目錄
以太坊基礎知識
廣播是怎麼出現的？
如何開始使用以太坊
可擴展性、ETH 2.0 和以太坊的未來
以太坊和去中心化金融（DeFi）
參與以太坊網絡
第 1 章 - 以太坊基礎知識
內容
什麼是以太坊？
以太坊和以太幣有什麼區別？
是什麼讓以太坊如此有價值？
什麼是區塊鏈？
以太坊和比特幣——有什麼區別？
以太坊如何運作？
什麼是智能合約？
誰創建了以太坊？
以太的分佈是如何發生的？
DAO 是什麼以及以太坊經典是如何產生的？
什麼是以太坊？
以太坊是一個去中心化的計算平臺。你可以把它想象成一種筆記本電腦或個人電腦，但需要注意的是，該系統不能僅在一臺設備上運行。以太坊同時在全球數千臺計算機上運行，這意味着它沒有單一的所有者。
以太坊與比特幣和其他加密貨幣一樣，用於轉移數字貨幣。然而，這個網絡的可能性要廣泛得多——您可以使用自己的代碼並與其他用戶創建的應用程序進行交互。由於其靈活性，以太坊允許您運行各種不同複雜程度的程序。
簡單來說，這個想法就是開發人員可以在分佈式網絡而不是集中式服務器上創建和運行代碼。這意味着，從理論上講，簡單地阻止或審查此類應用程序是不可能的。
以太坊和以太幣有什麼區別？
這似乎有悖常理，但以太坊中使用的交換單位並不稱爲以太坊或以太坊。以太坊是協議本身，它所使用的貨幣稱爲以太幣（或 ETH）。
是什麼讓以太坊如此有價值？
我們之前說過，以太坊允許你在分佈式系統中運行代碼。這可以防止外部人員對程序進行更改。該代碼被添加到以太坊數據庫（即區塊鏈），並可以配置爲防止進一步編輯。此外，該數據庫對所有用戶都是可見的，允許他們在處理代碼之前檢查代碼。
這意味着世界上任何地方的任何用戶都可以運行不能離線的應用程序。此外，由於網絡的原生單位以太幣具有價值，這些應用程序可以設置傳輸加密貨幣的條款。創建應用程序的程序稱爲智能合約，它們通常可以配置爲無需人工干預即可自行運行。
顯然，這種“可編程貨幣”的想法不可能不吸引全球衆多用戶、開發者和公司。
查看當前以太坊（ETH）報價
什麼是區塊鏈？
以太坊基於區塊鏈。這是一個存儲協議所用信息的數據庫。如果您熟悉我們的文章什麼是比特幣？，那麼您對區塊鏈的工作原理就有了基本的瞭解。以太坊和比特幣區塊鏈相似，儘管信息和存儲方式不同。
以太坊區塊鏈可以看作是一本你可以添加新頁面的書。它們每一個都是一個包含有關交易信息的區塊。當我們添加新頁面時，我們需要在頂部插入一個特殊值。它表明頁面是按順序添加的，而不是隨機添加的。
該值是一種由前一個數字決定的頁碼。看到新頁面後，我們立即明白它是繼上一頁面之後的又一頁面。爲了實現這一點，我們使用了一種稱爲散列的過程。
在散列過程中，會獲取一段數據（在我們的例子中是來自頁面的信息）並創建一個唯一的標識符（散列）。不同數據產生相同哈希值的概率極小。此外，這是一個單向的過程：從信息中創建哈希非常容易，但從現有哈希中獲取信息幾乎不可能。在下一章中，我們將探討爲什麼這對採礦很重要。
基於上面提到的組件，我們有一個以正確順序鏈接我們頁面的機制。任何試圖改變既定順序或刪除任何一頁的行爲都將意味着整本書都被篡改了，因爲前面的每一頁都被幹擾了。
想要了解更多關於區塊鏈的知識嗎？查看我們的區塊鏈技術初學者指南。
以太坊和比特幣——有什麼區別？
比特幣利用區塊鏈技術和財務激勵來創建一個全球支付系統。它引入了多項創新來協調世界各地的用戶，而無需集中式系統。由於每個用戶都在自己的計算機上運行該程序，因此他們有機會在分散的環境中工作，而不會出現被其他參與者欺騙的風險。
比特幣通常被稱爲第一代區塊鏈。它並不打算成爲一個過於複雜的系統，而這卻成爲了它在安全方面的優勢。比特幣缺乏可延展性是爲了確保更高的安全性而做出的刻意決定。比特幣的智能合約語言極其有限，不適合非交易性應用。
相反，第二代區塊鏈功能更強大。除了進行金融交易外，這些平臺還提供更高程度的可編程性。以太坊爲開發人員提供了更多的權力來試驗他們的代碼並創建我們所謂的去中心化應用程序（DApps）。
以太坊是第二代區塊鏈的先驅，至今仍是該領域最傑出的代表。以太坊與比特幣有很多共同之處，可以執行大部分相同的功能。但從本質上來說，它們是有很大區別的，各有各的優勢。
以太坊如何運作？
以太坊可以被稱爲一個狀態機。這意味着您可以隨時拍攝文件系統的快照並查看當前形式的所有帳戶餘額和智能合約的信息。某些操作會導致系統狀態更新，這意味着所有節點也會更新其快照以反映變化。
以太坊過渡到另一種狀態
以太坊上運行的智能合約由交易（來自用戶或其他合約）發起。當用戶向合約發送交易時，網絡中的每個節點都會運行合約代碼並記錄輸出。這是使用以太坊虛擬機（EVM）完成的，它將智能合約轉換爲計算機可讀的指令。
爲了更新狀態（目前），使用一種稱爲挖掘的特殊機制。它使用工作量證明算法進行，該算法與比特幣算法非常相似。我們將在下面更詳細地討論這一點。
什麼是智能合約？
智能合約只不過是代碼而已。代碼本身並不與任何字面意義上的“智能”或合約相關。然而，我們稱之爲“智能”，因爲它是在特定條件下執行的。它可以被視爲一份合同，因爲它確保了雙方協議的履行。
