以太坊打開埠

區塊鏈的交易過程是什麼樣的？最好舉例說明

一、定義

區塊鏈就像是一個開放性的網路賬本。它起源於比特幣，是比特幣的底層技術。在比特幣的交易中，交易記錄的全部信息會被打包到一個「區塊」（Block）中進行儲存。隨著信息交流的擴大，一個個區塊相互鏈接，就形成了區塊鏈。

二、特點

以比特幣為代表的數字貨幣是一種點對點的電子現金系統。其中，每次交易都會對網路里所有的參與者進行廣播，並且經過多次確認後才被記錄到賬本中，這種賬本就是「區塊鏈」。每一個參與者都會有自己的賬本。這樣，當虛假信息發生時，就可以通過相互對證來破除，從而保證網路安全。

在區塊鏈中，每一個節點都是平等的，不存在中心化的管理機構，這種「去中心化」的特點使得區塊鏈無需依賴第三方，其運作不需要任何人為干預，能夠獨立地進行自我驗證。另外，區塊鏈的網路向全世界開放，任何人都可以通過公開埠進行數據查詢，因而整個系統高度透明。

三、應用

總之，區塊鏈是一個可信的資料庫，是一個可靠的「賬本」。未來在跨境支付、證券、貸款、投票等方面都會有所應用。比如，在跨境支付中，有了區塊鏈提供安全保障，就可以隨時隨地向全世界匯款，這樣就省去了很多中間環節和高昂的手續費。

區塊鏈的特徵

區塊鏈的四大特徵之一：不可篡改

區塊鏈最容易被理解的特性是不可篡改的特性。

不可篡改是基於「區塊+鏈」（block+chain）的獨特賬本而形成的：存有交易的區塊按照時間順序持續加到鏈的尾部。要修改一個區塊中的數據，就需要重新生成它之後的所有區塊。

共識機制的重要作用之一是使得修改大量區塊的成本極高，從而幾乎是不可能的。以採用工作量證明的區塊鏈網路（比如比特幣、以太坊）為例，只有擁有51%的算力才可能重新生成所有區塊以篡改數據。但是，破壞數據並不符合擁有大算力的玩家的自身利益，這種實用設計增強了區塊鏈上的數據可靠性。

通常，在區塊鏈賬本中的交易數據可以視為不能被「修改」，它只能通過被認可的新交易來「修正」。修正的過程會留下痕跡，這也是為什麼說區塊鏈是不可篡改的，篡改是指用作偽的手段改動或曲解。

在現在常用的文件和關系型數據中，除非採用特別的設計，否則系統本身是不記錄修改痕跡的。區塊鏈賬本採用的是與文件、資料庫不同的設計，它借鑒的是現實中的賬本設計——留存記錄痕跡。因此，我們不能不留痕跡地「修改」賬本，而只能「修正」賬本（見圖2）。

圖2：區塊鏈賬本「不能修改、只能修正」

區塊鏈的數據存儲被稱為「賬本」（leger，總賬），這是非常符合其實質的名稱。區塊鏈賬本的邏輯和傳統的賬本相似。比如，我可能因錯漏轉了一筆錢給你，這筆交易被區塊鏈賬本接受，記錄在其中。修正錯漏的方式不是直接修改賬本，將它恢復到這個錯誤交易前的狀態；而是進行一筆新的修正交易，你把這筆錢轉回給我。當新交易被區塊鏈賬本接受，錯漏就被修正，所有的修正過程都記錄在賬本之中，有跡可循。

將區塊鏈投入使用的第一類設想正是利用它的不可篡改特性。農產品或商品溯源的應用是將它們的流通過程記錄在區塊鏈上，以確保數據記錄不被篡改，從而提供追溯的證據。在供應鏈領域應用區塊鏈的一種設想是，確保接觸賬本的人不能修改過往記錄，從而保障記錄的可靠性。

2018年3月，在網路零售集團京東發布的《區塊鏈技術實踐白皮書》中，京東認為，區塊鏈技術（分布式賬本）的三種應用場景是：跨主體協作，需要低成本信任，存在長周期交易鏈條。這三個應用場景所利用的都是區塊鏈的不可篡改特性。多主體在一個不可篡改的賬本上協作，降低了信任成本。區塊鏈賬本中存儲的是狀態，未被涉及的數據的狀態不會發生變化，且越早前的數據越難被篡改，這使得它適用於長周期交易。

區塊鏈的四大特徵之二：表示價值所需要的唯一性

不管是可互換通證（ERC20），還是不可互換通證（ERC721），又或者是其他提議中的通證標准，以太坊的通證都展示了區塊鏈的一個重要特徵：表示價值所需要的唯一性。

