产生量。而以太坊则旨在为去中心化应用（DApps）提供基础。由于不清楚什么样的代币发行时间表最适合这个目的，这个问题仍然是开放性的。
以太坊挖矿如何运作？
挖矿对网络的安全性至关重要。它确保了区块链可以公平地更新，并使网络能够在没有单一决策者的情况下运作。在挖矿中，一部分节点（被称为矿工）投入运算资源来解决一个加密谜题。
他们实际上正在对一组待处理的交易与其他一些数据进行哈希运算。要使该区块被视为有效，其哈希值需要低于协议设定的某个值。如果他们未成功，他们可以修改一些数据再尝试。
为了与其他人竞争，矿工需要尽可能快地进行哈希运算——我们以哈希值来衡量他们的运算能力。网络上的哈希值越高，谜题就越难解。只有矿工需要找到实际的解决方案——一旦找到，其他参与者很容易检查其有效性。
正如你所能想象的，持续以高速进行哈希运算是昂贵的。为了激励矿工保护网络，他们获得奖励。奖励由该区块中所有交易的手续费组成。他们还会获得新生成的以太币——根据目前情况，是2 ETH。
以太坊的燃料（Gas）是什么？
还记得我们之前提到的「Hello, World!」合约吗？那是一个很容易执行的程序。它几乎不具有很高的计算成本。但你不仅仅是在自己的电脑上运行它，你也要求以太坊生态系统中的每个人都来运行它。
这就引出了一个问题：当成千上万的人运行复杂的合约时会发生什么？如果有人设置他们的合约不断循环相同的代码，每个节点将需要无限期地运行它。这将对资源造成过大压力，系统可能因此崩溃。
幸运的是，以太坊引入了燃料（gas）的概念来缓解这种风险。就像你的汽车没有燃料就无法运行一样，合约没有燃料就无法执行。合约会设定一定量的燃料，用户必须支付这些燃料以使合约成功运行。如果燃料不够，合约将停止执行。
实质上，这是一种费用机制。这个概念也适用于交易：矿工主要受利润驱动，因此他们可能会忽略手续费较低的交易。
需要注意的是，以太币和燃料不是同一概念。燃料的平均价格波动很大，主要由矿工决定。当你进行交易时，你用以太币支付燃料费用。就这方面而言，这类似于比特币的费用——如果网络拥挤，许多用户试图进行交易，平均燃料价格可能会上升。相反，如果活动不多，则会下降。
尽管燃料的价格会变动，但每个操作所需的燃料量是固定的。这意味着复杂的合约将消耗比简单交易多得多的燃料。因此，燃料是运算能力的一种衡量方式。它确保系统可以根据用户使用以太坊资源的情况提供适当的费用。
燃料的成本通常只是以太币的一小部分。因此，我们使用较小的单位（gwei）来表示它。一个gwei相当于一以太币的十亿分之一。
总之，你可以运行一个长时间循环的程序。但是，对于你来说，这很快就会变得非常昂贵。因此，以太坊网络上的节点可以缓解垃圾数据。
燃料费（GAS）和燃料限制
假设 Alice 要对一个合约进行交易。她会计算出自己想要花多少钱来支付燃料费（例如，可以使用 ETH Gas Station）。她可能会设置较高的价格以激励矿工尽快包含她的交易。
但她也会设置一个燃料限制，这是为了保护自己。合约可能出现问题，导致消耗的燃料超出她的计划。燃料限制的设置是为了确保一旦消耗了 X量的燃料，操作将停止。合约将失败，但爱丽丝不会支付比她最初同意支付的更多费用。
起初，这可能看起来是一个很难理解的概念。但不用担心 — 你可以手动设置你愿意支付的燃料费用（和燃料限制），大多数钱包都会为你处理这些事情。简而言之，燃料费用确定矿工处理你的交易速度，而燃料限制则确定你愿意支付的最高金额。
开采以太坊区块需要多长时间？
挖掘一个新的以太坊区块通常需要12至19秒的平均时间。随着网络转换为权益证明（Proof of Stake），这可能会发生变化，权益证明旨在实现更快的区块时间。如果你想了解更多，可以查看《Ethereum Casper Explained》。
以太币是什么？
