一文看盡以太坊的前世今生

作為以太坊代幣的以太幣，是目前市值僅次於比特幣的區塊鏈貨幣，自然也是得到了很多人的關注。如果參與過ICO的小夥伴，肯定也發現了大部分的項目都是支持以太幣，甚至有些只支持以太幣。為何以太幣有此殊榮，讓它成為ICO指定的眾籌貨幣？要回答這個問題，還是得先從以太坊的歷史說起。

以太坊的由來

維基百科有一段關於以太坊歷史由來的描述：

以太坊最初由俄羅斯程序員 Vitalik Buterin 在2013年提出，Vitalik 本是一名參與比特幣社區的程序員，曾向比特幣核心開發人員主張比特幣平台應該要有個更完善的編程語言讓人開發程序，但未得到他們的同意，因此決定開發一個新的平台作此用途。

Vitalik 認為很多程序都可以用類似比特幣的原理來達成進一步的發展。Vitalik 在2013年寫下了《以太坊白皮書》，說明了建造去中心化程序的目標。然後2014年通過網路公開募資得到開發的資金，投資人用比特幣向基金會購買以太幣。

Vitalik Buterin確實是一位天才級的程序員，他參與了比特幣的開發過程，深知比特幣除了作為虛擬貨幣，再無其他領域可以拓展，原因正是上文提到缺乏完善的編程語言。這裡可以稍作解釋，如果我們把比特幣當做全球最暢銷的玩具，那麼這隻玩具的外形和樣子是無法更改的，而Vitalik想做的事情，是生產一套樂高玩具，這樣任何人都可以基於這套工具搭建出自己想要的玩具。

以太坊相比比特幣最大的區別就是擁有完備的編程語言，這樣開發人員就可以在以太坊的基礎上快速創建出一套新的虛擬貨幣，或者與其他行業結合，利用區塊鏈的技術優勢提升社會運行效率。這也部分回答了文章開頭提出的問題，大部分的新項目都是基於以太坊開發的，所以ICO眾籌時自然會支持以太幣。

以太坊和比特幣一樣，是一個開源的公共區塊鏈平台，也就說全球任何人都可以參與交易、挖礦，根據之前介紹區塊鏈的文章不懂技術？老司機帶你輕鬆理解區塊鏈知識可知，當參與的全節點越多，系統就越安全，而挖礦詳解比特幣挖礦— 應該是史上最通俗易懂的版本是基於大量的計算機算力和經濟學博弈，保證了交易可以得到快速公平的共識，這些特點同樣適用於以太坊。

兩種交易共識機制：POW和POS

Vitalik最初是想在以太坊上實現權益證明演算法（POS proof-of-stake），而非工作量證明演算法（POW proof-of-stake），不過現在依然使用的是POW，未來有可能會切換到POS。關於POW的詳細說明可以參考【挖礦文章】，這裡重點解釋一下POS。

由之前的文章可知，POW雖然可以做到公平高效，但是卻浪費了大量的計算機算力和電力資源，為了彌補這個缺點，於是就有了POS的設想。POS本質上是根據權益的大小決定投票權和分紅權，也就說擁有的貨幣越多，權力就越大。

POS的一個特點是，限制所有人每秒只能計算一次哈希值，想要加快挖礦的速度就需要擁有更多的幣。 也就是說，想要更多權力，你必須從擁有權力（擁有更多的幣）的人那裡獲得。這樣就可以避免大家為了獲得新幣，不斷提升算力，造成大量的算力浪費。

而在POW的體系里，你想要獲得更多權力的話，不需要購買比特幣，只需要增加計算機算力即可 。 而算力，即使沒有比特幣也可以產生。

POS模式有點像現代股份公司的模式，擁有某家公司股份的董事，對公司有投票權和分紅權，外面的投資人很難干涉公司內部事務，除非他購買大量該公司的股票成為董事，否則他就沒有話語權。這樣模式好處是避免了眾多資金的無謂消耗，加快決策速度，而缺點就是一旦某個或某些董事出現惡意行為，整個公司就會出現危機。

POW模式像過去的部落文化，所有人都有投票權，投票權依賴於你對部落的貢獻，比如你打了很多的獵物，採摘了很多果實，擊退了多少次野獸對部落的攻擊，每個人都可以根據自己的能力去爭取話語權，這樣的好處是可以抑制腐敗，避免少部分群體控制整個部落，但是缺點是大家為了提升話語權，開始不斷競爭貢獻大小，甚至會出現惡意競爭。

比較下來，POW更容易對抗腐敗，但是代價和成本比較高，不過對於資金交易，抗腐敗特性就顯得更為重要一些，當然前提是收益要大於付出的成本。而比特幣和以太幣作為全世界最為成功的兩種虛擬貨幣，也間接證明了POW更為成熟穩定。

