㈠ 一文读懂以太坊—ETH2.0,是否值得长期持有
这几天一直在看关于ETH伦敦升级方面的资料,简单的聊一下,在加密货币的世界里,无论是投资机构、区块链应用开发者、矿机商,还是个人投资者、硬件供应商、 游戏 行业从业者等等,提起以太坊,或多或少都会有一些了解。
一方面取决于以太坊代币 ETH 本身的造富效应。从 2014 年首次发行以来,投资回报率已经超过 7400 倍。
另一方面,以太坊作为应用最广泛的去中心应用编程平台,引来无数开发者在其之上开发应用。这些应用不仅产生了巨大的商业价值,伴随 DEFI 生态、NFT 生态、DAO 生态蓬勃发展,也给 ETH 带来了更多使用者。
随着“伦敦升级计划”临近,ETH 再次聚集所有人的关注目光。
以太坊 2.0 到底是什么?包含哪些升级?目前进展如何?
以太坊 2.0 到来,会对现有以太坊生态的去中心化应用产生哪些影响?
ETH 是否值得持续投资?看完相信你会有自己的判断。
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。以太坊的出现,迅速吸引了大量开发者进入以太坊的世界编写出各类去中心应用,极大丰富人们对去中心应用场景的需求。
以太坊应用开发模型示意
以太坊与ETH
现有市场的加密货币,只是在区块链技术应用在某一场景下的单一代币。
以太坊也不例外,它的完整项目名称是“下一代智能合约与去中心化应用平台”,Ether(以太币)是其原生加密货币,简称 ETH。
ETH 除了可以用来与各种类型数字资产之间进行有效交换,还提供支付交易费用的机制,即我们现在做链上操作时所支付的 GAS 费用。GAS 费用机制的出现,即保护了以太坊网络上创建的应用不会被恶意程序随意滥用,又因为 GAS 收入归矿工所有,让更多的用户参与到以太坊网络的记账当中成为矿工,进一步维护了以太坊网络安全与生态发展。
与 BTC 不同的是,ETH 并没有采用 SHA256 挖矿算法,避免了整个挖矿生态出现由 ASIC(专用集成电路)矿机主导以至于大部分算力被中心化机构控制所带来的系统性风险。
以太坊最初采用的是 PoW(Proof of Work)的工作量证明机制,人们需要通过工作量证明以获取手续费回报。我们经常听说矿工使用显卡挖矿,他们做的就是 POW 工作量证明。显卡越多,算力越大,那么工作量就越大,收入也就越高。
当前,整个以太坊网络的总算力大约为 870.26 TH/s,用我们熟悉的消费级显卡来对比,英伟达 RTX 3080 的显卡算力大约为 92-93 MH/s,以太坊网络相当于 936 万张 3080 显卡算力的总和。
以太坊白皮书内非常明确提到之后会将 PoW 工作证明的账本机制升级为 POS (Proof of Stake)权益证明的账本机制。
ETH经济模型
与 BTC 总量 2100 万枚不同,ETH 的总量并没有做上限,而是在首次预售的 ETH 数量基础上每年增发,增发数量为 0.26x(x 为发售总量)。
但也不用担心 ETH 会无限通胀下去,长期来看,每年增发币的数量与每年因死亡或者粗心原因遗失币的数量大致相同,ETH 的“货币供应增长率”是趋近于零的。
ETH 分配模型包含早期购买者,早期贡献值,长期捐赠与矿工收益,具体分配比例如下表。
现在每年将有 60,102,216 * 0.26 = 15,626,576 个 ETH 被矿工挖出,转成 PoS 后,每年产出的 ETH 将减少。
目前,市场上流通的 ETH 总量约为 116,898,848 枚,总市值约为 2759 亿美元。
以太坊发展历程
1. 边境阶段(2015年):上线后不久进行了第一次分叉,调整未来挖矿的难度。此版本处于实验阶段,技术并未成熟,最初只能让少部分开发者参与挖矿,智能合约也仅面向开发者开发应用使用,并没有用户参与,以太坊网络处于萌芽期。
边境阶段 ETH 价格:1.24 美元。
2. 家园阶段(2016年):以太坊主网于 2016 年 3 月进行了第二次分叉,发布了第一个稳定版本。此版本是第一个成熟的正式版本,采用 100% PoW 证明,引入难度炸弹,随着区块链数量的增加,挖矿难度呈指数增长,网络的性能大幅提升,以太坊项目也进入到快速成长期。在”家园“版本里,还发生了著名的”The DAO 攻击事件“,以太坊被社区投票硬分叉为以太坊(ETH)与以太经典(ETC)两条链,V 神站在了 ETH 这边。
家园阶段 ETH 价格:12.50 美元。
3. 都会阶段(2017~2019年):都会的开发又分为三个阶段,升级分成了三次分叉,分别是 2017 年 10 月的“拜占庭”、2019 年 2 月底的“君士坦丁堡“、以及 2019 年 12 月的“伊斯坦布尔”。这些升级主要改善智能合约的编写、提高安全性、加入难度炸弹以及一些核心架构的修改,以协助未来从工作量证明转至权益证明。
在都会阶段,以太坊网络正式显现出其威力,正式进入成熟期。智能合约让不同链上的加密货币可以互相交易,ERC-20 也在 2017 代币发行的标准,成千上万个项目在以太坊网络进行募资,被称作“首次代币发行(ICO)”,相信很多币圈的老人都是被当时 ICO 造富效应带进来的。到 2019 年,随着DeFi 生态的崛起,金融产品正式成为以太链上最大的产业。
都会阶段 ETH 价格:151.06 美元。
4. 宁静阶段(2020-2023年):与都会分三阶段开发相同,宁静阶段目前预计分成三次分叉:柏林(已完成)、伦敦(即将到来)、以及后面的第三次分叉。“宁静”阶段又称为“以太坊 2.0”,是项目的最终阶段,以太坊将从工作量证明方式正式转向权益证明,并开发第二层扩容方案,提高整个网络的运行效率。