計算機科學家尼克·薩博 (Nick Szabo) 因早在 20 世紀 90 年代末提出的這一想法而受到特別讚譽。 Nick 以食品自動售貨機爲例解釋了智能合約的概念，並表示這種機器可以被視爲現代智能合約的前身。在自動售貨機的情況下，執行的是簡單的合同。用戶將硬幣投入其中，機器就會給出產品。
智能合約將類似的邏輯應用於數字環境。您可以在代碼中指定一些簡單的內容。例如：回覆“Hello, world!”當兩個以太幣被髮送到這個合約時。
在以太坊中，開發人員創建的代碼可以被 EVM 讀取。然後程序員通過將其發送到一個特殊的地址來發布它，該地址註冊了合同。在這個階段，任何人都可以使用它，並且合約是無法被刪除的，除非開發者在編寫合約時指定了這個條件。
合約也有一個地址。要與該地址交互，用戶需要向其發送 2 ETH。這將激活合同代碼。網絡上的所有計算機都會運行它，查看是否已付款，並記錄其輸出（“Hello, world！”）。
以上只是以太坊應用的一個最簡單的例子。還有更復雜的應用程序可以同時爲多個合同建立關係。這樣的代碼已經存在，並且未來其數量只會增加。
誰創建了以太坊？
2008 年，一位不知名的開發人員（或一羣開發人員）以化名中本聰 (Satoshi Nakamoto) 發佈了比特幣白皮書。這永遠改變了人們對數字貨幣的看法。幾年後，一位名叫 Vitalik Buterin 的年輕程序員發展了這個想法，並想出了將其應用於任何類型應用程序的方法。這一理念最終在以太坊中得以體現。
2013 年，Buterin 發表了一篇博客文章，題爲《以太坊：終極智能合約和去中心化應用平臺》。在其中，他描述了以去中心化計算機形式創建圖靈完備的區塊鏈網絡的想法，該網絡在給定時間和資源的情況下可以運行任何應用程序。
未來，區塊鏈上能夠運行的應用程序類型僅受限於開發人員的想象力。以太坊的目的是探索區塊鏈技術是否有潛力突破比特幣系統原有的限制。
以太的分佈是如何發生的？
以太坊於 2015 年推出，初始資本爲 7200 萬以太幣。其中超過 5000 萬個單位在名爲首次代幣發行 (ICO) 的公開代幣銷售中分發，任何人都可以用比特幣或法定貨幣購買以太幣。
DAO 是什麼以及以太坊經典是如何產生的？
隨着以太坊的出現，通過互聯網實現全新的開放式協作方式已經成爲可能。一個這樣的例子是 DAO（去中心化自治組織），它由類似於計算機程序的代碼運行。
DAO 是創建此類系統的最早也是最雄心勃勃的嘗試之一。它應該由在以太坊上運行的複雜智能合約組成，它將充當一個自主的風險基金。 DAO 代幣作爲 ICO 的一部分進行分發，並賦予代幣持有者所有權和投票權。
然而，在該項目啓動後不久，攻擊者利用了項目開源代碼中的漏洞，竊取了 DAO 近三分之一的資金。需要注意的是，當時 DAO 持有以太幣總供應量的 14%，這樣的事件對於仍在發展的以太坊網絡來說，其實是極具破壞性的。
經過一番討論，該鏈被分裂（硬分叉）成兩條鏈。在新的鏈條中，惡意交易被有效逆轉，資金被“逆轉”並返還給主人。如今，這條鏈被稱爲以太坊區塊鏈。原始的鏈保持了交易的不可逆性，現在被稱爲以太坊經典。
DAO 攻擊事件提醒人們，這項技術存在風險，將大筆資金委託給自主代碼可能造成的嚴重後果。它還提供了一個富有啓發性的例子，說明在開放環境中做出集體決策可能會產生嚴重的問題。然而，儘管存在安全漏洞，DAO 仍然完美地展示了智能合約在互聯網上實現安全、無需信任、大規模協作的潛力。
第二章 以太是如何出現的？
內容
新的廣播是如何創建的？
以太幣一共有多少種？
以太坊挖礦如何運作？
以太坊中的 gas 是什麼？
Gas 和 Gas 限制
在以太坊網絡上挖掘一個區塊需要多長時間？
什麼是以太坊代幣？
新的廣播是如何創建的？
我們之前已經簡單談過挖礦。如果您知道什麼是比特幣，您可能知道挖礦是保護和更新區塊鏈的一個組成部分。以太坊的工作原理是一樣的：爲了獎勵挖礦的用戶（成本很高），系統會用以太幣獎勵他們。
以太幣一共有多少種？
截至 2020 年 2 月，流通的以太幣總量約爲 1.1 億。
與比特幣不同，以太坊代幣發行時間表在平臺推出時尚未確定。比特幣試圖通過限制比特幣單位數量和逐步減少發行量來維持其價值。以太坊旨在爲去中心化應用程序（DApps）提供基礎。由於尚不清楚哪種代幣發行計劃最適合這種情況，因此這個問題仍然懸而未決。
以太坊挖礦如何運作？
挖礦是網絡安全最重要的因素。它確保區塊鏈正確更新並允許網絡自行運行。在挖礦過程中，許多節點（這個名字是由礦工發明的）分配計算能力來解決加密難題。
這些節點對一些待處理的交易以及一些其他數據進行哈希處理。爲了使某個區塊被視爲有效，其哈希值必須低於協議設定的某個數值。如果解決計算問題的工作不成功，節點可以更改一些數據並嘗試再次尋找解決方案。
因此，爲了具有競爭力，礦工必須儘快對信息進行哈希處理——功率以哈希率來衡量。網絡中的哈希率越高，解決問題就越困難。只有礦工纔有權利找到一個區塊的解決方案。一旦知道，所有其他參與者就可以輕鬆檢查其有效性。
當然，高速連續哈希計算的成本很高。爲了激勵礦工保護網絡安全，他們會獲得包含區塊中所有交易費用的獎勵。此外，礦工還會收到新生成的以太幣——撰寫本文時爲 2 ETH。
以太坊中的 gas 是什麼？
