❶ 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来,可是又感觉无从下手,本文将基于以太坊平台,以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念,轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊(Ethereum)是一个建立在区块链技术之上, 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学,姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android,它是一个开发平台,让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
在没有以太坊之前,写区块链应用是这样的:拷贝一份比特币代码,然后去改底层代码如加密算法,共识机制,网络协议等等(很多山寨币就是这样,改改就出来一个新币)。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装,让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发,开发者只要专注于应用本身的开发,从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈:有社区的支持,有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约, 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的(由事件驱动的)、以代码形式编写的合同(特殊的交易)。
在比特币脚本中,我们讲到过比特币的交易是可以编程的,但是比特币脚本有很多的限制,能够编写的程序也有限,而以太坊则更加完备(在计算机科学术语中,称它为是“图灵完备的”),让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序(智能合约)。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景,比如:数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外,真正落地的应用还不多(就像移动平台刚开始出来一样),相信1到3年内,各种杀手级会慢慢出现。
编程语言:Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity,文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言,用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像Python的智能合约开发语言:Serpent,不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看,以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境:EVM
EVM(Ethereum Virtual Machine)以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM,就像之于跟JVM的关系一样,这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境,在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上,当我们把合约部署到以太坊网络上之后,合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式,需要我们在部署之前先对合约进行编译,可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时,常常要使用到以太坊客户端(钱包)。平时我们在开发中,一般不接触到客户端或钱包的概念,它是什么呢?
以太坊客户端(钱包)
以太坊客户端,其实我们可以把它理解为一个开发者工具,它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端,基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台,通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能(API)。Geth的使用我们之后会有文章介绍,这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似,不过是跑在终端里。
相对于Geth,Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上,并使用一个特定的地址来标示这个合约,这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户:
· 外部账户
该类账户被私钥控制(由人控制),没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样,以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的:一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名,来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码,允许它执行各种动作(比如转移代币,写入内部存储,挖出一个新代币,执行一些运算,创建一个新的合约等等)。
只有当外部账户发出指令时,合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上(由实际矿工出块之后,才真正部署成功)。
运行
合约部署之后,当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息(交易)即可,通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似,占用区块链的资源(不管是简单的转账交易,还是合约的部署和执行)同样需要付出相应的费用(天下没有免费的午餐对不对!)。
以太坊上用Gas机制来计费,Gas也可以认为是一个工作量单位,智能合约越复杂(计算步骤的数量和类型,占用的内存等),用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的,由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定,以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用:Gas价格(用以太币计价) * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量,同时为执行支付费用。当EVM执行交易时,Gas将按照特定规则被逐渐消耗,无论执行到什么位置,一旦Gas被耗尽,将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚, 如果执行结束还有Gas剩余,这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制,就会有人写出无法停止(如:死循环)的合约来阻塞网络。