宁静阶段可以说是以太坊网络的集大成之作,如果说前个三阶段只是让以太坊的愿景展现的实验平台,宁静阶段之后的以太坊,将正式成为完全体,不仅有完备的生态应用,超级快的处理速度,众多网络协同发展,而且 PoS 机制会非常节约能源,真正代表了区块链技术逐渐走向成熟的标志。
宁静阶段 ETH 价格:2021 年 4 月 15 日完成的柏林阶段,当天价格为 2454 美元。
即将到来的伦敦协议升级
以太坊生态
以太坊的生态发展,从属性划可分为两大类:一是以太坊网络生态应用建设,二是以太坊网络扩容建设。两者相互融合,互相成就,应用需要更健壮强大的网络作为承载,网络需要功能完善的应用场景服务用户。
先说应用生态,以太坊的生态我们又可以分为以下几大类:
1. 去中心化自制组织(DAO)生态
什么是去中心化自制组织?还是以我们熟悉的比特币举例:比特币目前市值七千多亿美金,在全球资产市值类排名第九,但比特币并不是某一公司发布的产品,也没有特定公司组织招聘人员进行维护。比特币现有的一切,都源于比特币持有者、比特币矿工自发形成的分布式组织,他们通过投票方式规划比特币发展路线,自发参与维护比特币程序与网络 —这仅仅因为只要拥有比特币,所有人都是比特币网络建设中的受益者,一切维护都源于自身的利益关系。
比特币的发明与成功运行,突破了由荷兰人创建、至今流行 400 多年的公司商业架构,开创出一种全新的、无组织架构的、全球分布式的商业模式,这就是 DAO。
再说回以太坊,以太坊的 DAO 可以由智能合约编写,用户自定义应用场景。简单说就是我们规定出程序执行条件与执行范围,真实世界里只要触发设定好的条件,程序就会自动执行运行,且所有过程都会在以太坊的网络上进行去中心化公开验证,不需要经过人工或者任何第三方组织机构确认。
以太坊 DAO 生态演化出许多商业场景,有慈善机构使用 DAO 建立公开透明的捐款与使用机制,有风投机构使用 DAO 建立公平分配的风险基金。
以太坊生态的很多项目都采用 DAO 自治,代表项目有:Uniswap,AAVE,MakerDAO,Compound,Decred,Dash 等。
2. 去中心化金融(DEFI)生态
在传统商业世界里,我们如果需要借钱、存钱,或者买某一公司股票,或者做企业贷款、融资,只要是进行金融活动,总离不开与银行、证券机构、会计事务所这些金融机构打交道。
而在去中心的世界里,区块链本质就是集合所有人交易记录且公开的大账本,我们可以非常容易的追溯到每一个钱包地址发生过的每一笔交易,查询到任意一个钱包地址的余额信息,从而对钱包地址里的资产做评估。
举个例子:全世界个人贷款最贵的国家是印度,印度的年轻人房贷利率目前是 8.8%,最高曾经到过 20%;与此对应,全世界个人存款利率最低的国家是日本,日本政府为了鼓励民众消费,在很长一段时间里银行存款利率是负值,日本人在银行存款不仅没有利息,还要给银行交保管费。理论上,如果日本人将自己的存款借与印度人,双方都能获得利益最大化,但现实生活中这样的场景很难发生。一是每个国家都有外汇管制,日本人的钱并不容易能给到印度人,二是印度人的信用如何日本人也不好评估,大家没有统一标准,万一借出去的钱无法归还,不能没了收益还要蒙受损失。
但在去中心的世界里,这样的事情就简单的多。
如果印度人的钱包地址里有比特币,我们就可以利用智能合约,印度人将自己的比特币质押进去,根据比特币当时的价格,系统自动给印度人一个授信额度,印度人就可以拿着这个额度去和日本人借款,并规定好还款的周期与利率。如果印度人违约,合约自动将印度人质押进去的比特币扣除,优先保障日本的权利,这样,日本人不用担心安全问题放心享受收益,印度人也有了更多的款项做为流动资金。
这个例子就是去中心金融的简单应用,实际上,这就是我们参与 DEFI 挖矿是质押理财的原理 —— 当然真正应用实现算法与场景要复杂的多。
DEFI 根据场景不同,又可以分为很多赛道,比如稳定币、预言机、AMM 交易所、衍生品、聚合器等等。
DEFI 代表项目有:Dai,Augur,Chainlink,WBTC,0x,Balance,Liquity 等。
3. 非同质化代币(NFT)生态
世界名画《蒙娜丽莎》,只有达·芬奇的原版可以展览在法国卢浮宫博物馆,哪怕现代的技术可以无比精细地复刻出来,仿品都不具备原版的收藏价值。
这就是 NFT 的应用场景。NFT是我们可以用来表示独特物品所有权的代币,它们让我们将艺术品、收藏品甚至房地产等现实事物唯一代币化。虽然文件(作品)本身是可以无限复制,但代表它们的代币在链上可以被追踪,并为买家提供所有权证明。
相比现实中实物版权、物权的双重交割相比,NFT 只需要交割描述此物品的唯一代币。NFT 作品往往存储在如 IPFS 这样的分布式存储网络里,随用随取,永不丢失,加之交割简单方便,很快吸引了大量玩家与投资者收藏转卖,NFT 出现也给艺术家提供了全新的收入模式。
类似 DEFI 生态,NFT 生态根据应用场景不同也产生了不同赛道,目前比较火热的赛道有 NFT 交易平台,NFT 游戏 平台,NFT 艺术品平台, NFT 与 DEFI 结合在一起的金融平台。
NFT 代表项目有:CryptoKitties,CryptoPunks,Meebits,Opensea,Rally,Axie Infinity,Enjin Coin,The Sandbox 等。
4. 标准代币协议(ERC-20)生态
