① Gas 机制是如何运作的
以太坊是目前第二大公链，它和比特币不一样，以太坊上的可以实现的功能更多，如果比特币是一个可以进行加减乘除的计算器，那么以太坊就是一台功能完备的计算机。以太坊系统的复杂度超过比特币好几个数量级。
在以太坊中，用户可以自己写一个智能合约，然后把智能合约放到以太坊中执行。智能合约的执行需要消耗资源，而以太坊上的资源是有限的。
在计算机系统中，停机问题（https://zh.wikipedia.org/wiki/停机问题）目前还没有办法完全证明。这个问题简单来说就是没办法判断一个程序是否能够在有限的时间内结束运行。
如果一个用户提交了一个死循环程序到以太坊中，那么就会无限的执行下去，从而将以太坊网络击垮。而使用 gas 机制则可以解决这个问题，智能合约中，每段代码的执行都会消耗一定量的 gas，在用户提交交易的时候需要指定好。如果 gas 消耗完了，那么智能合约就必须停止，交易也会被撤销，如果智能合约执行完成， gas 还有剩余，就会退还给用户。
需要特别说明的是，即使交易失败，用户也需要支付 gas 费用，因为以太坊为这些错误的交易也付出了计算资源。
除了这点之外，gas 还可以用来激励矿工，用户提交交易所消耗的 gas 费用最后都会给到矿工，矿工会优先去打包那些提供了更高 gas 价格的交易，在以太坊中，如果希望自己的交易早点被打包，可以设置更高的 gas 价格。
g as 机制是以太坊系统的命脉。
gas 本质就是维护以太坊网络安全，这是从两个方面来做到的，一方面通过 gas 来衡量计算量，一方面使用 gas 来吸引更多的矿工，矿工的数量越多，以太坊网络就越安全。
gas 只能用于交易中，用户不会接触到 gas，gas 会在交易的提交的时候直接通过以太币来兑换。
智能合约中，每个操作都会消耗一定的 gas 。每个操作都对应一个 Opcode，下面是一些常见的 gas 消耗，完整的 gas 消耗说明看这里：https://github.com/crytic/evm-opcodes
以太坊中的交易最后会被确认，打包成区块，这样交易才算是完成，但是在一个区块中，可以打包的交易是有限的，以太坊通过 gas 来限制可以打包的交易数。这样就让被打包的机会成为了一个稀缺的资源。
用户提交一个交易后，gas 量可以看做是一个固定的值，矿工为了做到最大收益，就会选择那些 gas 价格更高的交易。
很多以太坊的用户经常吐槽 gas 费过高，其实这里的过高不是指 gas 本身过高，而是指 gas 对应的以太坊价格过高。
因为 Gas 的价格不是固定的，而是波动的，简单来说就是根据供需关系来决定的，如果同时需要用以太坊的用户多，那么Gas 的价格就贵，如果用户的人少，那么 Gas 的费用就会少。
以太币的最基本单位是 wei，1 ETH = 10 ^18 wei，而衡量 gas 价格的单位则是 gwei，1 ETH = 10 ^ 9 gwei。
在提交交易的时候，需要设定两个参数，一个是 gas 的最大消耗量（gas limited）和 gas 的价格，gas 的消耗量通常情况下会比较固定，不会有太大的变化，主要是 gas 的价格会波动很大。
在上面我们说到矿工会挑选那些 gas 费用比较高的交易进行打包。所以 gas 的价格设置得越高，那么总的 gas 费用就会越高。如果想让当前的交易尽快被确认，那么就需要设置一个当前相对来说比较高的 gas 价格。
其实对当前 gas 价格最清楚的就是那些矿工，所以矿工们也提供了一些服务，让用户可以实时地了解到当前 gas 价格的分布。比如 GasNow 就是一个比较常用的服务，现在很多钱包中都在使用这个来为钱包的用户提供 gas 价格建议。
如果你提交的交易不紧急，那么使用当前的平均 gas 价格就可以，如果需要提交紧急的交易，那么就需要设置更高的 gas 价格。
文 / Rayjun
② 走进以太坊网络
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术语“以太坊节点”是指以某种方式与以太坊网络交互的程序。从简单的手机钱包应用程序到存储整个区块链副本的计算机，任何设备均可扮演以太坊节点。
所有节点都以某种方式充当通信点，但以太坊网络中的节点分为多种类型。
与比特币不同，以太坊找不到任何程序作为参考实施方案。在比特币生态系统中， 比特币核心 是主要节点软件，以太坊黄皮书则提出了一系列独立（但兼容）的程序。目前最流行的是Geth和Parity。
若要以允许独立验证区块链数据的方式连接以太坊网络，则应使用之前提到的软件运行全节点。
该软件将从其他节点下载区块，并验证其所含交易的正确性。软件还将运行调用的所有智能合约，确保接收的信息与其他节点相同。如果一切按计划运行，我们可以认为所有节点设备均存储相同的区块链副本。