記得我們提到過“Hello World！”合同？這是一個簡單的程序，計算開銷相對較少。但您並不是唯一一個在 PC 上運行該程序的人。您也在向以太坊生態系統中的每個人提出這個問題。
這就引出了下一個問題：當成千上萬的人運行復雜的合同時會發生什麼？如果有人設置他們的合同來重複相同的代碼，那麼每個節點都必須無休止地運行它。這將造成巨大的負荷，系統可能會崩潰。
幸運的是，爲了減輕這種風險，以太坊網絡引入了 gas 的概念。正如汽車沒有燃料就無法行駛一樣，合同沒有汽油也無法運行。爲了使合約成功運行，用戶必須支付一定數量的gas。如果不夠的話，合同將失效。
本質上，這是一種類似於常規交易的額外費用機制：由於礦工根據其工作的潛在利潤做出決策，因此他們可以忽略費用較低的交易。
請注意：以太和氣體是不同的東西。平均 gas 價格波動，很大程度上取決於礦工。要進行交易，您需要用 ETH 支付 gas 費用。這與比特幣的費用類似：如果網絡擁擠且大量用戶試圖進行交易，則平均 gas 價格可能會上漲。反之亦然：如果沒有太多活動，價格就會下降。
儘管 gas 價格可能會波動，但每筆交易都需要固定的最低 gas 量，這意味着複雜的合約將比簡單的交易需要更多的 gas。因此，gas 可以作爲計算能力的衡量標準。這確保了系統向用戶收取使用以太坊資源的公平費用。
通常情況下，Gas 的價格只是 Ether 的一小部分。使用較小的單位（gwei）來表示它。一個 gwei 對應十億分之一以太。
簡單地說，你可以長時間運行循環程序，但這樣的合同很快就會變得更加昂貴。得益於此，以太坊網絡中的節點成功過濾了垃圾郵件。
一段時間內 gvei 中的平均 gas 價格。來源：etherscan.io
Gas 和 Gas 限制
假設 Alice 在一份合約上執行了一筆交易。她計算了她願意花多少錢在 Gas 上（例如，使用 ETH Gas Station）。她還可能設定更高的價格來鼓勵礦工更快地完成交易。
但還需要安裝氣體限制裝置，以確保其安全。如果合同出現問題，可能會導致她消耗比預期更多的汽油。設置 gas 限制是爲了確保一旦消耗了 x 量的 gas，操作就會停止。合同不會生效，但愛麗絲不必支付超出她原先預期的費用。
一開始，您可能會對這些概念有點困惑，但不要擔心。是的，您可以隨時手動設定您願意支付的 gas 價格（和 gas 限制），但大多數錢包都願意幫助您做到這一點。簡單來說，gas 價格決定了礦工處理交易的速度，而 gas 限制決定了您願意向他們支付的最高金額。
在以太坊網絡上挖掘一個區塊需要多長時間？
將新區塊添加到鏈中通常需要 12-19 秒。然而，當網絡切換到權益證明方法時，這個時間可能會減少，權益證明方法的目標之一就是加快區塊的創建速度。如果您想了解更多信息，請查看以太坊 Casper 部分。
什麼是以太坊代幣？
以太坊的吸引力很大一部分來自於用戶可以將自己的資產添加到鏈中、存儲它們並將其作爲以太幣進行轉移。它們受智能合約監管，允許開發人員爲他們的代幣設置特定的參數。智能合約決定了它們的數量、如何解僱它們、它們是否可分割、是否可替代等等。以太坊上創建代幣最爲人熟知的技術標準是 ERC-20，因此它們通常被稱爲 ERC-20 代幣。
此類代幣的功能潛力爲創新者在金融和技術交叉領域提供最現代的應用開闢了一個巨大的實驗平臺——無論是發行在應用程序中充當貨幣的同質代幣，還是發行由實物資產支持的獨特代幣。該平臺展示了豐富的功能和卓越的設計靈活性。話雖如此，簡單、精簡的代幣設計流程的最佳版本可能尚未出現。
第 3 章 – 如何開始使用以太坊
內容
如何購買 ETH？
如何使用信用卡/借記卡購買 ETH
如何在 P2P 市場上購買 ETH
我可以用以太坊（ETH）購買什麼？
以太坊可以用來做什麼？
如果我丟失了 ETH 會發生什麼？
我可以取消以太坊交易嗎？
以太坊交易是私密的嗎？
我可以在以太坊上賺錢嗎？
如何正確存儲ETH？
如何在幣安上存入 ETH
如何在幣安上存儲 ETH
如何從幣安提現 ETH
如何在以太坊錢包中存儲 ETH
熱錢包
冷錢包
以太坊的標誌和符號是什麼意思？
如何購買 ETH？
如何使用信用卡/借記卡購買 ETH
Binance 允許您通過瀏覽器無縫購買 ETH。爲此，您需要執行以下操作：
前往加密貨幣購買和銷售門戶。
選擇您想要購買的加密貨幣（ETH）以及您將用於付款的貨幣。
如果您還沒有賬戶，請登錄幣安或註冊。
選擇付款方式。
如有必要，請輸入您的卡詳細信息並驗證您的身份。
就這樣！您的 ETH 將很快記入您的幣安賬戶。
如何在 P2P 市場上購買 ETH
ETH 可以在 P2P 市場上買賣。換句話說，您可以直接從幣安移動應用程序從其他用戶那裏購買代幣。爲此，您需要：
啓動應用程序，如果您沒有自己的帳戶，請完成註冊過程，然後登錄。
點擊一鍵購買和出售，進入屏幕左上角的購買標籤。
您將獲得幾個選項：選擇您需要的選項，然後單擊“購買”。
您還可以在相應的標籤上使用加密貨幣或法定貨幣付款。
下面您將被要求指定一種付款方式。選擇最適合您的一個。
點擊購買 ETH。
接下來您需要付款。然後點擊“標記爲付款”並“確認”。
當賣家向您發送硬幣時，交易就完成。
我可以用以太坊（ETH）購買什麼？