与 NFT 非同质化代币所对应的,就是同质化代币。比如我们使用的人民币就是一种同质化代币,我们可以用人民币进行价值交换,即使序号不同也不影响其价值,如果面额相同,不同的钞票序号对持有者来说没有区别。
BTC,ETH 和所有我们熟知的加密货币,都属于同质化代币。同种类的一个比特币和另一个比特币没有任何区别,规格相同,具有统一性。在交易中,只需关注代币交接的数量即可,其价值可能会根据交换的时间间隔而改变,但其本质并没有发生变化。
以太坊的 ERC-20 就是定义这种代币的标准协议,任何人都可以使用 ERC-20 协议,通过几行代码,发布自己在以太坊网络上的加密货币。
现在,以太坊网络上运行的代币种类有上百万个,上边提到的项目,大多也在以太坊网络中发布了自己的同质化代币。
ERC-20 代表项目有:USDT,USDC,WBTC 等。
以太坊网络扩容性
我们先引入一个概念:区块链的不可能三角,即无论何种方法,我们都无法同时达到可扩展、去中心化、安全,三者只能得其二。
这其实很好理解,如果我们要去中心化和安全,就需要更多有节点参与网络进行验证,从而导致验证人增多、网络效率降低,扩展性下降。网络性能建设就是在三者之间找到平衡点。
用数据举例,目前比特币可处理转账 7 笔 / 秒,以太坊是 25 笔 / 秒,而 VISA 平均为 4500 笔 / 秒,峰值则达每秒上万笔。这种业务处理能力的差别,我们就可以简单理解为是「吞吐量」的差距。而想要提高吞吐量,则需要扩展区块链的业务处理能力,这就是所谓的扩展性。
根据优化方法不同,以太坊网络性能扩容方案可以分为:
1. Layer 1 链上扩展,所有交易都保留在以太坊上的扩展解决方案,具有更高的安全性。
链上扩展的本质还是改进以太坊主链本身,使整个系统拥有更高的拓展性与运行效率。一般的方法有两种,要么改变共识协议,比如 ETH 将从 PoW 转变为 PoS;要么使用分片技术,优化方法使网络具有更高效率。
2. Layer 2 链下扩展,在以太坊协议之上分层单独做各场景解决方案,具有更好的扩展性。
链下扩展可以理解为把计算、交易等业务处理场景拿到以太坊主链之外计算,最后将计算好的结果传回主链,主链只反映最终的结果而不用管过程,这样,无论多么复杂的应用都不会对主链产生影响。
我们并不需要明白具体技术实现,只需知道:相比 Layer 1 方案,Layer 2 方案网络不会干扰底层区块链协议,可以替 Layer 1 承担大部分计算工作,从而降低主网络的负担提高网络业务处理效率,是目前公认比较好的扩容方案。
以太坊2.0
终于讲到以太坊 2.0,回到主题。
通过回顾以太坊的发展 历史 ,以太坊 2.0 并不是新项目,它只是以太坊开发进程的最后一个阶段,它将由整个以太坊生态多个团队协同完成,目标是使以太坊更具可扩展性、更安全和更可持续,最终成为主流并为全人类服务。
ETH2建设目标:
1. 更具可扩展性。每秒支持 1000 次交易,以使应用程序使用起来更快、更便宜。
2. 更安全。以太坊变得更加安全,以抵御所有形式的攻击。
3. 更可持续。提高网络性能的同时减少对能源的消耗,更好地保护环境。
最重要的变化,ETH2 将从 ETH1 使用的 PoW(Proof of Work)工作量证明机制升级为 POS (Proof of Stake)权益证明机制。不再以算力做为验证方式,而是通过质押加密货币的数量做为验证手段。矿工不需要显卡也能挖矿,既节省了时间成本与电力成本,又提高了 ETH 的利用率,非常类似钱存在银行获得利息。
ETH2 主要使用的技术是分片分层技术实现整个网络扩容。
ETH2 升级将分为三个阶段进行:
1. 阶段0(正在进行):信标链的创建与合并。信标链是 ETH2 的主链,如同人类的大脑,是 ETH2 得以运行的基础。
2. 阶段1(预计2022年):分片链的创建与应用。当信标链与 ETH1 合并完成后,就进入分片链的开发阶段。分片链可以理解为将 ETH2 主链的整块数据按一定规则拆分存放,单独建立新链处理,用来分担主链上的数据压力,目前规划是建立 64 条分片链。
举个例子,从北京到上海,原来的交通工具只有一条公路,所有的车辆都需要在上边运行,就会非常拥挤;现在通过分片技术,多出来高铁、飞机等交通方式,分流的车辆同时到达速度更快,这就是分片链起到的作用。
分片链与主链交互示意图
3. 阶段2(预计2023年):整个网络功能的融合。到了此阶段,整个系统的功能全面开始融合,分片链的功能会更加强大,新的处理机制开始支持账户、智能合约、开发工具的创建,新的生态应用等。
此阶段是以太坊网络的最终形态,网络性能得到全面提升,生态应用全面爆发。但要服务全人类,ETH2 每秒 1000 次的交易效率显然还是远远不够,以太坊也会为它的目标持续优化下去。
ETH2对于大家有什么影响?
1. 对于以太坊生态开发者。ETH2 在部署应用的时候,是需要选择应用在哪条分片网络进行部署,造成这种差异的原因是跨分片通信不同步,这就意味着开发者需要根据自己发展计划做不同的组合。
2. 对与 ETH 持币者。ETH2 与 ETH1 数据完全同步,代币也不会有任何变化,你可以继续使用现在的钱包地址继续持有 ETH。
3. 对于矿工。虽然 PoW 与 PoS 还会并行一段时间,可以预计的 PoW 矿机的产出会越来越少,应该开始减少 PoW 矿机的投资,开始转向 PoS 机制。
4. 对于用户。ETH2 速度更快,交易手续费更低,网络体验会非常好,唯一值得注意的是,由于 Dapp 部署在不同的分片网络上,可能需要手动选择应用的网络选项。
ETH是否值得投资?