以太坊吸引人之处在于用户可以在区块链上创建自己的资产，这些资产可以像以太币一样储存和转移。这些资产的规则由智能合约设定，允许开发人员设定有关代币的具体参数。这些参数可以包括发行数量、发行方式、是否可分割、每个是否可互换等等。在以太坊上允许创建代币的最突出技术标准称为ERC-20，因此这些代币通常被称为ERC-20代币。
代币功能为创新者提供了一个广阔的游乐场，可以在金融和技术的尖端应用上进行实验。从发行作为应用内币的统一代币，到以实物资产作为支撑的独特代币，设计灵活度很大。甚至可能还有一些简便且流畅的代币创建最佳应用案例还未被发现。
第三章 – 开始使用以太坊
如何购买ETH？
使用信用卡/金融卡购买ETH 8V.com让您可以在浏览器中轻松购买ETH。 下载8V APP👉🏻 https://download.8v.com
操作步骤如下：
- 前往「购买和出售加密货币」页面。
- 选择您想要购买的加密货币（ETH）以及您希望支付的货币。
- 登录8V帐户，如果您尚未注册，请进行注册。
- 选择您的付款方式。
- 如果需要，输入您的卡片详细资料并完成身份验证流程。
- 完成！您的ETH将存入您的8V帐户。
如何在 P2P市场购买ETH？
您也可以在点对点市场购买和出售ETH。
这使您可以直接从8V APP中向其他用户购买加密货币。
操作步骤如下：
- 启动8V APP并登录或注册。
- 选择一键买卖，然后在界面左上角的「购买」选项卡中选择「买入」。
- 系统会提示您几种不同的交易优惠 – 点击您想要进行的交易的「购买」选项。
- 您可以使用其他加密货币（「按加密货币」选项卡）或法定货币（「按法定货币」选项卡）进行支付。
- 在下方，您需要选择您的付款方式。
- 选择适合您的方式。 选择「购买ETH」。
- 现在您需要进行支付。
- 当完成时，点击「标记为已支付」，然后确认。
- 交易完成后，卖方将向您发送您的加密货币。
可以使用以太币（ETH）购买什么？
与比特币不同，以太坊并不仅仅是一个加密货币网络。它是用于构建去中心化应用的平台，而以太币作为可交易的代币，是这一生态系统的燃料。因此，以太币的主要用途可以说是在以太坊网络中提供的实用性。
尽管如此，以太币也可以与传统货币一样被用来购买商品和服务。
以太坊的用途是什么？
人们可以使用以太坊的原生货币 ETH 作为数字货币或抵押品。许多人也将其视为价值储存工具，类似比特币。然而，与比特币不同的是，以太坊的区块链更具可编程性，因此你可以用 ETH 做更多事情。它可以用作去中心化金融应用、去中心化市场、交易所、游戏等等的生命力。
如果我丢失了我的 ETH 怎么办？ 由于没有涉及到银行，你需要自己负责自己的资金。你可以将你的代币储存在交易所或你自己的钱包中。重要的是要注意，如果你使用自己的钱包，你必须妥善保管你的种子短语（也称为恢复短语）。因为如果你失去了对钱包的访问权限，你需要它来恢复你的资金。
我能够撤销以太坊的交易吗？
一旦数据被添加到以太坊区块链，几乎不可能修改或删除它。这意味着当你进行交易时，可以将其视为不可更改的。因此，你应该始终仔细检查是否将资金发送到正确的地址。如果你要发送大量的资金，可能有用的是先发送一小笔资金，以确保你将资金发送到正确的地址。
尽管如此，由于智能合约中的一次黑客攻击，以太坊在2016年进行了硬分叉，其中恶意交易被有效地「撤销」。然而，这是对特殊事件的极端措施，不是常态。
以太坊的交易是否私密？ 不是的。所有添加到以太坊区块链的交易都是公开可见的。即使你的真实姓名没有出现在你的以太坊地址上，观察者可能能够通过其他方法将其与你的身份联系起来。
我能通过以太坊赚钱吗？
由于其波动性，你可以像赚钱一样也可以通过以太坊损失资金。有些人可能长期持有 ETH，押注于该网络成为全球可编程的结算层。其他人则选择将其与其他替代币进行交易。不过，这两种策略都存在着各自的金融风险。
由于以太坊是去中心化金融（DeFi）运动的主要支柱，ETH 也可用于借贷、作为贷款抵押品、创造合成资产，以及在未来的某个时候进行「质押（staking）」。