與比特幣不同，以太坊不僅僅是一個加密貨幣平臺。它用於創建去中心化的應用程序，而以太幣作爲交換代幣，充當這個生態系統的燃料。因此，以太幣的主要價值在於其在以太坊網絡中的多功能性。
同時，以太幣也可以作爲傳統貨幣使用，即您可以像使用任何其他貨幣一樣，用 ETH 支付商品和服務。
接受以太幣作爲付款方式的零售商熱圖。來源：cryptwerk.com/coinmap
以太坊可以用來做什麼？
以太坊的本幣ETH可以作爲數字貨幣或者抵押品。此外，許多人使用這種資產進行長期投資（如比特幣）。然而，與比特幣不同的是，以太坊區塊鏈更具可編程性，因此您有更多選擇來使用 ETH。它可以作爲去中心化金融應用和市場、交易所、遊戲等的生命支持。
如果我丟失了 ETH 會發生什麼？
由於此過程中沒有銀行機構參與，因此用戶需對自己的資金負責。您可以將硬幣存儲在交易所或錢包中。值得注意的是，如果您使用錢包，則需要小心使用種子短語。不要相信陌生人，因爲如果您無法訪問您的錢包，這將是恢復資金的唯一方法。
我可以取消以太坊交易嗎？
一旦數據被添加到以太坊區塊鏈，幾乎不可能更改或刪除它。換句話說，您無法再對已確認的交易進行任何操作。因此，請務必仔細檢查您提供的詳細信息，尤其是您要匯款的地址。如果需要發送大量郵件，最好先發送一部分以確保地址正確，這樣更安全。
然而，一次智能合約黑客攻擊促使以太坊對其運營方式做出重大改變，即 2016 年的硬分叉，以打擊惡意交易。但這隻能算是例外，而非常態。並採取了嚴厲措施，防止將來再次發生類似事件。
以太坊交易是私密的嗎？
簡短回答：不。添加到以太坊區塊鏈的所有交易都是公開的。即使你的以太坊地址中不包含你的真實姓名，外部觀察者也有各種方法來識別你。
我可以在以太坊上賺錢嗎？
由於資產波動性較大，您可能會通過 ETH 賺錢，也可能虧損。有些人長期持有以太幣，希望有一天該網絡能成爲一個全球可編程的支付系統。相反，有些人更喜歡將其兌換成其他山寨幣。無論如何，這兩種策略都無法保護您免受財務風險。
作爲去中心化金融（DeFi）的基礎，ETH 還可以用於借貸、作爲貸款抵押品、創建合成資產，以及——在未來的某一天——質押。
一些投資者只投資比特幣，不接受其他數字資產。相反，有些人選擇使用 ETH 和其他山寨幣，或者分配一定比例進行短期交易（例如，日內交易或波段交易）。在市場上賺錢沒有放之四海而皆準的方法——每個投資者都會根據其投資組合和環境的具體情況選擇最佳策略。
如何正確存儲ETH？
存儲硬幣的方法有很多種，每種都有其優點和缺點。如果存在任何風險，最好選擇多樣化，即結合不同的解決方案。
一般來說，存儲方式分爲託管和非託管。保管方法意味着您將您的貨幣託管給第三方（例如交易所）。在這種情況下，您必須登錄託管人的平臺才能進行交易。
另一方面，非託管方法允許您使用加密貨幣錢包來控制您的資金。該錢包並不像實體錢包那樣真正地存儲你的硬幣。它包含加密密鑰，可讓您訪問區塊鏈上的資產。需要再次注意的是：使用非託管錢包時，請務必創建種子短語的備份！
如何在幣安上存入 ETH
如果您已經擁有一些以太幣並希望將其轉移到幣安，您可以按照以下步驟快速輕鬆地完成轉移：
如果您還沒有賬戶，請登錄幣安或註冊。
轉到您的錢包並選擇存款。
從所有可用硬幣列表中選擇 ETH。
選擇一個網絡並將你的 ETH 發送到相應的地址。
就這樣！經過一定數量的網絡確認後，以太幣將記入您的幣安賬戶。
如何在幣安上存儲 ETH
如果您計劃積極交易以太幣，則需要將其存儲在您的幣安賬戶中。在幣安上存儲 ETH 既簡單又安全，並且讓您有機會通過借貸、質押、空投和贈品享受幣安生態系統的好處。
如何從幣安提現 ETH
如果您已經擁有想要從幣安提取的以太幣，您可以按照以下步驟快速輕鬆地進行提取：
前往幣安。
轉到您的錢包並選擇提取資金。
從所有可用硬幣列表中選擇 ETH。
選擇一個網絡。
輸入收件人的地址並輸入所需的金額。
請在您的電子郵件中確認此操作。
就這樣！在網絡上經過一定數量的確認後，ETH 將記入您提供的地址。
如何在以太坊錢包中存儲 ETH
如果您想將 ETH 存儲在自己的錢包中，您可以從兩個主要選項中進行選擇：熱錢包或冷錢包。
熱錢包
連接到互聯網的加密貨幣錢包稱爲熱錢包。通常，這是一個移動或計算機應用程序，允許您檢查餘額併發送和接收代幣。由於熱錢包是在線的，因此更容易受到攻擊，但對於日常支付來說也更方便。 Trust Wallet 是一個簡單、方便的移動錢包的例子，支持多種不同的貨幣。
冷錢包
冷錢包是一種未連接到互聯網的加密錢包。由於不存在網絡攻擊的威脅，因此風險一般較低。同時，冷錢包的使用通常不如熱錢包方便。冷錢包的例子包括硬件錢包或紙錢包，但是紙錢包現在被認爲是一種過時甚至危險的選擇，因此不建議使用它們。
要了解有關錢包的更多信息，請參閱文章“加密貨幣錢包的類型”。
以太坊的標誌和符號是什麼意思？
Vitalik Buterin 設計了第一個以太坊標誌。它由兩個旋轉的和符號 Σ（希臘字母中的 sigma）組成。最終的標誌設計（基於此徽章）是菱形——由四個三角形包圍的八邊形。與其他貨幣一樣，以太幣需要標準的 Unicode 符號，以便應用程序和網站可以顯示該貨幣。以太幣最常用的符號是 Ξ，儘管它並不像美元的 $ 那麼常用。