ETH 是除了 BTC 以外市场的风向标,明确了解 ETH2 非常有助于我们理解其他区块链项目,理解二级市场。
简单总结几个点吧:
1. 通过以太坊的项目分析,我们可以清晰地看到:在比特币之后,以太坊项目的发展史就是目前区块链应用生态的发展史。无论 DEFI 生态,NFT 生态,DAO 生态还是代币、合约、协议生态,其实在以太坊发布白皮书时已有预见,后来出现的项目,都是围绕以太坊做验证。
2. 以太坊的联合创始人里,只有 V 神还在为以太坊事业做贡献,但这并不影响以以太坊繁荣发展。以太坊初始团队只是创建了它,后续的发展是社区、开发者、矿工与用户共同建立的结果,现在的以太坊早已不是某一个人的思维,它是所有以太坊生态参与者共同的结晶,它属于全人类。
3. 以太坊在过去的几年一直沿着既定的开发轨迹发展,虽然中途一度出现过危机,以太坊“被死亡”了好几百次,以太坊还是顽强的发展下来,并且拥有了繁荣生态。ETH2 还要两三年时间才能落地,中间也充满变数,比如其他的公链抢占先机,但可以预见,ETH2 后的以太坊会更加健壮。
4. 不要在抱有任何 BTC 会死亡,区块链行业会消失这样的伪命题。BTC、ETH 让我们看到了突破原有公司组织架构,一种全新无组织架构的商业模式存在,这种商业模式显然更符合这个时代的发展需求,无论项目地发起团队在不在,无论各国政府如何打压,只要技术对人类有贡献,就会由人员自发组织维护,区块链技术是革命。
5. ETH2 的上线,短期看 PoW 奖励与 PoS 奖励并行,可能会让 ETH 总通胀率短期内飙升,长期看 ETH 通胀率始终保持平衡。加上 ETH 本身的生态与应用场景,ETH是值得投资的,目前看不到有其他公链代替以太坊公链的可能性,ETH2 的上线,甚至会对其他公链造成“虹吸效应”,万链归一。
#比特币[超话]# #数字货币#
㈡ 区块链最高能长到多少
最长区块链才是正确的区块链?什么是最长链?为什么是正确的区块链?
比特币白皮书规定,节点永远认为最长链是正确的区块链,并将持续在它上面延长。所有矿工都在最长链上挖矿,有利于区块链账本的唯一性。如果给你转账的比特币交易不记录在最长链上,你将有可能面临财产损失。
怎样算是“最长的区块链”呢?因为全世界的矿工同时在挖矿,有可能同时有2个矿工算出了正确的答案,那么区块链就会形成分叉,剩下的矿工有可能在其中任意一条分叉上继续挖矿,延长区块链。
所以我们通常要求在比特币转账被打包之后,还需要经历6个区块的确认,确保矿工不会再回到另一条分叉上挖矿时,才算真正的转账成功。
【科普】如何选择区块链的最长链本文由币车HIT(biche.yaofache.com)大V养成计划支持。
基于逐利,节点就会自发的遵守协议。共识就是数以万计的独立节点遵守了简单的规则(通过异步交互)自发形成的。
比特币没有中心机构,几乎所有的完整节点都有一份公共总帐本,那么大家如何达成共识:确认哪一份才是公认权威的总账本呢?
为什么要遵守协议
这其实是一个经济问题,在经济活动中的每个人都是自私自利的,追求的是利益的最大化,一个节点工作量只有在其他的节点认同其是有效的(打包的新区块,其他的节点只有验证通过才会加入到区块链中,并在网络上传播),才能够过得收益,?而只有遵守规则才会得到其他的节点认同。?因此,基于逐利,节点就会自发的遵守协议。共识就是数以万计的独立节点遵守了简单的规则(通过异步交互)自发形成的。
去中心化共识
实际上,比特币的共识由所有节点的4个独立过程相互作用而产生:
每个节点(挖矿节点)依据标准对每个交易进行独立验证;挖矿节点通过完成工作量证明,将交易记录独立打包进新区块;每个节点独立的对新区块进行校验并组装进区块链;每个节点对区块链进行独立选择,在工作量证明机制下选择累计工作量最大的区块链;共识最终目的是保证比特币不停的在工作量最大的区块链上运转,工作量最大的区块链就是权威的公共总帐本。
最长链的选择
先来一个定义,把累计了最多难度的区块链。在一般情况下,也是包含最多区块的那个链称为主链
每一个(挖矿)节点总是选择并尝试延长主链。
分叉
当有两名矿工在几乎在相同的时间内,各自都算得了工作量证明解,便立即传播自己的“获胜”区块到网络中,先是传播给邻近的节点而后传播到整个网络。每个收到有效区块的节点都会将其并入并延长区块链。?当这个两个区块传播时,一些节点首先收到#3458A,?一些节点首先收到#3458B,这两个候选区块(通常这两个候选区块会包含几乎相同的交易)都是主链的延伸,分叉就会产生,这时分叉出有竞争关系的两条链。两个块都收到的节点,会把其中有更多工作量的一条会继续作为主链,另一条作为备用链保存(保存是因为备用链将来可能会超过主链难度称为新主链)。
分叉解决
收到#3458A的(挖矿)节点,会立刻以这个区块为父区块来产生新的候选区块,并尝试寻找这个候选区块的工作量证明解。同样地,接受#3458B区块的节点会以这个区块为链的顶点开始生成新块,延长这个链(下面称为B链)。?当原本以#3458A为父区块求解的节点在收到#3458B,?#3459B之后,会立刻将B链作为主链(因为#3458A为顶点的链已经不是最长链了)继续挖矿。节点也有可能先收到#3459B,再收到#3458B,收到#3459B时,会被认为是“孤块“(因为还找不到#3459B的父块#3458B)保存在孤块池中,一旦收到父块#3458B时,节点就会将孤块从孤块池中取出,并且连接到它的父区块,让它作为区块链的一部分。
比特币将区块间隔设计为10分钟,是在更快速的交易确认和更低的分叉概率间作出的妥协。更短的区块产生间隔会让交易确认更快地完成,也会导致更加频繁地区块链分叉。与之相对地,长的间隔会减少分叉数量,却会导致更长的确认时间。
什么是区块链扩容?