智能合約

文章開頭就提到了以太坊相比比特幣擁有更加完備的編程語言，除了可以快速的創建一項新的虛擬貨幣，還有什麼好處呢？答案就是智能合約，所謂智能合約就是靠程序代碼自動履行合約，避免了過去人為的賴賬、違約的問題。

想像一個場景，投資人A想購買一家公司的股票，雖然對其前景很看好，但還是擔心會有一定的下跌風險，於是A決定找另一位擁有該公司股票的人，姑且稱為B吧。A和B商量，A先給B一定的費用，如果未來一段時間這家公司的股票漲了30%，那麼A可以按股票漲之前的價格購買B手中的股票，否則A便不會購買，而B可以白白得到這筆費用。這種場景在今天的金融行業恐怕並不少見，這裡只是做了簡化處理。

後來這家公司的股票直線上升，漲幅超過了30%，於是A找到B要購買他手中的股票，可是B看到如此高的漲幅，後悔當初的選擇，決定賴賬，不履行合約。於是A就將B告上了法庭，雖然最終贏得了訴訟，但這中間無疑就浪費了大量的時間和社會成本，畢竟訴訟也是一種司法成本。

而智能合約就相對於A和B在商定合約的時候，直接將合約的條款以程序代碼的形式放入以太坊的交易流程中，由於以太坊的防篡改特性，合約到期後，即使B想賴賬也無能為力，合約到期後會自動觸發程序，執行相應的股票買賣操作。當然如果股票價格漲幅沒有超過30%，那麼智能合約也會保證B可以收到A預支的費用。

智能合約起到的作用是在沒有第三方擔保和公證機構時，即使有人想賴賬違約，也可以保證合約得到有效執行，這就無形中節省了大量的交易成本。想想我們現在每年因經濟糾紛而產生的訴訟數量和費用，就能明白傳統的合約浪費了多少社會成本。

當然智能合約還可以在其他行業發揮巨大的價值，比如跨國貿易，跨國貿易因為牽扯的人員比較多，流程也比較負責。如果以智能合約的方式，將原來需要紙質文檔簽訂和確認的流程以程序代碼的形式放入以太坊的交易中，那麼參與各方之間的溝通和等待成本就會大大降低，提高整個行業的運行效率。

這也是為什麼很多新的虛擬貨幣或者ICO項目會基於以太坊，智能合約的可編程定製特性讓創建一項新的虛擬貨幣門檻大大降低了，同時智能合約在其他領域的巨大潛力也被更多的人開始意識到，這也早就了近一兩年ICO的持續火爆。

以太坊歷史上的硬分叉

2016年6月，有一名黑客利用以太坊系統的一個漏洞，將價值五千美元的以太幣進行了轉移，因為程序不允許黑客立即提取這些以太幣，以太幣的核心開發人員就決定採用硬分叉的方式將黑客這項操作抹除。我們都知道區塊鏈是去中心化的網路，所有的歷史交易都被寫入區塊鏈路中，很難被篡改，但是如果能號召全網51%以上的算力，要想更改也並不是不可能。具體原理可以參考不懂技術？老司機帶你輕鬆理解區塊鏈知識。

於是就出現了兩派開發人員，大部分人支持本次硬分叉，少部分人不支持，所以便有了現在以太幣和古典以太坊（Ethereum Classic，簡稱ETC）。不支持的開發人員覺得區塊鏈的核心價值觀就是去中心化，而本次硬分叉就是中心化的算力強制更改交易數據，違背了區塊鏈的初衷。不管怎麼說，這次硬分叉還是發生了，於是便有了ETH和ETC兩種虛擬貨幣。

這裡稍微解釋一下硬分叉，在區塊鏈網路中，每一個全節點都會驗證網路中的每一條交易數據，如果驗證通過，會將交易數據存入本地備份的區塊。網路中的全節點也會驗證被其他礦工挖礦成功並傳播出來的區塊，如果驗證通過，會將區塊併入本地備份的區塊鏈中。

分叉的問題就出在了交易和區塊的驗證環節，通常是區塊鏈開發人員商定要更改一些數據結構，比如說將原來兩個位元組的數據，改成了四個位元組的數據，這樣只有升級過後的節點才知道數據結構已更改，並能做出正確的驗證。但是對於未升級的節點並不知道這一更改，所以就會出現驗證失敗，進而拒絕該交易或者區塊。至此硬分叉便產生了，升級過的節點維護一條鏈路，未升級的節點維護另一條鏈路，出現了兩條並存的鏈路。

小結

當然關於以太坊的原理和歷史事件還有很多，本文嘗試列舉了以太坊最重要的技術理念和歷史事件，並藉此解釋了共識演算法、智能合約以及硬分叉等概念和原理，對於想要深入了解並學習以太坊的朋友可以參考以太坊的白皮書。

如果想要更加深入地了解區塊鏈的技術和原理，歡迎加入我的知識星球（原小密圈）。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！