第 4 章 - 可擴展性、ETH 2.0 和以太坊的未來
內容
什麼是可擴展性？
爲什麼以太坊需要可擴展性？
區塊鏈可擴展性三難困境
以太坊網絡可以處理多少筆交易？
什麼是以太坊 2.0？
什麼是以太坊分片？
什麼是以太坊 Plasma？
什麼是以太坊彙總？
什麼是以太坊權益證明（PoS）？
什麼是以太坊質押？
一個以太坊股份等於多少 ETH？
通過質押以太坊我能賺多少 ETH？
我的 ETH 會被鎖定多久？
ETH 質押有哪些風險？
什麼是可擴展性？
簡單來說，可擴展性就是系統增長的能力。例如，在計算機系統中，可以通過實施不同的方法來擴展網絡或服務器，以增加處理的交易總數。
在加密貨幣中，可擴展性是指區塊鏈網絡擴展以服務更多用戶的能力。用戶越多，爲納入區塊鏈而相互“競爭”的操作和交易就越多。
爲什麼以太坊需要可擴展性？
以太坊的粉絲們相信，互聯網的下一次迭代將建立在這個平臺上。所謂的 Web 3.0 將導致一種去中心化的拓撲結構，其特點是沒有中介、強調隱私，並轉向真正擁有自己的數據。其基礎將基於智能合約和分佈式存儲/通信協議形式的分佈式計算的使用。
然而，爲了實現這一點，以太坊需要在不損害網絡去中心化的情況下大幅增加其能夠處理的交易數量。以太坊目前不像比特幣那樣通過區塊大小來限制交易量。相反，使用 gas 限制：只有一定量的 gas 可以裝入區塊中。
例如，一個區塊中的 gas 限制是 100,000 gwei。您想要包含十筆交易，每筆交易 10,000 gwei，在這種情況下系統將處理該交易。兩筆 50,000 gwei 交易也會發生同樣的情況，但與它們一起提交的任何其他交易都將等待包含在下一個區塊中。
但是這樣的機制並不適合大家都會使用的系統。如果待處理交易的數量超過了區塊中的可用空間，則剩餘工作日誌（稱爲積壓）將很快積累起來。天然氣的價格將會上漲，用戶需要出價高於其他人，以確保他們的交易首先被網絡處理。根據網絡擁塞情況，操作對於某些用例來說可能會變得過於昂貴。
CryptoKitties 人氣的飆升很好地體現了以太坊在這方面的侷限性。 2017年，一款基於以太坊的遊戲鼓勵衆多用戶進行交易，參與繁殖自己的數字貓（以非同質化代幣表示）。它變得如此受歡迎，以至於待處理交易的數量急劇增加，甚至導致網絡速度變慢。
區塊鏈可擴展性三難困境
看起來，簡單地增加區塊 gas 限制似乎有助於解決可擴展性問題，因爲限制越高，在給定的時間內可以處理的交易就越多，對嗎？
不幸的是，如果不損害以太坊的關鍵屬性，這是不可能的。 Vitalik Buterin 提出了區塊鏈三難困境（如下所示）來闡明鏈條中脆弱的平衡。
區塊鏈的三難困境：可擴展性（1）、安全性（2）和去中心化（3）。
在優化上述特性時，必須犧牲三者之一。以太坊和比特幣等區塊鏈優先考慮安全性和去中心化。他們的共識算法爲由數千個節點組成的網絡提供了安全性，但不幸的是，這導致了低可擴展性。由於有如此多的節點接受和驗證交易，分散式系統比集中式系統更慢。
還有一種選擇是取消 gas 上限，這樣網絡就可以實現安全性和可擴展性，但在這種情況下它將不再是分散的。
這是因爲區塊中的交易數量會直接影響其大小。但網絡中的節點仍然必須定期下載並分發到其他節點，以維持其設備的強度。當區塊 gas 限制增加時，節點驗證、存儲和向網絡廣播區塊變得更加困難。
結果，無法承受這種負載的節點將開始關閉。其中只有少數能夠留下來並繼續相互競爭，從而導致更大程度的集中化。結果，我們將得到一個安全且可擴展的區塊鏈，但它缺少其主要屬性之一——去中心化。
最後，讓我們想象一個區塊鏈，其主要優先事項是去中心化和可擴展性。爲了同時實現快速和去中心化，就必須在共識算法的使用上做出妥協，而這又會導致安全性的削弱。
以太坊網絡可以處理多少筆交易？
近年來，以太坊的交易量很少超過每秒十筆（TPS）。對於一個旨在成爲“全球計算機”的平臺來說，這個數字低得令人驚訝。
然而，擴大規模一直是以太坊的目標。等離子體是解決這一問題的可能措施之一。它旨在提高以太坊的效率，但也可以應用於其他區塊鏈網絡。
什麼是以太坊 2.0？
儘管以太坊具有很大的潛力，但它目前的狀態也存在很大的侷限性和缺點，其中之一我們上面已經討論過。簡而言之，如果以太坊要成爲新金融體系的基礎，它需要能夠每秒處理更多的交易。鑑於網絡的分佈式特性，這個問題將很難解決，至少以太坊開發人員已經爲此努力了很多年。
一方面，爲了使網絡足夠去中心化，仍然需要施加一些限制。節點運行的要求越高，參與者就越少，網絡就越中心化。因此，增加以太坊可以處理的交易數量可能會威脅整個系統的完整性，因爲它也會增加每個節點的負載。
以太坊（以及其他工作量證明加密貨幣）的另一個缺點是它非常耗費資源。要成功地將一個區塊添加到區塊鏈中，您需要進行挖礦，而這需要快速的計算，這會消耗大量的電力。
爲了解決上述限制，提出了一組重大升級，統稱爲以太坊 2.0（或 ETH 2.0）。一旦全面部署，ETH 2.0將顯著提高整個網絡的性能。
什麼是以太坊分片？
如前所述，所有節點都存儲區塊鏈的副本。隨着網絡的擴展，每個節點都必須進行自我更新，這又會消耗它們的帶寬和可用硬盤空間。