普通用户能够运行节点对于区块链的去中心化至关重要
想象一下凌晨两点多,你接到了一个紧急呼叫,来自世界另一端帮你运行矿池(质押池)的人。从大约14分钟前开始,你的池子和其他几个人从链中分离了出来,而网络仍然维持着79%的算力。根据你的节点,多数链的区块是无效的。这时出现了余额错误:区块似乎错误地将450万枚额外代币分配给了一个未知地址。
一小时后,你和其他两个同样遭遇意外的小矿池参与者、一些区块浏览器和交易所方在一个聊天室中,看见有人贴出了一条推特的链接,开头写着“宣布新的链上可持续协议开发基金”。
到了早上,相关讨论广泛散布在推特以及一个不审查内容的社区论坛上。但那时450万枚代币中的很大一部分已经在链上转换为其他资产,并且进行了数十亿美元的defi交易。79%的共识节点,以及所有主要的区块链浏览器和轻钱包的端点都遵循了这条新链。也许新的开发者基金将为某些开发提供资金,或者也许所有这些都被领先的矿池、交易所及其裙带所吞并。但是无论结果如何,该基金实际上都成为了既成事实,普通用户无法反抗。
或许还有这么一部主题电影。或许会由MolochDAO或其他组织进行资助。
这种情形会发生在你的区块链中吗?你所在区块链社区的精英,包括矿池、区块浏览器和托管节点,可能协调得很好,他们很可能都在同一个telegram频道和微信群中。如果他们真的想出于利益突然对协议规则进行修改,那么他们可能具备这种能力。以太坊区块链在十小时内完全解决了共识失败,如果是只有一个客户端实现的区块链,并且只需要将代码更改部署到几十个节点,那么可以更快地协调客户端代码的更改。能够抵御这种社会性协作攻击的唯一可靠方式是“被动防御”,而这种力量来自去一个中心化的群体:用户。
想象一下,如果用户运行区块链的验证节点(无论是直接验证还是其他间接技术),并自动拒绝违反协议规则的区块,即使超过90%的矿工或质押者支持这些区块,故事会如何发展。
如果每个用户都运行一个验证节点,那么攻击很快就会失败:有些矿池和交易所会进行分叉,并且在整个过程中看起来很愚蠢。但是即使只有一些用户运行验证节点,攻击者也无法大获全胜。相反,攻击会导致混乱,不同用户会看到不同的区块链版本。最坏情况下,随之而来的市场恐慌和可能持续的链分叉将大幅减少攻击者的利润。对如此旷日持久的冲突进行应对的想法本身就可以阻止大多数攻击。
Hasu关于这一点的看法:
“我们要明确一件事,我们之所以能够抵御恶意的协议更改,是因为拥有用户验证区块链的文化,而不是因为PoW或PoS。”
假设你的社区有37个节点运行者,以及80000名被动监听者,对签名和区块头进行检查,那么攻击者就获胜了。如果每个人都运行节点的话,攻击者就会失败。我们不清楚针对协同攻击的启动群体免疫的确切阈值是多少,但有一点是绝对清楚的:好的节点越多,恶意的节点就越少,而且我们所需的数量肯定不止于几百几千个。
那么全节点工作的上限是什么?
为了使得有尽可能多的用户能够运行全节点,我们会将注意力集中在普通消费级硬件上。即使能够轻松购买到专用硬件,这能够降低一些全节点的门槛,但事实上对可扩展性的提升并不如我们想象的那般。
全节点处理大量交易的能力主要受限于三个方面:
算力:在保证安全的前提下,我们能划分多少CPU来运行节点?
带宽:基于当前的网络连接,一个区块能包含多少字节?
存储:我们能要求用户使用多大的空间来进行存储?此外,其读取速度应该达到多少?(即,HDD足够吗?还是说我们需要SSD?)
许多使用“简单”技术对区块链进行大幅扩容的错误看法都源自于对这些数字过于乐观的估计。我们可以依次来讨论这三个因素:
算力
错误答案:100%的CPU应该用于区块验证
正确答案:约5-10%的CPU可以用于区块验证
限制之所以这么低的四个主要原因如下:
我们需要一个安全边界来覆盖DoS攻击的可能性(攻击者利用代码弱点制造的交易需要比常规交易更长的处理时间)
节点需要在离线之后能够与区块链同步。如果我掉线一分钟,那我应该要能够在几秒钟之内完成同步
运行节点不应该很快地耗尽电池,也不应该拖慢其他应用的运行速度
节点也有其他非区块生产的工作要进行,大多数是验证以及对p2p网络中输入的交易和请求做出响应
请注意,直到最近大多数针对“为什么只需要5-10%?”这一点的解释都侧重于另一个不同的问题:因为PoW出块时间不定,验证区块需要很长时间,会增加同时创建多个区块的风险。这个问题有很多修复方法,例如BitcoinNG,或使用PoS权益证明。但这些并没有解决其他四个问题,因此它们并没有如许多人所料在可扩展性方面获得巨大进展。
并行性也不是灵丹妙药。通常,即使是看似单线程区块链的客户端也已经并行化了:签名可以由一个线程验证,而执行由其他线程完成,并且有一个单独的线程在后台处理交易池逻辑。而且所有线程的使用率越接近100%,运行节点的能源消耗就越多,针对DoS的安全系数就越低。
带宽
错误答案:如果没2-3秒都产生10MB的区块,那么大多数用户的网络都大于10MB/秒,他们当然都能处理这些区块
正确答案:或许我们能在每12秒处理1-5MB的区块,但这依然很难
如今,我们经常听到关于互联网连接可以提供多少带宽的广为传播的统计数据:100Mbps甚至1Gbps的数字很常见。但是由于以下几个原因,宣称的带宽与预期实际带宽之间存在很大差异:
“Mbps”是指“每秒数百万bits”;一个bit是一个字节的1/8,因此我们需要将宣称的bit数除以8以获得字节数。
网络运营商,就像其他公司一样,经常编造谎言。
总是有多个应用使用同一个网络连接,所以节点无法独占整个带宽。
P2P网络不可避免地会引入开销:节点通常最终会多次下载和重新上传同一个块(更不用说交易在被打包进区块之前还要通过mempool进行广播)。
当Starkware在2019年进行一项实验时,他们在交易数据gas成本降低后首次发布了500kB的区块,一些节点实际上无法处理这种大小的区块。处理大区块的能力已经并将持续得到改善。但是无论我们做什么,我们仍然无法获取以MB/秒为单位的平均带宽,说服自己我们可以接受1秒的延迟,并且有能力处理那种大小的区块。
存储
错误答案:10TB
正确答案:512GB
正如大家可能猜到的,这里的主要论点与其他地方相同:理论与实践之间的差异。理论上,我们可以在亚马逊上购买8TB固态驱动(确实需要SSD或NVME;HDD对于区块链状态存储来说太慢了)。实际上,我用来写这篇博文的笔记本电脑有512GB,如果你让人们去购买硬件,许多人就会变得懒惰(或者他们无法负担800美元的8TBSSD)并使用中心化服务。即使可以将区块链装到某个存储设备上,大量活动也可以快速地耗尽磁盘并迫使你购入新磁盘。
一群区块链协议研究员对每个人的磁盘空间进行了调查。我知道样本量很小,但仍然...