一些投资者可能只持有比特币的长期持有头寸，而不在其投资组合中包含任何其他数字资产。相反，其他人可能选择在其投资组合中持有 ETH 和其他替代币，或将其中一定比例的资金分配给较短期的交易（例如日内交易或波段交易）。在市场上赚钱并没有一种适合所有人的方法，每位投资者都应根据其投资概况和情况决定最合适的策略。
我该如何储存我的以太币？
有许多储存加密货币的选择，每个都有其利弊。与任何涉及风险的事情一样，你最好的方法可能是在不同的可用选择之间进行分散投资。
一般而言，储存解决方案可以是保管式或非保管式。保管式解决方案意味着你将你的货币托管给了第三方（例如交易所）。在这种情况下，你需要登录到受托人的平台才能进行加密货币的交易。
非保管式解决方案则相反 — 你保持对自己资金的控制，同时使用加密货币钱包。钱包不像你的实体钱包一样持有你的货币 — 而是保存着允许你在区块链上访问你资产的密钥。值得再次注意的是：使用非保管式钱包时，备份你的种子短语至关重要！
如何将你的以太币外部充值至 8V.com？
如果你已经拥有以太币并想将其存入 8V，你只需遵循以下快速步骤：
下载8V APP👉🏻 https://download.8v.com
- 登录 8V，或者如果尚未拥有帐户，则注册。
- 进入你的现货钱包并选择充值。
- 从币种列表中选择 ETH。
- 选择链（网络）并将你的 ETH 发送到对应的地址。
- 完成！在交易确认后，你的以太币将存入你的 8V 帐户。
如何在 8V.com 上购买以太币？
如果你想要活跃地进行以太币交易，你需要将其购买并储存在你的 8V 帐户中。在 8V 上储存你的 ETH 方便且安全，这样你就能轻松地利用 8V 生态系统的各种好处，包括贷款、权益投资、空投以及赠品等。
如何从 8V.com 提出你的以太币？
如果你已经拥有以太币并想要从 8V 提取，你可以按照以下快速步骤进行：
- 登录 8V.com 进入你的现货钱包并选择提款。
- 从币种列表中选择 ETH。
- 选择链（网络)。
- 输入接收者的地址和金额。
- 通过电子邮件验证。
- 完成！在交易确认后，以太币将存进你提供的地址。
如何将你的以太坊储存在钱包中？
如果你想要将你的 ETH 存储在自己的钱包中，你有两个主要选择：热钱包和冷钱包。
热钱包
一种与互联网相连的加密货币钱包被称为热钱包。通常，它将是一个行动或桌面应用程序，允许你查看你的帐户余额，并发送或接收代币。因为热钱包是在线的，它们往往更容易受到攻击，但对于日常支付更加方便。
8V 钱包就是一个易于使用的行动钱包示例，支持多种加密货币。
冷钱包
冷钱包是一种不与互联网相连的加密货币钱包。由于没有在线攻击的疑虑，因此整体攻击的可能性更低。与此同时，冷钱包通常比热钱包使用起来更不直观。冷钱包的示例可以包括硬件钱包或纸质钱包，但纸质钱包的使用通常被不鼓励，因为许多人认为它们已经过时且风险较高。
如果你想了解不同类型的钱包，请参阅加密钱包类型解释。
以太坊的标志和符号是什么？
Vitalik Buterin 设计了最早的以太坊标志。它由两个旋转的求和符号 Σ（希腊字母中的 Sigma）组成。最终设计的标志（基于这个标志）由一个被四个三角形围绕的菱形形状组成，这个形状被称为八面体。与其他货币类似，对于以太来说，可能有一个标准的 Unicode 符号会很有用，这样应用程序和网站就可以轻松显示以太的价值。尽管不像美元的 $ 那么广泛使用，但以太最常用的符号是 Ξ。
第四章－可扩展性、以太坊2.0和以太坊的未来
什么是可扩展性？ 简单来说，可扩展性是衡量系统增长能力的一个指标。在电脑领域，例如，可以通过不同方法，可以将网络或服务器进行扩展，以应对更多的需求。
在加密货币中，可扩展性指的是区块链能够如何扩展以容纳更多用户。更多的用户意味着更多的操作和交易「竞争」被纳入区块链中。
为什么以太坊需要可扩展性？
以太坊的支持者认为，下一代互联网将建立在这个平台上。所谓的 Web 3.0 将带来一种分散式拓扑结构，特点是缺乏中间商、注重隐私保护，并朝向真正拥有自己数据的概念。这个基础将通过智能合约和分散式存储/通讯协议来建立。
