區(qū)塊鏈
基本信息
中文名稱：以太坊
英文簡稱：ETH
英文全稱：Ethereum
市值排名：No.2
核心算法：Ethash
發(fā)行時間：2014-07-24
眾籌價格：$0.308
上架平臺：218家
基礎(chǔ)鏈：Ethereum
共識機(jī)制：POW
區(qū)塊時間：18秒
官網(wǎng)鏈接：https://ethereum.org/
區(qū)塊瀏覽：https://etherscan.io/（區(qū)塊站1）、https://eth.tokenview.com/（區(qū)塊站2）、https://ethplorer.io/（區(qū)塊站3）
白皮書：https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper
開源代碼：https://github.com/ethereum/go-ethereum
ETH/以太坊介紹
以太坊(英文名：Ethereum)是一個區(qū)塊鏈的平臺，人們可以在以太坊上使用區(qū)塊鏈技術(shù)，與比特幣使用的區(qū)塊鏈技術(shù)不同，以太坊使用的區(qū)塊鏈技術(shù)平臺，具有智能合約(Smart Contract)的功能，因此大家可以來建立屬于他們自己的區(qū)塊鏈應(yīng)用。例如，我想建立發(fā)行某某代幣，可使用以太坊的技術(shù)平臺來建立，而使用以太坊功能則需要支付一定的費(fèi)用，這時候?qū)褂靡蕴珟艁碇С?，以太?Ether)是一種在以太坊(Ethereum)平臺所流通的代幣(Token)。
以太坊功能特點
以太坊(Ethereum)并不是一個機(jī)構(gòu)，而是一款能夠在區(qū)塊鏈上實現(xiàn)智能合約、開源的底層系統(tǒng)，以太坊從誕生到2017年5月，短短3年半時間，全球已有200多個以太坊應(yīng)用誕生。以太坊是一個平臺和一種編程語言，使開發(fā)人員能夠建立和發(fā)布下一代分布式應(yīng)用。 以太坊可以用來編程，分散，擔(dān)保和交易任何事物：投票，域名，金融交易所，眾籌，公司管理， 合同和大部分的協(xié)議，知識產(chǎn)權(quán)，還有得益于硬件集成的智能資產(chǎn)。
智能合約(smart contract)：存儲在區(qū)塊鏈上的程序，由各節(jié)點運(yùn)行，需要運(yùn)行程序的人支付手續(xù)費(fèi)給節(jié)點的礦工或權(quán)益人。
代幣(tokens)：智能合約可以創(chuàng)造代幣供分布式應(yīng)用程序使用。分布式應(yīng)用程序的代幣化讓用戶、投資者以及管理者的利益一致。代幣也可以用來進(jìn)行首次代幣發(fā)行。
叔塊(uncle block)：將因為速度較慢而未及時被收入母鏈的較短區(qū)塊鏈并入，以提升交易量。使用的是有向無環(huán)圖的相關(guān)技術(shù)。
權(quán)益證明(proof-of-stake)：相較于工作量證明更有效率，可節(jié)省大量在挖礦時浪費(fèi)的電腦資源，并避免特殊應(yīng)用集成電路造成網(wǎng)絡(luò)中心化。(測試中)
支鏈(Plasma)：用較小的分支區(qū)塊鏈運(yùn)算，只將最后結(jié)果寫入主鏈，可提升供單位時間的工作量。(尚未實現(xiàn))
狀態(tài)通道(state channels)：原理類似比特幣的閃雷網(wǎng)絡(luò)，可提升交易速度、降低區(qū)塊鏈的負(fù)擔(dān)，并提高可擴(kuò)展性。尚未實現(xiàn)，開發(fā)團(tuán)隊包括雷電網(wǎng)絡(luò)(Raiden Network)和移動性網(wǎng)絡(luò)(Liquidity Network)。
分片(sharding)：減少每個節(jié)點所需紀(jì)錄的數(shù)據(jù)量，并透過平行運(yùn)算提升效率(尚未實現(xiàn))。
分布式應(yīng)用程序：以太坊上的分布式應(yīng)用程序不會停機(jī)，也不能被關(guān)掉。
以太坊發(fā)展概況
2013年年末，以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin發(fā)布了以太坊初版白皮書，在全球的密碼學(xué)貨幣社區(qū)陸續(xù)召集到一批認(rèn)可以太坊理念的開發(fā)者，啟動了項目。
在2013年12月到2014年1月這段期間，以太坊的工作重心是如何啟動Vitalik在以太坊白皮書所描繪的愿景。團(tuán)隊最后都認(rèn)為創(chuàng)世紀(jì)預(yù)售是一個好主意，經(jīng)過長期、多層面的討論，為了創(chuàng)建一個合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和法律策略，團(tuán)隊決定延期原本在2014年2月份舉行的以太幣預(yù)售。