因此实际上(把前面的内容串起来),我们需要一个有以太币余额的外部账户,来发起一个交易(普通交易或部署、运行一个合约),运行时,矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了,没有以太币,要怎么进行智能合约的开发?可以选择以下方式:
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中,我们可以很容易获得免费的以太币,缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络,通常也称为私有链,我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络,以太币想挖多少挖多少,也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链,开发者网络(模式)下,会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc,testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境,对于开发调试来说,更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时,可以在testrpc中测试通过后,再部署到Geth节点中去。
更新:testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中,现在名字是Ganache CLI。
Dapp:去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库,智能合约理解为和数据库打交道的程序,那就很容易理解Dapp了,一个Dapp不单单有智能合约,比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架,他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情,让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下,以太坊是平台,它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用,在这个应用中,使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约,合约编写好后之后,我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约(使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了)。为了开发方便,我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注:本文中为了方便大家理解,对一些概念做了类比,有些严格来不是准确,不过我也认为对于初学者,也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确,学习是一个逐步深入的过程,很多时候我们会发现,过一段后,我们会对同一个东西有不一样的理解。
❷ 以太坊带来了那些争议和质疑呢
以太坊和比特币是有着本质区别的,区别在哪里呢?比特币定义的是一套货币体系,而以太坊侧重的是打造一条主链(可以理解为一条公路),可以让大量的区块链应用跑在这条公路上。
从这一点来看,以太坊的应用场景更广泛,这也是为什么我们说以太坊标志着区块链
1.0时代一个单纯的货币体系,向区块链2.0时代实现其他行业以及应用场景的转变。
但是,世界上没有十全十美的事物,以太坊虽然拓展了区块链在各行各业的应用范围,还提升了处理交易的速度,但是它也存在着一定的争议与质疑。
一、以太坊的扩展性不足的解决之道:分片技术和雷电网络
以太坊的底层设计,最大的问题是以太坊只有一条链,没有侧链,这就意味着,所有程序都要对等地跑在这条链上,消耗资源的同时,还会引发系统拥堵。正如去年非常火爆的以太坊游戏“加密猫”,这个游戏火爆的时候,一度引发以太坊网络瘫痪。
对于提升处理能力这个问题,以太坊提出两种方式:一个是分片技术(shard),一个是雷电网络,下面我们分别介绍一下这两种技术。
(一)分片技术
以太坊创始人 V 神(Vitalik Buterin)认为,诸如比特币这种主流的区块链网络,之所以处理交易的速度很慢,是因为每一个矿工要处理全网的每一笔交易,这样的效率其实是非常低下的。分片技术的构想是:一笔交易不必发动全网所有节点都去处理,只要让网络中的一部分节点(矿工)处理就好了。于是,以太坊网络被划分成很多片,同一时间,每一分片都可以处理不同的交易,这样一来,会大大提升网络性能。
但是,分片技术也是有一定争议的。我们知道,区块链技术的重要思想是去中心化,全网都去见证(处理)同一交易,这才具有最高的权威性。而以太坊分片技术,并不是所有节点共同见证,而是类似于分小组见证,这样一来,它便失去了绝对的“去中心化”属性,只能通过牺牲掉一定的去中心化特性来达到高性能的目的。
(二)雷电网络
雷电网络使用的是链下交易的方式。这是什么意思呢?它的意思是:使用雷电网络的参与者在互相转账时,不需要通过以太坊主链交易确认,而是通过参与者之间创建支付通道,在链下完成。
不过,雷电网络并不是脱离主链的,在建立支付通道之前,需要先用主链上的资产做抵押,生成余额证明(Balance Proof),拥有余额证明才能表明你能做出相应余额的转账。在交易双方都持有余额证明的情况下,双方可通过支付通道在链下进行无限制次数的转账。
只有在完成链下交易,需要将资产转回链上时,才会在以太坊主链上登记主链账户的余额变化信息,而这期间不管发生多少次交易在主链上是不会有记录的。
雷电网络还有一个实实在在的好处,就是可以为你省下矿工费用。目前我们在以太坊主链上进行交易,需要消耗 Gas,需要支付矿工费用,那么一旦将交易搬到链下,就可以节省这一部分的成本。
当然,雷电网络并不是十全十美的。在使用雷电网络时需要用主链上的资产作抵押;而这部分资产作为抵押物,在使用者完成链下交易之前是不能使用的。这也就决定了,雷电交易只适合小额交易。
上面就是以太坊扩展性不足的问题,以及目前提出的两个主要解决方案:分片技术和雷电网络。
二、以太坊的智能合约存在漏洞与臭名昭著的 The Dao 事件
以太坊的智能合约很强大,但是,凡是代码都会存在漏洞的,以太坊智能合约最大的争议就在于所谓的漏洞,也就是安全性问题。据相关研究表明,在基于以太坊的近100万个智能合约上,发现有34200(约3%)个含有安全漏洞,将允许黑客窃取ETH、冻结资产或删除合约,比如说,臭名昭著的The Dao 事件。
(一)Dao是什么意思?