在數字世界中，最基本單元是比特，比特的根本特性是可復制。但是價值不能被復制，價值必須是唯一的。之前我們已經討論過，這正是矛盾所在：在數字世界中，我們很難讓一個文件是唯一的，至少很難普遍地做到這一點。這是現在我們需要中心化的賬本來記錄價值的原因。

在數字世界中，我們沒法像擁有現金一樣，手上拿著鈔票。在數字世界中，我們需要銀行等信用中介，我們的錢是由銀行賬本幫忙記錄的。

比特幣系統帶來的區塊鏈技術可以說第一次把「唯一性」普遍地帶入了數字世界，而以太坊的通證將數字世界中的價值表示功能普及開來。

2018年年初，中國的兩位科技互聯網企業領袖不約而同地強調了區塊鏈帶來的「唯一性」。騰訊主要創始人、CEO馬化騰說：「區塊鏈確實是一項具有創新性的技術，用數字化表達唯一性，區塊鏈可以模擬現實中的實物唯一性。」

網路創始人、CEO李彥宏說：「區塊鏈到來之後，可以真正使虛擬物品變得唯一，這樣的互聯網跟以前的互聯網會是非常不一樣的。」

對於通證經濟的探討和展望正是基於，在數字世界中，在網路基礎層次上區塊鏈提供了去中心化的價值表示和價值轉移的方式。在以以太坊為代表的區塊鏈2.0時代，出現了更通用的價值代表物——通證，從區塊鏈1.0的數字現金時期進入到數字資產時期。

區塊鏈的四大特徵之三：智能合約

從比特幣到以太坊，區塊鏈最大的變化是「智能合約」（見圖3）。比特幣系統是專為一種數字貨幣而設計的，它的?UTXO?和腳本也可以處理一些復雜的交易，但有很大的局限性。而維塔利克創建了以太坊區塊鏈，他的核心目標都是圍繞智能合約展開的：一個圖靈完備的腳本語言、一個運行智能合約的虛擬機（EVM），以及後續發展出來的一系列標准化的用於不同類型通證的智能合約等。

圖3：區塊鏈2.0的關鍵改進是「智能合約」

智能合約的出現使得基於區塊鏈的兩個人不只是可以進行簡單的價值轉移，而可以設定復雜的規則，由智能合約自動、自治地執行，這極大地擴展了區塊鏈的應用可能性。

當前把焦點放在通證的創新性應用上的項目，在軟體層面都是通過編寫智能合約來實現的。利用智能合約，我們可以進行復雜的數字資產交易。

在討論以太坊的發展過程時，在冷知識專欄「智能合約」「以太坊的智能合約」中，我們對智能合約進行了很多討論，在此不再贅述。這里再借維塔利克的討論，重復一下我們認同的智能合約的軟體性質——它相當於一種特殊的服務端後台程序（daemon）。在以太坊白皮書中，維塔利克寫道：

（合約）應被看成是存在於以太坊執行環境中的「自治代理」（autonomousagents），它擁有自己的以太坊賬戶，收到交易信息，它們就相當於被捅了一下，然後它就自動執行一段代碼。

智能合約的執行流程如圖4所示。區塊鏈的第五、第六個定義如圖5所示。

圖4：智能合約的執行流程

圖5：區塊鏈的定義之五、之六

區塊鏈的四大特徵之四：去中心自組織

區塊鏈的第四大特徵是去中心自組織。到目前為止，主要區塊鏈項目的自身組織和運作都與這個特徵緊密相關。很多人對區塊鏈項目的理想期待是，它們成為自治運轉的一個社區或生態。

匿名的中本聰在完成比特幣的開發和初期的迭代開發之後，就完全從互聯網上消失了。但他創造的比特幣系統持續地運轉著：無論是比特幣這個加密數字貨幣，比特幣協議即它的發行與交易機制，比特幣的分布式賬本、去中心網路，還是比特幣礦工和比特幣開發，都去中心化、自組織地運轉著。

我們可以合理地猜測，在比特幣之後出現了眾多修改參數分叉形成的競爭幣、硬分叉形成的比特幣現金（BCH），可能都符合中本聰的設想。他選擇了「失控」，失控可視為自治的同義詞。

到目前為止，以太坊項目仍在維塔利克的「領導」之下，但正如本章一開始討論的，他是以領導一個開源組織的方式引領著這個項目，就像林納斯領導開源的Linux操作系統和Linux基金會一樣。

維塔利克可能是對去中心自組織思考得最多的人之一，他一直強調和採用基於區塊鏈的治理方式。2016年以太坊的硬分叉是他提議的，但需要通過鏈上的社區投票，獲得通過方可施行。在以太坊社區中，包括ERC20等在內的眾多標準是社區開發者自發形成的。