然而，为了实现这一点，以太坊需要大幅提高其能够处理的交易数量，同时又不损害网络的去中心化。目前，以太坊并不像比特币那样通过限制区块大小来限制交易量。相反，有一个区块的瓦斯（Gas）上限－只有一定量的瓦斯可以放入一个区块中。
例如，如果您有一个 100,000 gwei 的区块瓦斯上限，并且想要包含十笔每笔 10,000 gwei 瓦斯上限的交易，那是可以的。同样，两笔每笔 50,000 gwei 的交易也可以。除此之外的其他交易将需要等待下一个区块。
这对于一个每个人都在使用的系统来说并不理想。如果待处理的交易量超过了区块中可用的空间，很快就会出现一个积压。瓦斯价格将上涨，用户需要超过其他人才能优先将自己的交易纳入。取决于网络的繁忙程度，某些用例的操作可能变得过于昂贵。
2017年，以太坊基于的游戏 CryptoKitties 极好地展示了以太坊在这方面的局限性。该游戏引发了许多用户进行交易，以便参与自己数字猫的饲养（以不可替代的代币表示）。它变得如此受欢迎，以至于待处理的交易暴增，导致网络出现了极端的拥塞。
区块链可扩展性三难题
似乎仅仅提高区块的燃料（gas）上限就能缓解所有扩展性问题。上限越高，就能在一定时间内处理更多的交易，对吧？
不幸的是，这并不切实际，因为这样做会牺牲以太坊的关键特性。Vitalik Buterin提出了区块链三难题（如下所示），以解释区块链必须取得微妙平衡的情况。
区块链三难题：可扩展性（1）、安全性（2）和去中心化（3）。
通过选择上述三个特征中的两个进行优化，第三个特征将会不足。像以太坊和比特币这样的区块链优先考虑安全性和去中心化。它们的共识算法确保了其由成千上万个节点组成的网络的安全性，但这导致了扩展性差。由于有这么多节点接收和验证交易，系统比集中式替代方案要慢得多。
在另一种情况下，可以提高区块的瓦斯上限，使网络达到安全性和扩展性，但它将不会像之前那样去中心化。
这是因为一个区块中的交易越多，导致区块变得越大。然而，网络上的节点需要定期下载和传播这些区块。这个过程在硬件上是密集的。当区块的瓦斯上限增加时，节点将更难验证、存储和广播区块。
结果，你会预期无法跟上步伐的节点会退出网络。通过这种方式持续下去，只有少数强大的节点才能参与，导致更多的集中化。你最终可能会得到一个安全和扩展性良好，但不是去中心化的区块链。
最后，我们可以想像一个着重于去中心化和扩展性的区块链。为了同时实现快速和去中心化，必须在使用的共识算法方面做出牺牲，这将导致安全性较弱。
以太坊能够处理多少交易？
近年来，以太坊的每秒交易数（TPS）很少超过十笔。对于一个旨在成为「世界电脑」的平台来说，这个数字令人惊讶地低。
扩展性解决方案一直是以太坊路线图的一部分。其中一个例子是Plasma。它旨在提高以太坊的效率，但这种技术也可以应用于其他区块链网络。
什么是以太坊 2.0？
尽管以太坊具有巨大的潜力，但它目前确实存在着相当大的限制。我们已经讨论了扩展性的问题。简而言之，如果以太坊希望成为新金融系统的支柱，它需要能够每秒处理更多的交易。考虑到网络的相对高程度的去中心化，这是一个极其困难的问题，以太坊的开发人员已经思考了多年。
首先，为了保持网络的充分去中心化，必须实施限制。操作节点所需的要求越高，参与者就越少，网络就越集中化。因此，增加以太坊能够处理的交易数量可能会威胁到系统的完整性，因为这也会增加节点的负担。
对以太坊（以及其他工作量证明加密货币）的另一项批评是它的资源消耗极大。为了成功地将一个区块添加到区块链中，它们必须进行挖矿。然而，以这种方式创建一个区块，它们必须快速进行大量消耗电力的计算。
为了解决上述限制，提出了一系列重大升级，统称为以太坊 2.0（或 ETH 2.0）。一旦全面推出，ETH 2.0应该会大幅改善网络的性能。
以太坊分片技术是什么？