然而，有了分片之後，這不再是必要的。該名稱指的是將網絡劃分爲稱爲分片的節點子集的過程。每個分片都處理自己的交易和合約，但在需要時可以與更廣泛的分片網絡進行通信。由於每個分片都經過獨立驗證，因此無需存儲來自其他分片的數據。
2020 年 3 月的網絡與實施分片的類似網絡進行了比較。
分片是最複雜的擴展方法之一，需要大量的開發和進一步實施。但如果成功實施，這也將是數倍提高網絡吞吐量的最有效方法之一。
什麼是以太坊 Plasma？
以太坊 Plasma 是一種鏈下可擴展性解決方案，這意味着它旨在通過進行鏈下交易來提高吞吐量。從這一點上看，它類似於側鏈和支付渠道。
在 Plasma 中，次級鏈與主以太坊區塊鏈綁定，彼此之間保持最低限度的通信。它們或多或少獨立運行，但用戶仍然必須依賴主鏈來解決爭議或在輔助鏈上“完成”他們的活動。
減少需要存儲在節點上的數據量對於成功擴展以太坊至關重要。等離子方法允許開發人員在主鏈上創建的智能合約中定義“子”鏈的功能。然後，那些在主鏈上運行或存儲成本太高的應用程序或流程可以在這樣的鏈上自由創建。
要全面瞭解 Plasma，請參閱文章“什麼是以太坊 Plasma？”
什麼是以太坊彙總？
Rollup 與 Plasma 類似，它也旨在通過將交易移出主鏈來擴展以太坊的規模。怎麼安排的？
主鏈上的一份合約包含第二條鏈當前狀態的所有資金和加密證明。第二條鏈的運營商確保主鏈上的合約被鏈接，並保證合約中只記錄有效的變更。由於此狀態是在鏈下維護的，因此無需將信息存儲在區塊鏈上。然而，rollup 和 Plasma 之間的關鍵區別在於所有交易都轉移到主鏈。使用一種特殊類型的交易，可以將大量的交易“彙總”到一個名爲彙總塊的特殊塊中。
Rollup 有兩種類型：樂觀 Rollup 和 ZK Rollup。兩者均以自己的方式保證網絡狀態之間轉換的正確性。
ZK rollup 使用一種稱爲零知識證明的加密驗證來發送交易。這種方法更準確的名稱是 zk-SNARK。我們將跳過其工作原理的細節，但我們將解釋它對於彙總有何用處。它允許不同的當事方相互證明他們擁有某些信息但不泄露這些信息。
對於 ZK rollups 來說，這些信息代表了次級鏈中被廣播到主鏈的狀態轉換。這種解決方案的一大優點是，這個過程幾乎可以立即發生，而且出現有關國家的扭曲觀念的可能性極低。
樂觀彙總犧牲了可擴展性，以獲得更大的靈活性。使用稱爲樂觀虛擬機（OVM）的虛擬機，它可以在二級鏈上運行智能合約。另一方面，沒有加密證明證明傳播到主鏈的狀態轉換是有效的。爲了緩解這個問題，有一個短暫的延遲，允許用戶質疑和拒絕發送到主鏈的無效塊。
什麼是以太坊權益證明（PoS）？
權益證明（PoS）是驗證區塊的工作量證明方法的替代方法。在權益證明系統中，區塊不是通過開採而來的，而是通過鑄造而來的（有時也稱爲鍛造）。礦工不再相互競爭哈希率，而是定期隨機選擇一個節點（或驗證器）來驗證候選區塊。如果一切操作正確，驗證者將收到該區塊中交易的所有費用，並且根據協議，可能還會收到區塊獎勵。
由於不存在挖礦，權益證明被認爲對環境的危害較小。 PoS 驗證器不消耗太多電力，並且還具有在消費級硬件上鑄造區塊的能力。
以太坊計劃在以太坊 2.0 中從 PoW 轉換爲 PoS，這個升級被稱爲 Casper。雖然具體日期尚不清楚，但第一代產品可能很快就會推出。
什麼是以太坊質押？
通過工作量證明協議，網絡的安全性由礦工提供。礦工對欺騙網絡不感興趣，因爲這會導致電力浪費和潛在回報的損失。在權益證明中，這種博弈論並不存在，而是通過各種加密經濟措施來保證網絡安全。
防止不誠實行爲的不是潛在損失的風險，而是損失自身資金的風險。驗證者必須提供其股份（即可提供代幣）纔有資格進行驗證。如果某個節點試圖作弊，那麼這部分以太幣會被扣除，或者如果驗證者沒有響應或離線，這部分以太幣會被逐漸註銷。然而，如果驗證者運行額外的節點，它可以獲得更多的獎勵。
一個以太坊股份等於多少 ETH？
以太坊的最低質押額爲每個驗證者 32 ETH。這個門檻很高，51% 的攻擊嘗試將使攻擊者損失鉅額資金。
通過質押以太坊我能賺多少 ETH？
這是一個相當具體的問題。總的來說，這一切都取決於你的股份、網絡中分配的 ETH 總量以及通貨膨脹率。粗略估計，目前的計算結果是每年收入 6%。請注意，這只是一個估計，最終金額將來可能會發生變化。
我的 ETH 會被鎖定多久？
爲了從驗證器接收 ETH 輸出，你的交易必須排隊等待。如果沒有排隊，最短提款時間爲 18 小時，但這是一個動態指標，根據當前有多少驗證者正在進行提款而進行調整。
ETH 質押有哪些風險？
作爲驗證者，您的工作是維護網絡安全，因此您需要意識到所涉及的風險。如果您的驗證器節點長時間處於宕機狀態，您可能會損失大部分存款。此外，如果您的存款在任何時候低於 16 ETH，您將失去驗證資格。
考慮更多系統性風險因素也很重要。權益證明以前從未以如此大規模實施過，因此我們無法完全確定這種系統的可靠性。軟件總是包含錯誤和漏洞，這可能會造成毀滅性的影響，特別是當涉及數十億美元時。
第 5 章 - 以太坊和去中心化金融（DeFi）
內容
什麼是去中心化金融（DeFi）？