在《去中心化應用》一書中，作者西拉傑·拉瓦爾（SirajRaval）還從另一個角度進行了區分，他的這個區分有助於我們更好地理解未來的應用與組織。他從兩個維度看現有的互聯網技術產品：一個維度是，在組織上是中心化的，還是去中心化的；另一個維度是，在邏輯上是中心化的，還是去中心化的。

他認為：「比特幣在組織上去中心化，在邏輯上集中。」而電子郵件系統在組織上和邏輯上都是去中心化的（見圖6）。

圖6：比特幣在組織上去中心化，在邏輯上集中

在設想未來的組織時，我們心中的理想原型常是比特幣的組織：完全去中心化的自治組織。但在實踐過程中，為了效率和能夠推進，我們又會略微往中心化組織靠攏，最終找到一個合適的平衡點。

現在，在通過以太坊的智能合約創建和發放通證，並以社區或生態方式運行的區塊鏈項目中，不少項目的理想狀態是類似於比特幣的組織，但實際情況是介於完全的去中心化組織和傳統的公司之間。

在討論區塊鏈的第四個特徵去中心自組織時，其實我們已經在從代碼的世界往外走，涉及人的組織與協同了。現在，各種討論和實際探索也揭示了區塊鏈在技術之外的意義：它可能作為基礎設施支持人類的生產組織和協同的變革。這正是區塊鏈與互聯網是完全同構的又一例證，互聯網也不僅僅是一項技術，它改變了人們的組織和協同。

總的來說，以太坊把區塊鏈帶入了新的階段。在討論以太坊時，如果要總結兩個關鍵詞的話，那麼這兩個關鍵詞分別是智能合約和通證；而如果只能說一個的話，我會選擇「通證」。我會更願意從互聯網的歷史中找尋它的意義，重復之前的類比：作為價值表示物的通證，它的角色類似於HTML。在有了HTML之後，建什麼樣的網站完全取決於我們的想像力。

首先，先看一下什麼是狀態機。狀態機是一個很簡單的概念，維持著世上很多軟體的各種表現形式，可以總結為：f(state,action)=state』，也就是說，這個函數採用當前的狀態和一次操作（即更改狀態的方法），並返回執行完該操作之後的狀態。

以太坊是一個全球化的基於交易的狀態機，在鏈上的每一步操作都會產生最新的狀態。不同的是，狀態通道是在鏈外進行狀態維護。

狀態通道聽起來就像是「支付通道」的延伸，這也是這項技術一直被低估和忽視的原因，一個隱私、效率、信任最小化、安全性和模塊化的廣義通道是我們要建設的重要基礎設施之一。

狀態通道本質上是通過在不同用戶之間或用戶和服務之間建立一個雙向通道，為不同實體之間提供狀態維護服務。它允許把區塊鏈上的許多操作在鏈外進行管理，等完成鏈外操作後多方簽名確認後，才將最終結果上鏈。其實可以把狀態通道理解成一個執行特殊操作的智能合約，一個專門建立雙向通道，在一定條件下進行狀態保持的智能合約。

可以將狀態通道中的執行過程作為原子操作，在執行完成這個原子操作後，將最終結果上鏈。

我們用銀行和余額寶的例子來講解一下狀態通道，雖然可能不太准確，但多多少少可以說明一些問題。

首先我們把銀行比作區塊鏈，我們把部分的錢從銀行存到余額寶中，用余額寶進行平時的小額交易，當我們想提現時，直接從余額寶提現至銀行卡即可。狀態通道對應余額寶，當有一方要關閉狀態通道時，相當於提現操作，余額寶中保存了當前賬戶的狀態，關閉狀態通道時將狀態更新至鏈上，相當於更新銀行賬戶狀態。

狀態通道的生命周期

打開通道：首先由兩個或多個參與者就初始狀態達成一致，區塊鏈中的某些狀態將發生變化（在支付通道中意味著放入一些代幣進行託管）則狀態通道開啟。通道預言機被用來報告通道中的狀態，並根據規則進行判斷是否關閉通道。

關閉通道：當狀態通道oracle從其中一個通道參與者接收到有效的狀態更新時，它將進入挑戰期，在此期間另一個通道參與者可以提交更高序列號的狀態更新。在挑戰周期結束之後，具有最高序列號的有效狀態更新被接受為最終狀態。

結算：當參與方的任何一方想要關閉交易通道，則更新到最近的狀態後，將數據上鏈進行結算，並關閉通道。

狀態通道預言機對於狀態是否有效的判斷依據如下：

狀態更新必須由至少兩個通道參與者簽署。

每個連續的狀態更新必須高於sequence最後一個。

預言機在通道關閉後只能提交關閉前的最近狀態更新。

鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。

6. 以太倫敦升級後，AITD靠什麼完成逆襲

眾所周知，由於目前以太坊是全球第一大超級公鏈，各種區塊鏈應用，特別是defi應用基本都是基於以太坊公鏈開發的，導致以太坊網路擁堵不堪，如果把以太坊比做一條高速公路的話，那麼搭載期間的各種defi應用就是行駛在其中的 汽車 ，隨著駛入以太這條高速公路的 汽車 越來越多，必然導致交通擁堵，以及油耗的攀升和通過的時間變得更長，這就相當於在以太上完成一筆交易所花的時間拉長了和礦工費和gas費升高了！

