以太坊(ETH)是一個開源、去中心化的區塊鏈網路，是比特幣區塊鏈網路基礎上的第二代區塊鏈。相較於比特幣區塊鏈，以太坊有一些顯著的差異和改進。它支持使用其原生貨幣以太幣(ETH)進行數字支付，並作為軟體平臺創建和部署 去中心化應用程式(DApps)或 智能合約。
以目前的ETH價格計算，以太坊是市值第二大的加密貨幣，僅次於比特幣。以太坊通過向區塊鏈網路引入智能合約功能，改變了加密貨幣行業。智能合約允許用戶和開發人員開拓新的領域，例如 去中心化金融 (DeFi)等。
以太坊網路被設計成一種任何人都可以使用的全球電腦。它旨在讓用戶完全控制其數字資產，並允許他們訪問傳統上由中心化實體機構控制的工具和服務。
例如，在以太坊區塊鏈上，任何人都可以提供加密貨幣作為抵押品，並獲得即時貸款。在傳統的金融世界中，這一過程將由一個中心化機構託管。對於以太坊，該功能的每個方面都完全可以由區塊鏈上的智能合約處理。這就消除了第三方平臺的需求。
以太坊區塊鏈還可以通過在分佈在世界各地的公共節點的分佈式網路上運行和提供程式，使任何程式能夠抵抗審查、完善且不易遭受欺詐。
本著去中心化所有權的精神，任何人都可以提交他們認為可以為專案的集體利益改進以太坊的治理建議。提案提交後，以太坊代幣的持有者可以對其結果進行投票。通過這種方式，以太坊社區對其正在進行的開發的結果負責。
由於區塊鏈技術和智能合約功能具有看似無限的可能性，以太坊已經產生了幾個數十億美元的產業。這些包括DeFi、玩賺區塊鏈遊戲，以及廣受好評的 NFT領域。如今，以太坊區塊鏈擁有超過2,900個不同的專案，處理的價值超過11萬億美元。
以太坊區塊鏈的原生代幣稱為ETH。以太在完成網路交易時需要支付手續費（GAS）。它也是存儲在區塊鏈上的加密貨幣資產的貨幣交換，就像NFT一樣。在以太坊合併之後，ETH將用於保護網路並產生新的區塊。
以太坊的運營模式
當以太坊區塊鏈在2015年最初推出時，它採用了工作量證明(PoW)共識機制。在這個模型中，新的ETH代幣被創建並分發給礦工，作為生產新區塊和維護區塊鏈的獎勵。
這意味著被稱為採礦設備的高性能計算硬體裝置，被應用在解開採礦過程中的複雜方程時相互競爭。第一個解出方程的礦工將獲得領導網路上新區塊生產的權利，並獲得新鑄造代幣作為獎勵。這也是比特幣區塊鏈所採用的模式。
以太坊區塊鏈也有一個基於帳戶的架構。以太坊帳戶本質上是一個持有以太坊(ETH)餘額的實體，可以在以太坊區塊鏈上發起交易。以太坊帳戶有兩種類型。
第一個是“外部帳戶”，它由用戶通過其私鑰進行控制和管理。第二種是“合約帳戶”，也被稱為智能合約，由它們各自的代碼管理。這兩個帳戶都可以持有、接收和發送ETH和其他受以太坊支持代幣，並與部署在區塊鏈上的智能合約進行交互。
外部帳戶可以發起與其他外部帳戶和智能合約的交易。但智能合約只有在與外部帳戶或其他智能合約交互時才會生效。它們只能通過觸發代碼(涉及多個操作)、傳輸加密貨幣或甚至創建新的智能合約進行回應。
以太坊虛擬機(EVM)構成了以太坊區塊鏈的核心。EVM是所有以太坊帳戶和智能合約駐留的環境。它是一個計算引擎或虛擬機，功能類似於一個分佈式電腦，容納數百萬可執行專案。
換句話說，EVM構成了以太坊完整運營結構的基石。作為單一實體，EVM由運行以太坊客戶端的數千臺相互連接的電腦(節點)同時維護。
與使用分佈式帳本的比特幣不同，以太坊使用分佈式“狀態機”。以太坊在任何給定點上的“狀態”都是一個大型數據結構，包含了帳戶和餘額以及當時的“機器狀態”。
它還包含宿主和執行許多低級機器代碼的能力。這個“狀態”在不同的塊之間不斷變化，EVM定義了改變它的規則。
以太坊網路有許多用例，其中創建和部署智能合約的能力是所有用例的核心。該功能允許開發人員在平臺上開發各種去中心化應用程式，包括加密錢包、去中心化交易所、DeFi協議、NFT市場、鏈遊等。
其代幣標準，如ERC-20和ERC-721已廣泛用於創建可替代及不可替代的代幣，從而促進了各種數十億美元的專案。特別是基於ERC-721標準的NFT代幣，開創了NFT領域，該產業在2022年將達到30億美元，預計到2027年將超過136億美元。
另一方面，以太坊的原生加密貨幣ETH也有多個用例，主要的用例是在以太坊網路上支付交易費用的手段。
任何時候，用戶傳輸ETH或基於以太坊的代幣，或與平臺上託管的任何應用程式交互，都需要支付ETH作為gas費。在未來的時間裏，ETH也將被積極用於新的權益證明以太坊區塊鏈上的驗證目的，主動驗證者需要質押32個ETH才能勝任這項工作。
以太坊合併
隨著以太坊需求的增長，該網路的核心架構也開始出現擁堵的跡象，每筆交易的平均手續費顯著上升。因此，以太坊區塊鏈面臨的最大挑戰之一是在網路高度阻塞時收取過高的手續費（GAS）。例如，2021年5月，該網路上基本交易的平均成本約為71美元。