介绍 The Dao 事件之前, 我们先见到介绍一下 DAO 是什么。DAO 是 Decentralized
Autonomous Organization 的简称,可以理解为:去中心化自治组织。从以太坊的角度来理解,DAO 是区块链上的某一类合约,或者一个合约组合,用来代替政府的审查以及复杂等中间程序,从而实现高效的、去中心化的信任的系统。所以,DAO 不是特定的某个组织,也就说呢,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
(二)臭名昭著的The Dao事件
但是,我们现在提到DAO,基本上所指的都是The DAO事件,也就是我们刚刚说的那个臭名昭著的黑客攻击事件。我们知道,英文中的 The是特指的意思,The DAO事件呢就
是特指的那个DAO事件,因为我们刚刚说了DAO不是特定的某个组织,可以有很多的DAO,各种各样的DAO。
2016 年的时候,德国一家专注“智能锁”的公司 Slock.it,为了实现去中心化的实物交换(比如说:公寓啊,船只啊),在以太坊上发布了 DAO项目。并且于2016年4月
30日开始,融资窗口开放了28天。
没想到,这个DAO项目的人气非常高,短短半个月就筹得了超过一亿美元,而到整个融资期结束,一共筹集到1.5亿美元,由此呢,它成为历史上最大的众筹项目。然而好景不长,到了6月份,黑客利用智能合约里面的漏洞,成功转移了超过360万个以太币,并投入到一个DAO子组织中,这个组织和The DAO有着同样的结构。以至于当时以太币价格从20多美元直接跌破13美元。
这个事件说明智能合约的确是有漏洞的,而且一旦漏洞被黑客利用,那么后果是非常严重的。这就是现在很多人批评以太坊,说它的智能合约不智能。
对于这个问题,目前国外有很多公司为了解决智能合约的漏洞问题 ,开始提供代码审计服务。而从技术的角度来说,目前一些团队正在对智能合约进行检验,这些团队多数由哈佛、斯坦福和耶鲁的教授带队,部分团队已经获得了头部机构的投资。
除了目前以太坊存在的扩展性不足、智能合约漏洞问题,对于以太坊的争议还在于它所追求的POS共识机制,也就是权益证明机制,在权益证明机制下,如果说谁持币的数量越大、持币时间越久,获得的“权益”(利息)就越多,还有机会得到记账权力,记账又可以获得奖励,那么这样一来,容易造成“强者越强”的寡头优势。
还有一个问题就是ICO乱象的问题。ICO是区块链项目筹措资金的常用方式,咱们可以理解为预售。以太坊上ICO项目的爆发,滋生了打着ICO旗号进行资金盘、诈骗圈钱等不法行为,对社会和金融稳定造成安全隐患。
❸ 智能合约是什么
智能合约"(smart contract)这个术语至少可以追溯到1995年,是由多产的跨领域法律学者尼克·萨博(Nick Szabo)提出来的。他在发表在自己的网站的几篇文章中提到了智能合约的理念。他的定义如下:
"一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺(promises),包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。"
让我们更加详细地探讨他的定义的意思。
承诺
一套承诺指的是合约参与方同意的(经常是相互的)权利和义务。这些承诺定义了合约的本质和目的。以一个销售合约为典型例子。卖家承诺发送货物,买家承诺支付合理的货款。
数字形式
数字形式意味着合约不得不写入计算机可读的代码中。这是必须的,因为只要参与方达成协定,智能合约建立的权利和义务,是由一台计算机或者计算机网络执行的。
更进一步地说明:
(1)达成协定
智能合约的参与方什么时候达成协定呢?答案取决于特定的智能合约实施。一般而言,当参与方通过在合约宿主平台上安装合约,致力于合约的执行时,合约就被发现了。
(2)合约执行
"执行"的真正意思也依赖于实施。一般而言,执行意味着通过技术手段积极实施。
(3)计算机可读的代码
另外,合约需要的特定"数字形式"非常依赖于参与方同意使用的协议。