全节点对于以太坊的运行至关重要。如果没有遍布全球的众多节点，网络将丧失其抗审查性与去中心化特性。
通过运行全节点，您可以直接为网络的 健康 和安全发展贡献一份力量。然而，全节点通常需要使用独立的机器完成运行和维护。对于无法（或单纯不愿）运行全节点的用户，轻节点是更好的选择。
顾名思义，轻节点均为轻量级设备，可显著降低资源和空间占用率。手机或笔记本电脑等便携式设备均可作为轻节点。然而，降低开销也要付出代价：轻节点无法完全实现自给自足。它们无法与整条区块链同步，需要全节点提供相关信息。
轻节点备受商户、服务供应商和用户的青睐。在不必使用全节点并且运行成本过高的情况下，它们广泛应用于支收付款。
挖矿节点既可以是全节点客户端，也可以是轻节点客户端。“挖矿节点”这个术语的使用方式与比特币生态系统不同，但依然应用于识别参与者。
如需参与以太坊挖矿，必须使用一些附加硬件。最常见的做法是构建 矿机 。用户通过矿机将多个GPU（图形处理器）连接起来，高速计算哈希数据。
矿工可以选择两种挖矿方案：单独挖矿或加入矿池。 单独挖矿 表示矿工独自创建区块。如果成功，则独享挖矿奖励。如果加入 矿池 ，众多矿工的哈希算力会结合起来。出块速度得以提升，但挖矿奖励将由众多矿工共享。
区块链最重要的特性之一就是“开放访问”。这表明任何人均可运行以太坊节点，并通过验证交易和区块强化网络。
与比特币相似，许多企业都提供即插即用的以太坊节点。如果只想启动并运行单一节点，这种设备无疑是最佳选择，缺点是必须为便捷性额外付费。
如前文所述，以太坊中存在众多不同类型的节点软件实施方案，例如Geth和Parity。若要运行个人节点，必须掌握所选实施方案的安装流程。
除非运行名为 归档节点 的特殊节点，否则消费级笔记本电脑足以支持以太坊全节点正常运行。不过，最好不要使用日常工作设备，因为节点会严重拖慢运行速度。
运行个人节点时，建议设备始终在线。倘若节点离线，再次联网时可能耗费大量的时间进行同步。因此，最好选择造价低廉并且易于维护的设备。您甚至可以通过Raspberry Pi运行轻节点。
随着网络即将过渡到权益证明机制，以太坊挖矿不再是最安全的长期投资方式。过渡成功后，以太坊矿工只能将挖矿设备转入其他网络或直接变卖。
鉴于过渡尚未完成，参与以太坊挖矿仍需使用特殊硬件（例如GPU或ASIC）。若要获得可观收益，则必须定制矿机并寻找电价低廉的矿场。此外，还需创建以太坊钱包并配置相应的挖矿软件。这一切都会耗费大量的时间和资金。在参与挖矿前，请认真考量自己能否应对各种挑战。（国内严禁挖矿，切勿以身试法）
ProgPow代表 程序化工作量证明 。这是以太坊挖矿算法Ethash的扩展方案，旨在提升GPU的竞争力，使其超过ASIC。
在比特币和以太坊社区，抗ASIC多年来一直是饱受争议的话题。在比特币网络中，ASIC已经成为主要的挖矿力量。
在以太坊中，ASIC并不是主流，相当一部分矿工仍然使用GPU。然而，随着越来越多的公司将以太坊ASIC矿机引入市场，这种情况很快就会改变。然而，ASIC到底存在什么问题呢？
一方面，ASIC明显削弱网络的去中心化。如果GPU矿工无法盈利，不得不停止挖矿，哈希率最终就会集中在少数矿工手中。此外，ASIC芯片的开发成本相当昂贵，坐拥开发能力与资源的公司屈指可数。这种现状有可能导致以太坊挖矿产业集中在少数公司手中，形成一定程度的行业垄断。
自2018年以来，ProgPow的集成一直饱受争议。有些人认为，它有益于以太坊生态系统的 健康 发展。另一些人则持反对态度，认为它可能导致硬分叉。随着权益证明机制的到来，ProgPoW能否应用于网络仍然有待观察。
以太坊与比特币是一样，均为开源平台。所有人都可以参与协议开发，或基于协议构建应用程序。事实上，以太坊也是区块链领域目前最大的开发者社区。
Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ，以及Ethereum.org推出的 开发者资源 等都是新晋开发者理想的入门之选。
智能合约的概念于20世纪90年代首次提出。其在区块链中的应用带来了一系列全新挑战。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已经成为开发以太坊智能合约的主要编程语言，其语法与Java、JavaScript以及C++类似。
从本质上讲，使用Solidity语言，开发者可以编写在分解后可由以太坊虚拟机(EVM)解析的指令。您可以通过Solidity GitHub详细了解其工作原理。
其实，Solidity语言并非以太坊开发者的唯一选择。Vyper也是一种热门的开发语言，其语法更接近Python。