此外,存储大小决定了新节点能够上线并开始参与网络所需的时间。现有节点必须存储的任何数据都是新节点必须下载的数据。这个初始同步时间(和带宽)也是用户能够运行节点的主要障碍。在写这篇博文时,同步一个新的geth节点花了我大约15个小时。如果以太坊的使用量增加10倍,那么同步一个新的geth节点将至少需要一周时间,而且更有可能导致节点的互联网连接受到限制。这在攻击期间更为重要,当用户之前未运行节点时对攻击做出成功响应需要用户启用新节点。
交互效应
此外,这三类成本之间存在交互效应。由于数据库在内部使用树结构来存储和检索数据,因此从数据库中获取数据的成本随着数据库大小的对数而增加。事实上,因为顶级(或前几级)可以缓存在RAM中,所以磁盘访问成本与数据库大小成正比,是RAM中缓存数据大小的倍数。
不要从字面上理解这个图,不同的数据库以不同的方式工作,通常内存中的部分只是一个单独(但很大)的层(参见leveldb中使用的LSM树)。但基本原理是一样的。
例如,如果缓存为4GB,并且我们假设数据库的每一层比上一层大4倍,那么以太坊当前的~64GB状态将需要~2次访问。但是如果状态大小增加4倍到~256GB,那么这将增加到~3次访问。因此,gas上限增加4倍实际上可以转化为区块验证时间增加约6倍。这种影响可能会更大:硬盘在已满状态下比空闲时需要花更长时间来读写。
这对以太坊来说意味着什么?
现在在以太坊区块链中,运行一个节点对许多用户来说已经是一项挑战,尽管至少使用常规硬件仍然是可能的(我写这篇文章时刚刚在我的笔记本电脑上同步了一个节点!)。因此,我们即将遭遇瓶颈。核心开发者最关心的问题是存储大小。因此,目前在解决计算和数据瓶颈方面的巨大努力,甚至对共识算法的改变,都不太可能带来gaslimit的大幅提升。即使解决了以太坊最大的DoS弱点,也只能将gaslimit提高20%。
对于存储大小的问题,唯一解决方案是无状态和状态逾期。无状态使得节点群能够在不维护永久存储的情况下进行验证。状态逾期会使最近未访问过的状态失活,用户需要手动提供证明来更新。这两条路径已经研究了很长时间,并且已经开始了关于无状态的概念验证实现。这两项改进相结合可以大大缓解这些担忧,并为显著提升gaslimit开辟空间。但即使在实施无状态和状态逾期之后,gaslimit也可能只会安全地提升约3倍,直到其他限制开始发挥作用。
另一个可能的中期解决方案使使用ZK-SNARKs来验证交易。ZK-SNARKs能够保证普通用户无需个人存储状态或是验证区块,即使他们仍然需要下载区块中的所有数据来抵御数据不可用攻击。另外,即使攻击者不能强行提交无效区块,但是如果运行一个共识节点的难度过高,依然会有协调审查攻击的风险。因此,ZK-SNARKs不能无限地提升节点能力,但是仍然能够对其进行大幅提升(或许是1-2个数量级)。一些区块链在layer1上探索该形式,以太坊则通过layer2协议(也叫ZKrollups)来获益,例如zksync,Loopring和Starknet。
分片之后又会如何?
分片从根本上解决了上述限制,因为它将区块链上包含的数据与单个节点需要处理和存储的数据解耦了。节点验证区块不是通过亲自下载和执行,而是使用先进的数学和密码学技术来间接验证区块。
因此,分片区块链可以安全地拥有非分片区块链无法实现的非常高水平的吞吐量。这确实需要大量的密码学技术来有效替代朴素完整验证,以拒绝无效区块,但这是可以做到的:该理论已经具备了基础,并且基于草案规范的概念验证已经在进行中。
以太坊计划采用二次方分片(quadraticsharding),其中总可扩展性受到以下事实的限制:节点必须能够同时处理单个分片和信标链,而信标链必须为每个分片执行一些固定的管理工作。如果分片太大,节点就不能再处理单个分片,如果分片太多,节点就不能再处理信标链。这两个约束的乘积构成了上限。
可以想象,通过三次方分片甚至指数分片,我们可以走得更远。在这样的设计中,数据可用性采样肯定会变得更加复杂,但这是可以实现的。但以太坊并没有超越二次方,原因在于,从交易分片到交易分片的分片所获得的额外可扩展性收益实际上无法在其他风险程度可接受的前提下实现。
那么这些风险是什么呢?
最低用户数量
可以想象,只要有一个用户愿意参与,非分片区块链就可以运行。但分片区块链并非如此:单个节点无法处理整条链,因此需要足够的节点以共同处理区块链。如果每个节点可以处理50TPS,而链可以处理10000TPS,那么链至少需要200个节点才能存续。如果链在任何时候都少于200个节点,那可能会出现节点无法再保持同步,或者节点停止检测无效区块,或者还可能会发生许多其他坏事,具体取决于节点软件的设置。
在实践中,由于需要冗余(包括数据可用性采样),安全的最低数量比简单的“链TPS除以节点TPS”高几倍,对于上面的例子,我们将其设置位1000个节点。
如果分片区块链的容量增加10倍,则最低用户数也增加10倍。现在大家可能会问:为什么我们不从较低的容量开始,当用户很多时再增加,因为这是我们的实际需要,用户数量回落再降低容量?
这里有几个问题:
区块链本身无法可靠地检测到其上有多少唯一用户,因此需要某种治理来检测和设置分片数量。对容量限制的治理很容易成为分裂和冲突的根源。
如果许多用户突然同时意外掉线怎么办?