协议
协议是技术实现(technical implementation),在这个基础上,合约承诺被实现,或者合约承诺实现被记录下来。选择哪个协议取决于许多因素,最重要的因素是在合约履行期间,被交易资产的本质。
再次以销售合约为例。假设,参与方同意货款以比特币支付。选择的协议很明显将会是比特币协议,在此协议上,智能合约被实施。因此,合约必须要用到的"数字形式"就是比特币脚本语言。比特币脚本语言是一种非图灵完备的、命令式的、基于栈的编程语言,类似于Forth。
❹ 以太坊的智能合约
智能合约是运行在计算机里面的,用于保证让参与方执行承诺的代码,般情况下,普通合约上记录了甲方与乙方各方面的关系条款,并通常是通过法律强制执行或保护的,而“智能合约”则是用密码或密钥来执行关系。以更加直接的角度来理解的话,即“智能合约”的程序内容将同-开始大家一起设定好的那样百分百执行,并且零差错。
举个例子,以太坊用户可以使用智能合约在特定日期向朋友发送10个以太币。在这种情况下,用户可以操作创建一个合约,然后将程序推人该合约中进行特殊计算,以便它能够执行所需的命令。而以太坊就是专门把精力集中在这件事上的这么一个平台。
比特币是第一个支持“智能契约”的资源币种,因为网络的价值在于把价值或数据从一个点或人转移到另一个点或人身上。节点网络只在满足某些条件时才会进行验证,但是,比特币仅限于货币用例。相反,以大坊取代了比特币那种带有不小限制性的编程语言,取而代之的是一种允许开发人员编写自己程序的语言。以太坊允许开发人员编写他们自己的“智能契约”,即“自主代理”或“自治代理”,正如ETH白皮书所称的那样。该编程语言是“图灵完备”语言,这意味着它支持一组更广泛的计算指令。智能合约能做些什么呢?
1.“多签名”账户功能,只有在一定比例的人同意时才能使用资金。这个功能经常用在与众筹或募捐类似的活动中。
2.管理用户之间所签订的协议。例如,一方从另一方购买保险服务3.为其他合同提供实用程序。
4.存储有关应用程序的信息,如“域注册信息”或“会员信息记录”。概念有时候比较晦涩,我们举一个募捐的智能合约的例子来帮助理解:假设我们想向全网用户发起募捐,那就可以先定义一个智能账户,它有三个状态:当前募捐总量,捐款目标和被捐赠人的地址,然后给它定义两个函数:接收募捐函数和捐款函数。
接收募捐函数每次收到发过来的转账请求,先核对下发送者是否有足够多的钱(EVM会提供发送请求者的地址,程序可以通过地址获取到该人当前的区块链财务状况),然后每次募捐丽数调用时,都会比较下当前募捐总量跟捐款目标的比较,如果超过目标,就把当前收到的捐款全部发送到指定的被捐款人地址,否则的话,就只更新当前募捐总量状态值。
捐款函数将所有捐款发送到保存的被捐赠人地址,并且将当前捐款总量清零。每一个想要募捐的人,用自己的ETH地址向该智能账户发起一笔转账,并且指明了要调用接受其募捐函数。于是我们就有一个募捐智能合约了,人们可以往里面捐款,达到限额后钱会自动发送到指定账户,全世界的矿工都在为这个合约进行计算和担保,不再需要人去盯着看有没有被挪用,这就是智能合约的魅力所在。
❺ 以太坊发行量多少枚
以太坊货币在平台众筹时首次发行总量约为1.163亿个ETH。发行7200万枚以太坊。
拓展资料:
1、以太坊(英文Ethereum)是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台,通过其专用加密货币以太币(Ether,简称“ETH”)提供去中心化的以太虚拟机(Ethereum Virtual Machine)来处理点对点合约。
2、比特币开创了去中心化密码货币的先河,五年多的时间充分检验了区块链技术的可行性和安全性。比特币的区块链事实上是一套分布式的数据库,如果再在其中加进一个符号——比特币,并规定一套协议使得这个符号可以在数据库上安全地转移,并且无需信任第三方,这些特征的组合完美地构造了一个货币传输体系——比特币网络。