如上所述，每个节点都储存着整个区块链的副本。每当它被扩展时，每个节点都必须进行更新，这会消耗它们的带宽和可用内存。
使用一种称为分片的方法，这可能不再是必要的。该名称指的是将网络划分为节点子集的过程，这些子集就是我们的分片。这些分片将处理自己的交易和合约，但仍然可以根据需要与更广泛的分片网络进行通信。由于每个分片都独立进行验证，因此它们不再需要存储来自其他分片的数据。
分片是扩展的最复杂方法之一，需要大量的设计和实施工作。然而，如果成功实施，它将是最有效的方法之一，将网络的吞吐量容量增加数数量级。
什么是以太坊 Plasma？
以太坊 Plasma 是我们所说的离链扩展性解决方案，它旨在通过将交易移出区块链来提高交易吞吐量。在这方面，它与侧链和支付通道有一些相似之处。
在 Plasma 中，次级链被锚定到主要的以太坊区块链中，但它们的通信保持最小化。它们更多或更少地独立运行，尽管用户仍然依赖于主链来解决争议或在次级链上「完成」其活动。
减少节点必须储存的数据量对以太坊的成功扩展至关重要。Plasma 方法允许开发人员在主链的智能合约中概述它们「子」链的运作方式。然后，他们可以自由地创建包含在主链上储存/运行成本过高的数据或流程的应用程序。
对于 Plasma 的全面介绍，请查看《什么是以太坊 Plasma？》。
什么是以太坊Rollups？
Rollups（卷集）与Plasma相似，旨在通过将交易移出主要区块链来扩展以太坊。那么，它们是如何工作的呢？
主链上的单个合约保存次级链上的所有资金并保留该链当前状态的加密证明。次级链的运营者在主网合约中放下保证金，确保只有有效的状态过渡被提交到主网合约。这个想法是，由于这个状态是在链外维护的，所以无需将数据储存在区块链上。然而，Rollups与Plasma的关键区别在于交易如何提交到主链。使用特殊的交易类型，大量交易可以被卷集（打包）到一起形成一个称为Rollup区块的特殊区块中。
Rollup有两种类型：Optimistic Rollup和ZK Rollup。两者以不同方式保证状态过渡的正确性。
ZK Rollup使用一种称为零知识证明的加密验证方法提交交易。更具体地说，是一种称为zk-SNARK的方法。我们这里不会深入介绍它的工作原理，但是这是它在Rollup中的应用方式。它是不同方为彼此证明拥有特定信息的一种方式，而不需透露该信息是什么。
对于ZK Rollup，这个信息是提交到主链的状态过渡。这样做的一个巨大优势是，这个过程几乎可以瞬间完成，几乎没有损坏状态提交的机会。
Optimistic Rollup 为获取更多灵活性而牺牲了一些可扩展性。通过使用称为 Optimistic 虚拟机（OVM）的虚拟机，它们允许智能合约在这些次级链上运行。另一方面，没有加密证明证明提交到主链的状态过渡是正确的。为了缓解这个问题，存在一些延迟以允许用户挑战并拒绝提交到主链的无效区块。
以太坊持有量证明（PoS）是什么？
Proof of Stake（PoS）是一种替代Proof of Work（PoW）来验证区块的方法。在PoS系统中，区块并非像挖矿那样被开采，而是被铸造（有时称为铸造）。与矿工使用哈希算力竞争不同，节点（或验证者）会定期随机被选中来验证候选区块。如果验证成功，他们将获得该区块的所有交易费用以及（根据协议）可能的区块奖励。
由于没有挖矿的参与，Proof of Stake被认为对环境影响较小。验证者不像矿工那样消耗大量能源，而是可以在普通消费者硬件上铸造区块。
以太坊计划作为以太坊2.0的一部分从PoW过渡到PoS，并引入一种名为Casper的升级。尽管尚未确定确切日期，但第一个迭代版本可能在2020年推出。
以太坊质押是什么？
在工作量证明协议中，网络的安全由矿工保证。矿工不会欺骗，因为这样会浪费电力并使他们失去潜在的奖励。在权益证明中，不存在这样的博弈论，而是采取了不同的加密经济措施来确保网络安全。