被稱為ETH 2.0版本的以太坊合併是一個多年的計畫，以逐步將以太坊區塊鏈從其PoW轉移到權益證明(PoS)共識機制。雖然這一轉變不會立即解決高昂的GAS費問題，但它將使以太坊成為一個更環保、更高效的區塊鏈網路。
在PoW系統中，以太坊礦工彼此競爭，使用昂貴的計算資源，向鏈中添加新的區塊，並獲得ETH獎勵作為回報。然而，在PoS模型中，他們將不再需要挖掘區塊。
相反，當被選中時，它們將創建並添加新的區塊，當不需要時，它們將驗證其他區塊。為了獲得成為驗證者的權利，他們必須在區塊鏈中質押32個ETH。此外，由於驗證器之間沒有競爭，它們將不再需要昂貴和先進的硬體，如採礦設備。
儘管以太坊團隊自2016年以來一直在計畫這一過渡，它在2020年12月1日才啟動了PoS信標鏈。
這標誌著以太坊從單一PoW鏈向多鏈PoS網路過渡的3階段過程的第0階段。下麵列出的是這三個階段以及他們打算如何改造以太坊：
第0階段(信標鏈)
如上所述，這涉及到信標鏈的啟動，這是一個與原始PoW以太坊主網並行運行的權益證明區塊鏈。此外，它為以太坊未來的升級奠定了基礎。截至目前，Beacon Chain上超過41萬名驗證者總共投入了1,300多萬枚ETH。
階段1(合併)
該合併計畫於2022年第三季度/第四季度進行，包括將信標鏈與現有的以太坊區塊鏈合併，用前者的PoS系統完全取代後者的PoWmodel。合併後，原來的以太坊區塊鏈將成為新網路的“執行”層，而信標鏈將成為其“共識”層。
階段2(分片)
Sharding預計在2023-2024年推出，將通過將網路負載分散到64個新的分片鏈來擴展以太坊的能力。目前的PoW以太坊鏈將成為這64個碎片之一。此時運行挖礦節點將變得容易得多，因為要存儲的數據將遠遠少於單個PoW以太坊區塊鏈。
通過向PoS共識機制過渡，以太坊網路將比以前更加節能和安全。此外，當以太坊區塊鏈實現交易分片機制，顯著提高交易吞吐量和提高網路速度時，共識模型將允許更大的可擴展性。
ETH價格和經濟模型
2014年7月，以太坊基金會推出了ETH首次代幣發行(ICO)。在這次公開銷售活動中，大約6,000萬ETH以2,000 ETH對1 BTC的初始匯率分發給投資者。
當時，這使得ETH價格約為0.31美元。以太幣在以太坊網路的創世區塊分發給投資者。
當以太坊主網啟動時，最初的ETH代幣供應量約為7,200萬枚。雖然大多數代幣分配給了早期投資者，但16.73%的供應分配給了以太坊基金會。
截止目前，以太坊代幣的流通供應量約為1.22億枚。自以太坊主網創世區塊以來，通過代幣生成，大約有4,800萬枚ETH被添加到供應中。
新的ETH代幣通過區塊獎勵生成並分發給礦工，使以太坊成為一種通脹的加密貨幣。雖然以太坊改進提案(EIP) 1,559倫敦硬分叉更新引入了一些通貨緊縮機制，但這些機制目前並不能完全抵消以太坊的通脹。
以太坊區塊獎勵的發行量一直在穩步下降。當該網路最初啟動時，新的以太幣以每個區塊5個ETH的速度產生。這些獎勵是給礦工作為保護網路和驗證交易的激勵。2017年10月，作為EIP 649提案的一部分，該發行量降低到每個區塊3個ETH。
創始人團隊
以太坊的想法最初是在2013年底Vitalik Buterin（V神）的一份白皮書中描述的。Vitalik Buterin撰寫這份白皮書時只有19歲。
在把以太坊概念提出之前，Vitalik Buterin是一名經驗豐富的程式員和開發人員，他之前創建了比特幣雜誌新聞網站。
Vitalik Buterin認為，可以利用區塊鏈技術構建不受中心化機構控制的去中心化協議和應用程式。Vitalik Buterin是一款很受歡迎的網路遊戲《魔獸世界》的狂熱玩家。在它的創造者從遊戲中刪除了他最喜歡的咒語後，Vitalik Buterin決定沒有一個實體可以完全控制一個應用程式，因此形成了以太坊區塊鏈的概念。
以太坊於2014年1月在邁阿密的北美比特幣大會上正式宣佈。這個專案是由八個人共同創立的。
俄羅斯裔加拿大人維塔利克·布特林(Vitalik Buterin)是以太坊區塊鏈最重要的貢獻者，並且一直如此。Polkadot (DOT)的Gavin Wood是以太坊基金會的第一任首席技術官。他用c++編程語言編寫了以太坊的第一個技術實現，並創建了Solidity，這是創建以太坊智能合約的實際編程語言。
如今，Solidity被認為是以太坊應用程式的基本編程語言，並在其他運行EVM的區塊鏈上得到廣泛使用。此外，Wood還找到了自己的替代區塊鏈網路Polkadot，旨在糾正以太坊的一些問題。
另一位著名的創始人是Charles Hoskinson，他在建立其他第1層區塊鏈（LAyer-1）方面獲得了聲譽。由於對專案方向的意見分歧，Hoskinson最終離開了以太坊專案。然而，他與另一位早期以太坊同事Jeremy Wood一起創建了IOHK，並繼續開發Cardano區塊鏈。
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