去中心化金融（DeFi）可以用來做什麼？
去中心化金融（DeFi）會成爲主流嗎？
有哪些去中心化金融（DeFi）應用？
以太坊上的去中心化交易所 (DEX)
什麼是去中心化金融（DeFi）？
去中心化金融（或簡稱 DeFi）是一項旨在去中心化金融應用的運動。 DeFi 基於開源公共區塊鏈，任何擁有互聯網連接（公共）的人都可以訪問。這是數十億人進入新的全球金融體系的關鍵因素。
在不斷髮展的 DeFi 生態系統中，用戶通過 P2P 網絡和去中心化應用程序（DApps）與智能合約和彼此進行交互。 DeFi 的一個主要好處是用戶始終保留對其資金的所有權。
簡單來說，去中心化金融（DeFi）運動旨在創建一個擺脫現有限制的新金融體系。由於其去中心化程度較高且開發者羣體龐大，目前大多數DeFi都建立在以太坊上。
去中心化金融（DeFi）可以用來做什麼？
您可能知道，比特幣最重要的優勢之一是網絡獨立運行，不需要中央權威。但如果我們將其作爲創建可編程應用程序的核心思想會怎樣呢？這就是DeFi應用的潛力所在。該系統沒有中央控制或中介機構，因此不存在缺陷。
我們已經說過，DeFi 的優勢是開放。世界上有超過十億人無法獲得任何金融服務。試想一下，如果您對自己的財務狀況沒有信心，您將如何管理自己的日常生活？與此同時，這就是數十億人的生活方式，而這也正是 DeFi 試圖服務的受衆。
去中心化金融（DeFi）會成爲主流嗎？
但如果一切都這麼好，那麼爲什麼 DeFi 還沒有佔領世界呢？目前，大多數去中心化金融應用程序都很難使用：它們相當笨重、經常出現故障，並且外觀非常具有實驗性。爲這樣的生態系統開發框架也極其複雜，尤其是在分佈式環境中。
構建 DeFi 生態系統的道路對軟件工程師、博弈論者、機制設計師等許多人來說都面臨着許多挑戰和障礙。因此，DeFi 的廣泛採用問題仍然懸而未決。
有哪些去中心化金融（DeFi）應用？
去中心化金融（DeFi）最受歡迎的用例之一是穩定幣。本質上，這些是區塊鏈上的代幣，其價值與現實世界的資產（例如法定貨幣）掛鉤。例如，BUSD與美元價值掛鉤。這些代幣的便利之處在於它們存在於區塊鏈上，因此非常容易存儲和轉移。
另一種流行的應用類型是登陸應用程序。有許多 P2P 服務允許您借出您的錢並收取利息。最便捷的服務之一是幣安借貸。只需將資金轉入您的錢包，第二天您就可以開始賺取利息！
DeFi 最有趣的方面之一是其應用程序種類繁多且難以分類。其中包括各種去中心化的 P2P 市場，用戶可以在其中交換獨特的加密收藏品和其他數字物品。它們還可以包括創建合成資產，任何人都可以爲任何有價值的物品開闢市場。此外，預測市場、衍生品等都可以在 DeFi 上運行。
以太坊上的去中心化交易所 (DEX)
去中心化交易所（DEX）是一個可以在用戶的錢包之間直接進行交易的平臺。當你在中心化交易所幣安進行交易時，你會將資金髮送給它並通過其內部系統進行交易。
去中心化交易所的結構不同。得益於智能合約的驚人功能，它們允許您直接從加密錢包進行交易，從而消除了交易所被黑客攻擊和其他風險的可能性。
去中心化交易所的一個很好的例子是 Binance DEX。除此之外，還有Uniswap、Kyber Network和IDEX。其中許多甚至允許您使用硬件錢包進行交易，以實現最大程度的安全。
中心化與去中心化交易所。
以上我們瞭解了中心化交易所和去中心化交易所之間的區別。在左側，我們看到幣安充當用戶之間交易的中介。例如，如果 Alice 想用她的代幣 A 換取 Boris 的代幣 B，他們都必須先將自己的資產存入交易所。交易完成後，幣安會將資金相應分配到其餘額中。
右邊是使用去中心化交易所的選項。您可能會注意到，此類操作中沒有第三方參與。相反，Alice 的代幣通過智能合約直接與 Bob 的代幣進行兌換。因此，相關方不需要信任中介，因爲他們的合同條款由系統自動執行。
截至 2020 年 2 月，DEX 是在以太坊區塊鏈上運行的最常用的應用程序。儘管如此，與中心化交易所相比，交易量仍然較小。然而，如果 DEX 開發人員和設計人員讓用戶體驗更具吸引力，DEX 未來可能會成爲許多中心化交易所的競爭對手。
第六章 - 參與以太坊網絡
內容
什麼是以太坊節點？
以太坊節點如何工作？
以太坊完整節點
以太坊簡化節點
以太坊節點挖礦
在以太坊網絡上啓動節點
如何挖掘以太坊
什麼是以太坊 ProgPow？
以太坊軟件是如何開發的？
什麼是可擴展性？
什麼是以太坊節點？
以太坊節點是一個術語，可用於描述以某種方式與其網絡交互的程序。以太坊節點可以是任何東西，從簡單的移動錢包到存儲區塊鏈網絡完整副本的計算機。
所有節點都充當反向連接點，以太坊網絡中有幾種類型的此類點。
以太坊節點如何工作？
與比特幣不同，以太坊沒有單一的參考程序。雖然比特幣生態系統使用比特幣核心作爲其主要節點軟件，但以太坊擁有許多基於其黃皮書的獨立（但兼容）程序。其中最受歡迎的是 Geth 和 Parity。
以太坊完整節點
爲了與以太坊網絡交互並能夠獨立驗證區塊鏈上的數據，您需要使用類似於上面描述的軟件運行完整節點。