防止不诚实行为的是损失资金的风险，而不是浪费的风险。验证者必须提供一定量的股份（即代币持有），才有资格进行验证。这是一定量的以太币，如果节点试图欺骗，或者节点无响应或离线，这些股份将会损失。但是，如果验证者运行其他节点，他们将获得更多奖励。
我需要在以太坊上抵押多少ETH？
估计以太坊的最低质押金是每个验证者32个ETH。这个金额设置得很高，以使得企图进行51％攻击的成本非常高。
在以太坊上抵押以太币可以赚多少？
这不是一个简单的问题。这基于您的抵押金，当然还取决于在网络上质押的ETH总量和通货膨胀率。粗略估计，目前的计算预计年回报率约为6％。请记住，这仅仅是一个估计，可能在将来会有所变化。
在质押期间，我的以太币被锁定多久？
提取您的ETH的时候会有一个排队等待的时间。如果没有排队，最短提取时间为18小时，但它会根据当时有多少验证者提取而动态调整。
抵押以太币存在风险吗？
由于您是负责维护网络安全的验证者节点，有一些风险需要考虑。如果您的验证者节点长时间离线，您可能会失去部分质押金。此外，如果您的质押金在任何时候低于16个ETH，您将从验证者集中被移除。
还值得考虑一个更系统性的风险因素。权益证明以此规模尚未实施过，因此我们无法完全确定它不会以某种方式失败。软件总是会有漏洞和弱点，这可能会产生毁灭性影响 – 尤其是当涉及数十亿美元价值时。
第五章 – 以太坊与去中心化金融（DeFi）
什么是去中心化金融（DeFi）？
去中心化金融（或简称为 DeFi）是一个旨在去中心化金融应用的运动。DeFi是建立在公开、开源的区块链上的，任何具有互联网连接的人都可以免费访问（无需权限）。这是吸引潜在数十亿人参与这个新的全球金融系统的重要元素。
在不断增长的 DeFi 生态系统中，用户通过点对点（P2P）网络和去中心化应用（DApps）与智能合约和彼此进行互动。DeFi的巨大优势在于，尽管它使所有这些成为可能，用户始终保持对其资金的所有权。
简单来说，去中心化金融（DeFi）运动旨在创建一个摆脱当前金融体系限制的新金融系统。由于其相对高程度的去中心化和庞大的开发者基础，目前大部分DeFi都是建立在以太坊上。
去中心化金融（DeFi）可以用于什么？
您可能已经知道，比特币的一大优势在于无需中央方就可以协调网络的运作。但如果我们以此作为核心思想，并在其上开发可编程的应用呢？这就是DeFi应用的潜力所在。无需中央协调者或中介，也没有单一故障点。
正如上面提到的，DeFi的一大优势是开放访问。全球有数十亿人无法良好地获得任何类型的金融服务。您能想象没有任何财务稳定性的日常管理吗？有数十亿人就是这样生活的，最终，这就是DeFi试图服务的人群。
去中心化金融（DeFi）是否会达到主流？
这听起来都很棒，那为什么DeFi还没有主宰世界呢？目前，大多数DeFi应用程序难以使用，笨重，经常出现故障，并且高度实验性。事实证明，即使是为这个生态系统工程化框架也非常困难，尤其是在分布式开发环境下。
解决构建DeFi生态系统的所有挑战对于软件工程师、博弈论者、机制设计师等来说，还有一段漫长的道路。因此，DeFi应用程序是否最终能够达到主流采用，尚有待观察。
去中心化金融（DeFi）有哪些应用？
去中心化金融（DeFi）最受欢迎的用例之一是稳定币。基本上，这些是区块链上的代币，其价值与现实世界中的资产相挂钩，比如法定货币。例如，USDT的价值与美元挂钩。这些代币之所以方便使用，是因为它们存在于区块链上，非常容易储存和转移。
另一种流行的应用是贷款。有许多点对点（P2P）服务可以让您把您的资金借给他人，并收取利息。事实上，其中一种最简单的方式是通过8V Lending。您只需将资金转入您的贷款钱包，第二天就可以开始赚取利息！
然而，可以说DeFi最令人兴奋的部分是难以归类的应用。这些可以包括各种点对点的去中心化市场，用户可以在其中交换独特的加密收藏品和其他数字物品。它们还可以实现合成资产的创造，任何人都可以为几乎任何具有价值的事物创造市场。其他用途还可以包括预测市场、衍生品等。
以太坊上的去中心化交易所（DEX）