為了解決這一難題，以太坊技術開發人員也是不斷進行系統升級，這不，最近備受矚目的以太坊倫敦升級完成，倫敦升級涉及眾多提案，其中最令人關注的是EIP-1559。該提案引入銷毀機制，讓鏈上費用更合理，同時也一定程度緩解了以太坊的通脹，截至8月6日20:33，已經有4696ETH被銷毀，銷毀速度大約是3.26ETH/分鍾。按照當前速度，預計每年將有170萬ETH被銷毀，價值約為47億美元。

那麼這次升級後，真的就能徹底解決以太坊網路的擁堵和高昂的交易手續費和gas費了嘛？我們以大家所熟悉的方式做個比方，就好比打開一個網路的速度，最主要依靠的就是數據交換（tps）的速度，而tps取決於三個方面，一個是埠的傳播速度，一個是介面的接收速度，另外一個就是傳輸中介的速度；目前造成以太坊網路擁堵的主要原因是其自身的數據擁堵造成的，也就是其埠的數據擁堵，如果把以太坊比做一個數據池子的話，而其中的水已近處於滿載狀態，而倫敦升級好比給這個池子開了個小口，放水！能否讓水位下降取決於進水量與出水量的正負差，而這個就很好理解，一個是以太坊自身的交易量數據，另外就是搭載期間的defi項目的交易量數據；在引入EIP1559之後，用戶在鏈上發生交互產生的費用有兩部分，一部分是基礎費（需要銷毀），另一部分是付給礦工的小費（不銷毀）。基礎費根據網路動態調整，一般不需用戶調整。用戶調整的是支付給礦工的小費。當網路越活越，用戶支付的基礎費越高，銷毀的越多，導致一段時間內看起來是「通縮」的。但是長期來看，如果以太坊不轉為POS機制，比起當前每年增發的400-600萬ETH，現在的銷毀量恐怕並不足以使ETH通縮。而已目前defi的火熱程度，產生的數據量完全不亞於2018年底幣圈牛市階段，而越來越多的defi項目的落地生根，必將引發新一輪的網路擁堵。

雖然此次升級在一段時間內一定程度上改善了乙太網的擁堵，以及引入通縮概念使得以太坊更具稀缺性，但是其想降低gas費和交易費的目標短期內並沒有實現！那麼，此次升級之後，眾多的商用公鏈是否還有更大的市場空間去拓展其實並不取決於以太坊網路的升級，而是在公鏈競爭將進入白熱化階段，誰能帶給世人更好更快更實用的體驗，以及實實在在的利益共享機制，才是這些公鏈能否崛起的關鍵因素；區塊鏈技術之所以得以快速發展，不斷壯大的根本原因其實就是去中心化思潮的共鳴以及利益分配機制的公平公開和共建共享！

那麼，在眾多公鏈中，AITD到底依靠什麼來完成逆襲？實現最初的夢想，改變未來全球資產通兌方式，讓價值傳遞全球，讓金融普惠萬家！首先是互聯網技術的後發優勢，隨著互聯網技術的不斷更新迭代，後發優勢逐漸體現出來，就拿數據交換速度（TPS）來說，比特幣的TPS只有7，以太坊可能稍微好一點，TPS大約在10-20，EOS可以將TPS做到100萬,而AITD能將TPS做到每秒百兆級別；第二：目前AITD還屬於發展初期，任何新的機會一定是參與的越早，其獲得利益或者說未來的收益一定是越大的，就好比十年前參與比特幣挖礦和現在參與比特幣挖礦完全就不是一個量級了；現在參與AITD就相當於十年前參與比特幣一個道理，由於其廣闊的應用場景和技術實力的支撐，必將不斷吸引優質的項目參與！第三，更多生態應用的搭建，使得AITD相較於其他公鏈而言，對廣大的普通用戶極其具有吸引力，AITD構建了豐富的社區交流體系和社區治理體系，不斷完善共識家園豐富的文娛休閑文化基礎設施，讓AITD的每一個參與者都能隨時隨地了解AITD,參與AITD的建設，並且公正公平的享受AITD的發展成果！

所有偉大的夢想源於強大的實力所決定的，站在實力的角度出發，AITD完全具備從眾多公鏈項目中脫穎而出的基礎！