該軟件將所有塊從其他節點下載到您的設備並檢查它們是否正確包含在交易中。基於這個程序，您還可以運行所有被調用的智能合約，以確保所有網絡參與者（您和所有其他同行）都收到相同的信息。如果一切按計劃進行，每個節點將在其計算機設備上擁有區塊鏈的相同且完整的副本。
完整節點對於以太坊的運行至關重要。如果所有這些節點沒有將它們收到的所有信息分發到全球，網絡將失去其核心屬性：抗審查和去中心化。
以太坊簡化節點
運行完整節點直接有助於網絡的健康和安全，但是這樣的節點需要單獨的設備來運行，而這又需要定期維護。對於無法運行完整節點的用戶（或者只是不想運行完整節點的用戶）來說，輕量級節點將成爲最佳選擇。
顧名思義，輕量級節點消耗的資源和硬盤空間較少。這意味着它們可以在手機或筆記本電腦等規格較低的設備上運行。反過來，這些低開銷是由於輕量級節點並非完全自給自足。它們與區塊鏈並不完全同步，因此需要完整節點向它們傳遞相關信息。
輕量級節點深受商家、服務商和用戶的歡迎。在運行和維護完整節點不是完全可行的解決方案的情況下，它們被廣泛用於進行和接收付款。
以太坊節點挖礦
挖礦節點可以是完整客戶端，也可以是簡化客戶端。實際上，“挖礦節點”一詞的使用方式與比特幣生態系統中的使用方式不同；然而，識別這些網絡參與者仍然是值得的。
爲了挖掘以太坊，用戶需要額外的設備。這通常涉及建立一個採礦場。它結合了多張視頻卡，可提供較高的哈希速度。
礦工有兩種選擇：單獨挖礦和礦池挖礦。在單獨挖礦中，用戶單獨創建區塊，如果成功，所有獎勵都歸他所有。如果他加入一個採礦池，他就會將他的力量與其他用戶的力量結合起來。這增加了他們一起找到區塊的機會，但他們必須分割獎勵。
在以太坊網絡上啓動節點
區塊鏈的主要優勢之一是其開放性。這意味着任何人都可以運行節點並通過驗證交易和區塊來加強以太坊網絡。
與比特幣一樣，有許多公司提供以太坊節點的即插即用連接。對於那些只想擁有一個工作節點的人來說，這將非常方便，但你必須爲這種便利支付額外的費用。
我們已經提到，以太坊有許多用於運行節點的程序，包括 Geth 和 Parity。如果您想運行自己的節點，您需要熟悉所需選項的安裝過程。
除非您計劃運行專用的存檔節點，否則普通的消費級筆記本電腦就足夠了。但是，最好不要使用日常工作所需的計算機，因爲這會嚴重減慢其處理速度。
在始終保持在線的設備上運行自己的節點效果最佳。如果您的節點離線，則可能需要花費大量時間才能與網絡同步才能重新上線。因此，最好的解決方案是組裝成本低且易於維護的設備。例如，您甚至可以在 Raspberry Pi 上運行簡化節點。
如何挖掘以太坊
由於網絡計劃轉向權益證明，因此在以太坊上挖礦並不是最安全或長期的選擇。過渡後，礦工很可能會轉向另一個網絡或完全出售他們的設備。
但是，如果您打算參與以太坊挖礦，您將需要專用硬件，例如顯卡或 ASIC。如果您想獲得可觀的利潤，您很可能需要一臺採礦設備和廉價的電力。此外，您還需要設置以太坊錢包和挖礦軟件。所有這些都需要大量的金錢和時間，所以請仔細考慮您是否準備好這樣做。
什麼是以太坊 ProgPow？
ProgPoW 代表程序化工作量證明。以太坊挖礦算法的這種擴展稱爲 Ethash。其目標是使 GPU 與 ASIC 更具競爭力。
多年來，抗 ASIC 一直是比特幣和以太坊社區熱議的話題。就比特幣而言，ASIC 已成爲網絡上的主要挖礦硬件。
以太坊網絡中也存在 ASIC，但數量要少得多；大多數礦工仍然使用顯卡。然而，隨着越來越多的公司將 ASIC 硬件引入以太坊挖礦市場，這種情況可能很快就會改變。但是爲什麼 ASIC 會成爲問題呢？
首先，ASIC 機器可以顯著降低網絡去中心化。如果 GPU 礦工無法盈利並被迫關閉運營，那麼哈希率將集中在少數礦工手中。此外，開發 ASIC 芯片的成本非常高：沒有多少公司擁有足夠的能力和資源。所有這些都造成了生產壟斷的威脅，有可能將以太坊採礦業集中在少數公司的手中。
自 2018 年以來，ProgPow 集成一直是爭議和辯論的主題。雖然有些人認爲這可能對以太坊生態系統有益，但許多人反對它，因爲擔心會導致硬分叉。隨着向權益證明過渡的臨近，ProgPow 的實施仍然存在疑問。
以太坊軟件是如何開發的？
與比特幣一樣，以太坊也是開源的。任何人都可以自由參與協議本身的開發，或者基於協議創建應用程序。事實上，以太坊擁有當今最大的區塊鏈開發者社區。
Andreas Antonopoulos 和 Gavin Wood 撰寫的《Mastering Ethereum》以及 Ethereum.org 的開發者資源等資源對於想要在未來參與生態系統的開發者來說是很好的起點。
什麼是可擴展性？
智能合約最初是在 20 世紀 90 年代描述的，但隨後在區塊鏈上的使用定義了可以用它們執行的一整套新任務。以太坊上開發智能合約的主要編程語言是Solidity，由Gavin Wood於2014年提出，語法上與Java、JavaScript和C++類似。
本質上，Solidity 允許開發人員編寫可分解爲以太坊虛擬機（EVM）可以理解的指令的代碼。如果你想更好地理解這一點，請從 Solidity GitHub 開始。
值得注意的是，Solidity 並不是以太坊開發人員可用的唯一語言。另一個流行的選擇是 Vyper，它的語法與 Python 更相似。