去中心化交易所（DEX）是一个允许用户钱包直接进行交易的场所。当您在8V这样的中心化交易所进行交易时，您将资金转给8V，并通过其内部系统进行交易。
而去中心化交易所不同。通过使用智能合约的魔力，它们允许您直接从您的加密钱包进行交易，消除了交易所黑客入侵等风险。
8V DEX是一个出色的去中心化交易所的例子。在以太坊上还有其他一些值得注意的例子，比如Uniswap、Kyber Network和IDEX。许多交易所甚至允许您从硬件钱包进行交易，以确保最大的安全性。
上面我们展示了中心化交易所和去中心化交易所之间的区别。在左侧，我们可以看到8V站在用户之间的交易中间。因此，如果Alice想要用Token A交换Bob的Token B，他们必须首先将他们的资产存入交易所。在交易完成后，8V将重新分配他们的资金余额。
然而，在右侧是一个去中心化交易所。您会注意到在交易中没有第三方参与。相反，通过使用智能合约，Alice的代币直接与Bob的代币进行交换。这样，双方都无需信任中间人，因为他们合同的条款是自动可执行的。
截至2020年2月，去中心化交易所通常是以太坊区块链上使用最多的应用之一。然而，与中心化交易所相比，其交易量仍然较小。尽管如此，如果去中心化交易所的开发人员和设计师完善用户体验，使其更受欢迎，未来去中心化交易所可能会与中心化交易所竞争。
第六章 – 参与以太坊网络
什么是以太坊节点？ 以太坊节点是用于描述以某种方式与以太坊网络交互的程序。以太坊节点可以是从简单的手机钱包应用程序到储存整个区块链副本的运算电脑等各种形式。
所有节点以某种方式作为通信点，但以太坊网络上有不同类型的节点。
以太坊节点如何工作？
与比特币不同，以太坊没有一个单独的程序作为其参考实现。比特币生态系统有比特币核心作为其主要节点软件，而以太坊则有一系列基于其黄皮书的个别（但兼容的）程序。流行的选择包括Geth和Parity。
以太坊完整节点
为了以一种允许您独立验证区块链数据的方式与以太坊网络进行交互，您需要运行类似上述程序的完整节点软件。
该软件将从其他节点下载区块并验证所包含的交易是否正确。它还将运行所有已调用的智能合约，以确保您收到与其他节点相同的信息。如果一切按计划运行，我们可以预期每个节点在其机器上都有相同的区块链副本。
完整节点对以太坊的运行至关重要。如果全球范围内缺乏多个节点，网络将失去其抗审查和去中心化的特性。
以太坊轻量节点
运行完整节点可以直接为网络的健康和安全做出贡献。但完整节点通常需要另一台机器来运行，以及偶尔的维护。轻量节点可能是无法运行完整节点的用户（或者仅是出于个人偏好）的更好选择。
正如名称所暗示的，轻量节点资源消耗较少，占用空间最小。因此，它们可以在像手机或笔记本电脑等低配置设备上运行。但这种低开销也是有代价的：轻量节点并不完全自给自足。它们不会完全同步区块链，因此需要完整节点为其提供相关数据。
轻量节点在商户、服务和用户中广泛使用。它们被广泛用于在完整节点被认为是不必要且成本过高的情况下进行付款和接收付款。
以太坊挖矿节点
挖矿节点可以是完整客户端或轻量级客户端。「挖矿节点」这个术语在以太坊生态系统中并没有像在比特币生态系统中那样被广泛使用，但仍然值得辨认这些参与者。
要挖掘以太坊，用户需要额外的硬件。一种常见的做法是构建一个挖矿设备。用户将多个显卡（图形处理单元）连接在一起，以高速计算数据的哈希值。
挖矿者有两个选择：独立挖矿或参与矿池挖矿。独立挖矿意味着挖矿者独自工作以创建区块。如果成功，他们不会与任何人分享他们的挖矿奖励。另外，加入矿池意味着将自己的算力与其他用户结合在一起。这将使他们更有可能找到一个区块，但他们也需要与矿池成员分享奖励。
以太坊节点如何运行？
区块链的一个重要特点是开放访问。这意味着任何人都可以运行一个以太坊节点，通过验证交易和区块来加强网络。
与比特币类似，有许多企业提供即插即用的以太坊节点。如果您只是想快速运行一个节点，这可能是最好的选择，但准备为便利性支付额外费用。