增加启动分叉所需的最低用户数量,使得防御恶意控制更加艰难。
最低用户数为1,000,这几乎可以说是没问题的。另一方面,最低用户数设为100万,这肯定是不行。即使最低用户数为10,000也可以说开始变得有风险。因此,似乎很难证明超过几百个分片的分片区块链是合理的。
历史可检索性
用户真正珍视的区块链重要属性是永久性。当公司破产或是维护该生态系统不再产生利益时,存储在服务器上的数字资产将在10年内不再存在。而以太坊上的NFT是永久的。
是的,到2372年人们仍能够下载并查阅你的加密猫。
但是一旦区块链的容量过高,存储所有这些数据就会变得更加困难,直到某时出现巨大风险,某些历史数据最终将……没人存储。
要量化这种风险很容易。以区块链的数据容量(MB/sec)为单位,乘以~30得到每年存储的数据量(TB)。当前的分片计划的数据容量约为1.3MB/秒,因此约为40TB/年。如果增加10倍,则为400TB/年。如果我们不仅希望可以访问数据,而且是以一种便捷的方式,我们还需要元数据(例如解压缩汇总交易),因此每年达到4PB,或十年后达到40PB。InternetArchive(互联网档案馆)使用50PB。所以这可以说是分片区块链的安全大小上限。
因此,看起来在这两个维度上,以太坊分片设计实际上已经非常接近合理的最大安全值。常数可以增加一点,但不能增加太多。
结语
尝试扩容区块链的方法有两种:基础的技术改进和简单地提升参数。首先,提升参数听起来很有吸引力:如果您是在餐纸上进行数学运算,这就很容易让自己相信消费级笔记本电脑每秒可以处理数千笔交易,不需要ZK-SNARK、rollups或分片。不幸的是,有很多微妙的理由可以解释为什么这种方法是有根本缺陷的。
运行区块链节点的计算机无法使用100%的CPU来验证区块链;他们需要很大的安全边际来抵抗意外的DoS攻击,他们需要备用容量来执行诸如在内存池中处理交易之类的任务,并且用户不希望在计算机上运行节点的时候无法同时用于任何其他应用。带宽也会受限:10MB/s的连接并不意味着每秒可以处理10MB的区块!也许每12秒才能处理1-5MB的块。存储也是一样,提高运行节点的硬件要求并且限制专门的节点运行者并不是解决方案。对于去中心化的区块链而言,普通用户能够运行节点并形成一种文化,即运行节点是一种普遍行为,这一点至关重要。
㈢ 以太坊是什么
随着区块链技术的创新,一个新的平台诞生了,它就是以太坊。以太坊不像比特币那样只是一种加密货币,它还存在其它特征,使其成为了一个巨大的分布式计算机。
那么,到底什么是以太坊?
具体来说,以太坊(Ethereum)是一个可编程、可视化、更易用的区块链,它允许任何人编写智能合约和发行代币。就像比特币一样,以太坊是去中心化的,由全网共同记账,账本公开透明且不可窜改。
与比特币不同的是,以太坊是可编程的区块链,它提供了一套图灵完备的脚本语言,因此,开发人员可以直接用C语言等高级语言编程,转换成汇编语言,大大降低了区块链应用的开发难度。
为了更易理解,打个比方,以太坊就像是区块链里的Android,它是一个开发平台,让我们可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。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。
事实上,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)。
至于以太坊如何运作?
与其它区块链一样,以太坊需要几千人在自己的计算机上运行一个软件,为该网络提供动力。网络中的每个节点(计算机)运行一个叫做以太坊虚拟机(EVM)的软件。如果将以太坊虚拟机想象成一个操作系统,它能理解并执行通过以太坊特定编程语言编写的软件,由以太坊虚拟机执行的软件/应用程序被称为“智能合约”。
不过,在这台计算机上操作并不是免费的,需要支付该网络自带的加密货币,叫做以太币(Ether)。以太币与比特币大致相同,除了一点,即以太币可以为在以太坊上执行智能合约而付费。
回到以太坊的发展史,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众筹开始得以发展。
截至2018年2月,以太币是市值第二高的加密货币,仅次于比特币。
对于许多程序工程师和投资人而言,2015年7月30号这一天是一个大日子,经过18个月的酝酿期后,以太坊区块链平台终于正式诞生了,当天在位于布鲁克林的办公室上午11:45左右,当以太坊区块链产生第一个创世区块,随即有很多狂热的矿工在后头想要赢得第一个区块,也就是以太坊专属电子货币,以太币的所有权。当时整个办公室掌声雷动,那一天天气很糟糕,纽约一带下了大雷雨,每个人的智能手机不时传来嘈杂的洪水警告讯号。
根据该公司网站资料的说明,以太坊是一个去中心化的应用平台,以智能合约为例,设计师可以完全排除死机被监控,被诈骗或者是被第三方横加干预的可能,跟比特币一样,以太坊利用以太币吸引参加者,建立验证交易平台的网络架构,维持网络架构的运作,并且以共识决定哪些是真正发生过存在的事件,但是以太坊和比特币也有所不同,以太坊提供一些功能强大的工具,让投入开发的人创造出去,具有去中心化的软件服务,使用范围可以从线上 游戏 横跨到股票交易。
以太坊的构想源自于2013年,当时才19岁的俄裔加拿大人为例,维塔利克布特林,他当时跟比特币的核心开发者争论,区块链网络架构需要有更稳固的手稿语言才能发展其他的应用软件,不过他的想法没有被采纳,促成了他打定主意要开发一套符合自己理念的区块链网络架构共识,这家公司可以说是他跨出的第一步,在以太坊区块链上推出了应用软件,如果我们把时间往回倒转几年,就会发现一个很有趣的对照。
有位大师托瓦兹推出Linux作业系统的举动,正如布特林推出以太坊一样如出一辙。共识系统公司的联合创始人约瑟夫鲁宾谈到区块链以太坊的兴起时表示,我愈发觉得走上街头去贴海报诉求是很浪费时间的一件事,倒不如一起合作,在这个失衡的 社会 的经济体制带来要比较实际得改变。