3、以太坊协议将尽可能简单,即便以某些数据存储和时间上的低效为代价。一个普通的程序员也能够完美地去实现完整的开发说明。这将最终有助于降低任何特殊个人或精英团体可能对协议的影响并且推进以太坊作为对所有人开放的协议的应用前景。添加复杂性的优化将不会被接受,除非它们提供了非常根本性的益处。
4、以太坊的不同部分应被设计为尽可能模块化的和可分的。开发过程中,应该能够容易地让在协议某处做一个小改动的同时应用层却可以不加改动地继续正常运行。以太坊开发应该最大程度地做好这些事情以助益于整个加密货币生态系统,而不仅是自身。
5、以太坊是一个平台,它上面提供各种模块让用户来搭建应用,如果将搭建应用比作造房子,那么以太坊就提供了墙面、屋顶、地板等模块,用户只需像搭积木一样把房子搭起来,因此在以太坊上建立应用的成本和速度都大大改善。具体来说,以太坊通过一套图灵完备的脚本语言(Ethereum Virtual Machinecode,简称EVM语言)来建立应用,它类似于汇编语言
❻ 以太坊智能合约代码长度限制
限制为最长可达到合约的24KB大小。
以太坊智能合约包含太多函数和代码,将轻易达到合约24KB大小的最大限制,一些合约标准需要许多功能,那对于这些大的合约来说,这是一个大的问题。
以太坊智能合约是一段程序,部署在以太坊上的智能合约,运行在以太坊的虚拟机EVM中,程序可以按照事先约定的某种规则自动执行操作,执行合约的条款。
❼ 以太坊的智能合约是什么样子的
现实中常见的合同。
以太坊的智能合约并非现实中常见的合同,而是存在区块链上,可以被触发执行的一段程序代码,这些代码实现了某种预定的规则,是存在于以太坊执行环境中的自治代理。
❽ 什么是以太坊(Ethereum)imToken支持符合ERC20代币
以太坊(Ethereum)是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台。通过其专用加密货币以太币(Ether,又称“以太币”)提供去中心化的虚拟机(称为“以太虚拟机”Ethereum Virtual Machine)来处理点对点合约。以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员Vitalik Buterin受比特币启发后提出,大意为“下一代加密货币与去中心化应用平台”,在2014年通过ICO众筹得以开始发展。
以太坊不仅是一个数据库,它还允许你在区块链的可信环境中运行程序。以太坊在区块链上搭建了一个名为 EVM(Ethereum Virtual Machine,以太坊虚拟机)的虚拟机。EVM 允许在区块链上验证和执行代码,为代码在每个人的机器上以相同方式运行提供保障。这些代码包含在智能合约中。除了追踪账户余额,以太坊使用相同方法将 EVM 的状态保存在区块链上。所有节点处理智能合约,来验证合约本身及其输出的完整性。
❾ 以太坊的智能合约是什么意思
以太坊智能合约是指,部署在以太坊上的智能合约,是一段程序,运行在以太坊的虚拟机EVM中,程序可以按照事先约定的某种规则自动执行操作,执行合约的条款。
同时,智能合约对接收到的信息进行反应,它既可以接收和储存价值,也可以向外发送信息和价值。
介绍
以太坊创始人V神指出过,以太坊智能合约中的“‘合约’不应被理解为需要执行或遵守的东西,而应看成是存在于以太坊执行环境中的‘自治代理’(autonomous agents),它拥有自己的以太坊账户,它们收到交易信息后就相当于被捅了一下,然后自动执行一段代码。”
智能合约可以调用其它的智能合约,这就是开启创立自治代理的能力,代理可以自己进行交易。在区块链上,我们存储的信息都是“状态”,而智能合约就是它用于状态转换的方式。
❿ 啥叫智能合约
在区块链上运行的程序,通常称为智能合约(Smart Contract)。所以通常会把写区块链程序改称写智能合约。
虽然比特币(Bitcoin)上也能写智能合约,但是比特币所支持的语法仅与交易有关,能做的事情比较有限。
因此目前提到写智能合约,通常指的是支持执行图灵完备程序的以太坊(Ethereum)区块链 。