如前所述，以太坊有多种不同的节点软件实现，例如Geth或Parity。如果您想运行自己的节点，您需要熟悉您选择运行的软件实现的设置流程。
除非您想运行一个称为存档节点的特殊节点，否则一台消费级笔记本电脑应该足够运行以太坊完整节点。同时，最好不要使用您的日常机器，因为它可能会明显降低速度。
运行自己的节点最适合可以始终在线的设备。如果您的节点离线，当它再次在线时，可能需要相当长的时间才能与网络同步。因此，最佳解决方案是便宜且易于维护的设备。例如，您甚至可以在树莓派上运行一个轻量节点。
如何在以太坊上挖矿？
由于网络很快将过渡到PoS，以太坊挖矿并不是最安全的长期投资。过渡发生后，以太坊矿工可能会将他们的挖矿设备转向其他网络或完全出售。
即便如此，如果您想参与以太坊挖矿，您将需要专门的硬件，例如显卡或ASIC。如果您希望获得合理的回报，您很可能需要一个定制的挖矿设备以及低价电力的供应。此外，您还需要设置一个以太坊钱包并配置挖矿软件以使用它。这需要大量的时间和金钱投入，所以请仔细考虑您是否准备好接受挑战。
什么是以太坊 ProgPoW？
ProgPoW代表Programmatic Proof of Work，是以太坊挖矿算法Ethash的一个扩展提案，旨在使显卡与ASIC更具竞争力。
抗ASIC一直是比特币和以太坊社区多年来热烈讨论的话题。在比特币的情况下，ASIC已成为网络的主导挖矿力量。
然而，在以太坊上，尽管有ASIC存在，但影响力远不及显卡——相当大比例的矿工仍在使用显卡。然而，这种情况可能很快会改变，因为越来越多的公司推出以太坊ASIC矿机。但为什么ASIC可能会带来问题？
首先，ASIC可能会大幅降低网络的去中心化程度。如果显卡矿工不再盈利并被迫关闭他们的挖矿操作，算力可能集中在少数几个矿工手中。此外，开发ASIC芯片成本高昂，只有少数公司拥有能力和资源进行开发。这将造成制造端的垄断威胁，有可能把以太坊挖矿行业的集中化置于少数企业手中。
ProgPow的整合自2018年以来一直是一个具有争议性的话题。有人认为它可能对以太坊生态系统有益，而其他人则反对它可能引发硬分叉。随着即将到来的PoS过渡，ProgPow是否会在网络上实施，这仍有待观察。
谁开发了以太坊软件？
与比特币一样，以太坊是开源的。任何人都可以参与协议本身的开发，或在其上构建应用程序。事实上，以太坊目前拥有区块链领域最大的开发者社区。
像Andreas Antonopoulos和Gavin Wood的《精通以太坊》（Mastering Ethereum）以及Ethereum.org的开发者资源等资源，对于想要参与其中的开发者来说，都是很好的起点。
什么是Solidity？
智能合约最初是在1990年代描述的，但在区块链上启用它们带来了一系列全新的挑战。Solidity于2014年由Gavin Wood提出，从那时起成为以太坊上开发智能合约的主要编程语言。在语法上，它类似于Java、JavaScript和C++。
实质上，Solidity使开发者能够编写可以被拆分为以太坊虚拟机（EVM）理解的指令的代码。如果您想更好地了解它的工作原理，Solidity的GitHub是一个很好的起点。
需要注意的是，Solidity并不是以太坊开发者唯一可用的语言。另一个流行的选择是Vyper，它在语法上更接近Python。
结语
从本文中，我们可以感受到以太坊所代表的去中心化计算平台的独特魅力。它不仅仅是一个加密货币，更像是一个全球共享的计算电脑，为开发人员和用户提供了无限可能性。
这种去中心化的特性意味着没有一个单一的审查机构或拥有者能够控制或干涉这些应用程序。 在以太坊，您可以进行加密货币的交易，同时也能够参与开发和运行各种各样的智能合约和去中心化应用程序。
因此，以太坊的真正力量在于它的去中心化和开放性，以及它所激发出的创新精神，这将塑造我们数字时代的未来。
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