① Gas 機制是如何運作的
以太坊是目前第二大公鏈，它和比特幣不一樣，以太坊上的可以實現的功能更多，如果比特幣是一個可以進行加減乘除的計算器，那麼以太坊就是一台功能完備的計算機。以太坊系統的復雜度超過比特幣好幾個數量級。
在以太坊中，用戶可以自己寫一個智能合約，然後把智能合約放到以太坊中執行。智能合約的執行需要消耗資源，而以太坊上的資源是有限的。
在計算機系統中，停機問題（https://zh.wikipedia.org/wiki/停機問題）目前還沒有辦法完全證明。這個問題簡單來說就是沒辦法判斷一個程序是否能夠在有限的時間內結束運行。
如果一個用戶提交了一個死循環程序到以太坊中，那麼就會無限的執行下去，從而將以太坊網路擊垮。而使用 gas 機制則可以解決這個問題，智能合約中，每段代碼的執行都會消耗一定量的 gas，在用戶提交交易的時候需要指定好。如果 gas 消耗完了，那麼智能合約就必須停止，交易也會被撤銷，如果智能合約執行完成， gas 還有剩餘，就會退還給用戶。
需要特別說明的是，即使交易失敗，用戶也需要支付 gas 費用，因為以太坊為這些錯誤的交易也付出了計算資源。
除了這點之外，gas 還可以用來激勵礦工，用戶提交交易所消耗的 gas 費用最後都會給到礦工，礦工會優先去打包那些提供了更高 gas 價格的交易，在以太坊中，如果希望自己的交易早點被打包，可以設置更高的 gas 價格。
g as 機制是以太坊系統的命脈。
gas 本質就是維護以太坊網路安全，這是從兩個方面來做到的，一方面通過 gas 來衡量計算量，一方面使用 gas 來吸引更多的礦工，礦工的數量越多，以太坊網路就越安全。
gas 只能用於交易中，用戶不會接觸到 gas，gas 會在交易的提交的時候直接通過以太幣來兌換。
智能合約中，每個操作都會消耗一定的 gas 。每個操作都對應一個 Opcode，下面是一些常見的 gas 消耗，完整的 gas 消耗說明看這里：https://github.com/crytic/evm-opcodes
以太坊中的交易最後會被確認，打包成區塊，這樣交易才算是完成，但是在一個區塊中，可以打包的交易是有限的，以太坊通過 gas 來限制可以打包的交易數。這樣就讓被打包的機會成為了一個稀缺的資源。
用戶提交一個交易後，gas 量可以看做是一個固定的值，礦工為了做到最大收益，就會選擇那些 gas 價格更高的交易。
很多以太坊的用戶經常吐槽 gas 費過高，其實這里的過高不是指 gas 本身過高，而是指 gas 對應的以太坊價格過高。
因為 Gas 的價格不是固定的，而是波動的，簡單來說就是根據供需關系來決定的，如果同時需要用以太坊的用戶多，那麼Gas 的價格就貴，如果用戶的人少，那麼 Gas 的費用就會少。
以太幣的最基本單位是 wei，1 ETH = 10 ^18 wei，而衡量 gas 價格的單位則是 gwei，1 ETH = 10 ^ 9 gwei。
在提交交易的時候，需要設定兩個參數，一個是 gas 的最大消耗量（gas limited）和 gas 的價格，gas 的消耗量通常情況下會比較固定，不會有太大的變化，主要是 gas 的價格會波動很大。
在上面我們說到礦工會挑選那些 gas 費用比較高的交易進行打包。所以 gas 的價格設置得越高，那麼總的 gas 費用就會越高。如果想讓當前的交易盡快被確認，那麼就需要設置一個當前相對來說比較高的 gas 價格。
其實對當前 gas 價格最清楚的就是那些礦工，所以礦工們也提供了一些服務，讓用戶可以實時地了解到當前 gas 價格的分布。比如 GasNow 就是一個比較常用的服務，現在很多錢包中都在使用這個來為錢包的用戶提供 gas 價格建議。
如果你提交的交易不緊急，那麼使用當前的平均 gas 價格就可以，如果需要提交緊急的交易，那麼就需要設置更高的 gas 價格。
文 / Rayjun
② 走進以太坊網路
目錄
術語「以太坊節點」是指以某種方式與以太坊網路交互的程序。從簡單的手機錢包應用程序到存儲整個區塊鏈副本的計算機，任何設備均可扮演以太坊節點。
所有節點都以某種方式充當通信點，但以太坊網路中的節點分為多種類型。
與比特幣不同，以太坊找不到任何程序作為參考實施方案。在比特幣生態系統中， 比特幣核心 是主要節點軟體，以太坊黃皮書則提出了一系列獨立（但兼容）的程序。目前最流行的是Geth和Parity。
若要以允許獨立驗證區塊鏈數據的方式連接以太坊網路，則應使用之前提到的軟體運行全節點。
該軟體將從其他節點下載區塊，並驗證其所含交易的正確性。軟體還將運行調用的所有智能合約，確保接收的信息與其他節點相同。如果一切按計劃運行，我們可以認為所有節點設備均存儲相同的區塊鏈副本。