跟许多创业者一样,鲁宾提出的愿望也很有企图心,他不只想要创立一家了不起的公司,也想借机克服这个世界上难解的问题。这个公司的应用程序会对十多个其他领域的产业带来震撼力十足的效果,他们的计划包括分布式的三重记账会计体系,针对原本广受好评,但是后来却因为集中管控儿而遭受争议的reddit论坛推出分布式的新版本,自动执行的文件格式进行管理,系统现在叫智能合约,涵盖商务 体育 和 娱乐 领域的预测市场、公开竞标的能源市场、足以和苹果电脑分庭抗礼的一整套可以供大规模协作集体创造,实现无管理阶层公司之共同管理机制的商务工具。
以太坊Ethereum由V神(Vitalik Buterin)在2014年创办,它是一个区块链底层系统,类似于互联网的操作系统,基于它开发的DAPP(去中心化应用)类似于基于互联网操作系统开发的软件APP。
它的出现主要是弥补比特币的不足,比特币只能实现点对点的电子现金交易系统,但是区块链技术在其他场景的应用却无法实现。如果每用于一个场景,就搭建一个底层基础系统,再进行开发,太耗时间和精力,成本也很高。为此,以太坊就建了一个底层系统供开发者使用,开发者只需要在其基础上开发自己的DAPP应用就可以了。去年5月数据显示,全球就已有200多个以太坊应用。
此外,以太坊也是区块链比较优秀的公链之一。不过,它的交易速度太慢令众多开发者诟病,以太坊开发者正在不断尝试研发分片技术对此现象进行改变。
以太坊的本质是一个可编程可视化而且操作简单的区块链,允许任何人编写智能合约和发行代币(这也是为什么市面上各类空气币、传销币如此之多的一个原因之一)。和比特币一样,以太坊也是去中心化的,全网共同记录以太坊的所有情况,而且公开透明不可篡改。
那你想问,以太坊和比特币的不同之处在哪?通俗地讲,你可以把以太坊理解成为能够编程的区块链,它提供了一套图灵完备的脚本语言,后续的开发人员可以直接在这个基础上进行c语言等语言编程,之后转变成汇编语言,由此降低了区块链的应用的开发难度。就好像安卓系统上,准备好了api和接口,用户直接开发app就可以这样的逻辑。从以太坊诞生之初到现在,以太坊上已经诞生了几百个应用,俄罗斯政府甚至也与以太坊基金会合作。
希望我的回答能够帮助你!
在基础层面上,以太坊是基于区块链技术的软件平台。该平台允许构建和部署分散式应用程序。以太坊里的“以太”是什么?对Ethereum感兴趣的人们经常会问“以太是什么?”
了解以太是非常重要的,因为它是以太坊功能的基础。就像所有机器使用某种燃料一样,区块链也是如此。以太坊使用以太网,这是一种独特的代码,可用作支付运行应用程序或程序的方式。就像老虎机需要硬币(或者现在的预付卡)来运行硬币一样,客户必须使用乙醚作为付款才能在以太坊运行他们所要求的操作。
大家其他人的答案真的都是太麻烦了
讲得太复杂了
以太坊
简单来说就是这么一个结论:
以太坊等于 BTC+智能合约+合同自由+通缩资产+使用价值
这个结论其实不难理解的
官方定义更加诡诈:
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
以太坊简单来说就是这么一个结论:
以太坊等于 BTC+智能合约+合同自由+通缩资产+使用价值
我给大家简单地来说说吧
首先先来看下面这个视频:也就是以太坊创始人V神的视频 特别好的解释
以太坊简单来说就是这么一个结论:
以太坊等于 BTC+智能合约+合同自由+通缩资产+使用价值
官方定义更加诡诈:
以太坊是一个可编程,可视化的区块链平台。其操作功能非常多,计算汇总各类数据等等。
以太坊是区块链技术的一个质的飞跃!就好比http是互联网底层支撑技术而以太坊就是可以基于以太坊智能合约做各种生态dapp
以太坊是什么?
以太坊是互联网新时代的基础:
内建货币与支付。
用户拥有个人数据主权,且不会被各类应用监听或窃取数据。
人人都有权使用开放金融系统。
基于中立且开源的基础架构,不受任何组织或个人控制。
以太坊的创建以太坊主网于 2015 年上线,是世界领先的可编程区块链。
和其它区块链一样,以太坊也拥有原生加密货币,叫作 Ether (ETH)。 ETH 是一种数字货币, 和比特币有许多相同的功能。 它是一种纯数字货币,可以即时发送给世界上任何地方的任何人。 ETH 的供应不受任何政府或组织控制,它是去中心化且具稀缺性的。 全世界的人们都在使用 ETH 进行支付,或将其作为价值存储和抵押品。
但与其它区块链不同的是,以太坊可以做更多的工作。 以太坊是可编程的,开发者可以用它来构建不同于以往的应用程序。
以太坊的作用这些去中心化的应用程序(或称“dapps”)基于加密货币与区块链技术, 因而值得信任,也就是说 dapps 一旦被“上传”到以太坊,它们将始终按照编好的程序运行。 这些应用程序可以控制数字资产,以便创造新的金融应用; 同时还是去中心化的,这意味着没有任何单一实体或个人可以控制它们。
目前,全世界有成千上万名开发者正在以太坊上构建应用程序、发明新的应用程序,其中有许多现在已经可以使用:
1.加密货币钱包:让你可以使用 ETH 或其他数字资产进行低成本的即时支付
2.金融应用程序:让你可以借贷、投资数字资产
3.去中心化市场:让你可以交易数字资产,甚至就现实世界事件的“预测”进行交易
4. 游戏 :你可以拥有 游戏 内的资产,甚至可以由此获得现实收益以及更多。
以太坊社区以太坊社区是世界上最大最活跃的区块链社区。它包括核心协议开发者、加密经济研究员、密码朋克、挖矿组织、ETH 持有者、应用开发者、普通用户、无政府主义者、财富 500 强公司。
没有公司或中心化的组织能够控制以太坊。 一直以来,以太坊由多元化的全球性社区贡献者来协同进行维护和改善,社区成员耕耘于以太坊的方方面面,从核心协议到应用程序。
以太坊拥堵的元凶找到了,竟然是它!
㈣ 2022以太坊节点数量
2022以太坊节点数量是2000多点。根据查询相关公开信息显示,截止于2022年11月30日,2022以太坊节点数量达到了2000多点,数量非常的稳定庞大,能够体现出目前以太币的强势和利好,非常适合投资。以太坊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提供去中心化的以太虚拟机来处理点对点合约。