全節點對於以太坊的運行至關重要。如果沒有遍布全球的眾多節點，網路將喪失其抗審查性與去中心化特性。
通過運行全節點，您可以直接為網路的 健康 和安全發展貢獻一份力量。然而，全節點通常需要使用獨立的機器完成運行和維護。對於無法（或單純不願）運行全節點的用戶，輕節點是更好的選擇。
顧名思義，輕節點均為輕量級設備，可顯著降低資源和空間佔用率。手機或筆記本電腦等攜帶型設備均可作為輕節點。然而，降低開銷也要付出代價：輕節點無法完全實現自給自足。它們無法與整條區塊鏈同步，需要全節點提供相關信息。
輕節點備受商戶、服務供應商和用戶的青睞。在不必使用全節點並且運行成本過高的情況下，它們廣泛應用於支收付款。
挖礦節點既可以是全節點客戶端，也可以是輕節點客戶端。「挖礦節點」這個術語的使用方式與比特幣生態系統不同，但依然應用於識別參與者。
如需參與以太坊挖礦，必須使用一些附加硬體。最常見的做法是構建 礦機 。用戶通過礦機將多個GPU（圖形處理器）連接起來，高速計算哈希數據。
礦工可以選擇兩種挖礦方案：單獨挖礦或加入礦池。 單獨挖礦 表示礦工獨自創建區塊。如果成功，則獨享挖礦獎勵。如果加入 礦池 ，眾多礦工的哈希算力會結合起來。出塊速度得以提升，但挖礦獎勵將由眾多礦工共享。
區塊鏈最重要的特性之一就是「開放訪問」。這表明任何人均可運行以太坊節點，並通過驗證交易和區塊強化網路。
與比特幣相似，許多企業都提供即插即用的以太坊節點。如果只想啟動並運行單一節點，這種設備無疑是最佳選擇，缺點是必須為便捷性額外付費。
如前文所述，以太坊中存在眾多不同類型的節點軟體實施方案，例如Geth和Parity。若要運行個人節點，必須掌握所選實施方案的安裝流程。
除非運行名為 歸檔節點 的特殊節點，否則消費級筆記本電腦足以支持以太坊全節點正常運行。不過，最好不要使用日常工作設備，因為節點會嚴重拖慢運行速度。
運行個人節點時，建議設備始終在線。倘若節點離線，再次聯網時可能耗費大量的時間進行同步。因此，最好選擇造價低廉並且易於維護的設備。您甚至可以通過Raspberry Pi運行輕節點。
隨著網路即將過渡到權益證明機制，以太坊挖礦不再是最安全的長期投資方式。過渡成功後，以太坊礦工只能將挖礦設備轉入其他網路或直接變賣。
鑒於過渡尚未完成，參與以太坊挖礦仍需使用特殊硬體（例如GPU或ASIC）。若要獲得可觀收益，則必須定製礦機並尋找電價低廉的礦場。此外，還需創建以太坊錢包並配置相應的挖礦軟體。這一切都會耗費大量的時間和資金。在參與挖礦前，請認真考量自己能否應對各種挑戰。（國內嚴禁挖礦，切勿以身試法）
ProgPow代表 程序化工作量證明 。這是以太坊挖礦演算法Ethash的擴展方案，旨在提升GPU的競爭力，使其超過ASIC。
在比特幣和以太坊社區，抗ASIC多年來一直是飽受爭議的話題。在比特幣網路中，ASIC已經成為主要的挖礦力量。
在以太坊中，ASIC並不是主流，相當一部分礦工仍然使用GPU。然而，隨著越來越多的公司將以太坊ASIC礦機引入市場，這種情況很快就會改變。然而，ASIC到底存在什麼問題呢？
一方面，ASIC明顯削弱網路的去中心化。如果GPU礦工無法盈利，不得不停止挖礦，哈希率最終就會集中在少數礦工手中。此外，ASIC晶元的開發成本相當昂貴，坐擁開發能力與資源的公司屈指可數。這種現狀有可能導致以太坊挖礦產業集中在少數公司手中，形成一定程度的行業壟斷。
自2018年以來，ProgPow的集成一直飽受爭議。有些人認為，它有益於以太坊生態系統的 健康 發展。另一些人則持反對態度，認為它可能導致硬分叉。隨著權益證明機制的到來，ProgPoW能否應用於網路仍然有待觀察。
以太坊與比特幣是一樣，均為開源平台。所有人都可以參與協議開發，或基於協議構建應用程序。事實上，以太坊也是區塊鏈領域目前最大的開發者社區。
Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ，以及Ethereum.org推出的 開發者資源 等都是新晉開發者理想的入門之選。
智能合約的概念於20世紀90年代首次提出。其在區塊鏈中的應用帶來了一系列全新挑戰。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已經成為開發以太坊智能合約的主要編程語言，其語法與Java、JavaScript以及C++類似。
從本質上講，使用Solidity語言，開發者可以編寫在分解後可由以太坊虛擬機(EVM)解析的指令。您可以通過Solidity GitHub詳細了解其工作原理。
其實，Solidity語言並非以太坊開發者的唯一選擇。Vyper也是一種熱門的開發語言，其語法更接近Python。