2014年2月對于以太坊是一個非常重要的月份，以太坊的各方面都在突飛猛進(jìn)：社區(qū)成長、寫代碼、寫wiki內(nèi)容、商業(yè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和法律策略。在這個月，Vitalik在邁阿密比特幣會議上第一次公布了以太坊項目，并在Reddit上舉辦第一次“問我們?nèi)魏问聝骸被顒?，核心開發(fā)團(tuán)隊成為世界級的密碼學(xué)貨幣團(tuán)隊。邁阿密會議后，Gavin Wood和Jeffrey Wilcke加入以太坊，進(jìn)行全職工作，雖然在在這以前，他們完全出于興趣為以太開發(fā)C++和GO客戶端。
在三月初以太坊發(fā)布了第三版測試網(wǎng)絡(luò)(POC3)，并最終將以太坊總部搬到了瑞士楚格州。在六月份，團(tuán)隊發(fā)布POC4，并快速向POC5前進(jìn)。在這期間，團(tuán)隊還決定將以太坊做成一個非營利性組織。四月份，Gavin Wood發(fā)布了以太坊黃皮書，這是以太坊的技術(shù)圣經(jīng)，將以太坊虛擬機(jī)(EVM)等重要技術(shù)規(guī)格化。 在7月份，團(tuán)隊創(chuàng)建了瑞士以太坊基金會、發(fā)布了POC5，在24日開始了創(chuàng)世紀(jì)預(yù)售，同時在Reddit上組織了第二次“問我們?nèi)魏问聝骸薄?/p>
從2014年7月24日起，以太坊進(jìn)行了為期42天的以太幣預(yù)售，一共募集到31,531個比特幣，根據(jù)當(dāng)時的比特幣價格折合1843萬美元，是當(dāng)時排名第二大的眾籌項目。預(yù)售時所使用的比特幣地址是36PrZ1KHYMpqSyAQXSG8VwbUiq2EogxLo2，在比特幣區(qū)塊鏈瀏覽器里可以看到每一筆轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出。在預(yù)售前兩周一個比特幣可以買到2000個以太幣，一個比特幣能夠買到的以太幣數(shù)量隨著時間遞減，最后一周，一個比特幣可以買到1337個以太幣。最終售出的以太幣的數(shù)量是60,102,216。另外還有0.099x(x = 60102216 為發(fā)售總量)個以太幣被分配給在BTC融資之前參與開發(fā)的早期貢獻(xiàn)者，另外一個0.099x 將分配給長期研究項目。所以以太坊正式發(fā)行時有 60102216 + 60102216 * 0.099 * 2 = 72002454個以太幣。自上線時起，在POW(工作量證明機(jī)制)階段，計劃每年最多有60102216 * 0.26=15,626,576個以太幣被礦工挖出。1~2年內(nèi)轉(zhuǎn)成POS(權(quán)益證明機(jī)制)后，每年產(chǎn)出的以太幣將大為減少，甚至可以不再增發(fā)新幣。
2014年的秋季是以太坊的收獲季節(jié)，在代碼和運(yùn)營方面都取得了很大進(jìn)展。10月5日發(fā)布了POC6。這是一個具有重要意義的版本，亮點之一是區(qū)塊鏈速度。區(qū)塊時間從60秒減少到12秒，并使用了新的基于GHOST的協(xié)議。在11月份，以太坊在柏林舉辦了第一次小型開發(fā)者會議(DEVCON 0)。
在2015年1月，團(tuán)隊發(fā)布了POC7，在二月份，團(tuán)隊發(fā)布了POC8。在三月份團(tuán)隊發(fā)布了一系列關(guān)于發(fā)布創(chuàng)世紀(jì)區(qū)塊的聲明，同時POC9也在緊張開發(fā)中。在5月份，團(tuán)隊發(fā)布了最后一個測試網(wǎng)絡(luò)(POC9)，代號為Olympic。為了更好地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，在Olympic階段，參與測試網(wǎng)絡(luò)的成員會獲得團(tuán)隊給予的以太幣獎勵。獎勵形式有多種，主要包括測試挖礦獎勵和提交bug獎勵。
經(jīng)過近兩個的嚴(yán)格測試以后，團(tuán)隊在七月末發(fā)布了正式的以太坊網(wǎng)絡(luò)，這也標(biāo)準(zhǔn)著以太坊區(qū)塊鏈正式運(yùn)行。以太坊的發(fā)布分成了四個階段，即Frontier(前沿)、Homestead(家園)、Metropolis(大都會)和Serenity(寧靜)，在前三個階段以太坊共識算法采用工作量證明機(jī)制(POW)，在第四階段會切換到權(quán)益證明機(jī)制(POS)。
在2015年7月30日，以太坊發(fā)布了Frontier階段。Frontier階段是以太坊的最初版本，不是一個完全可靠和安全的網(wǎng)絡(luò)。Frontier是空白版的以太坊網(wǎng)絡(luò)：一個用于挖礦的界面和一種上傳和執(zhí)行合約的方法。Frontier的主要用途是：將挖礦和交易所交易運(yùn)行起來，從而社區(qū)可以運(yùn)行挖礦設(shè)備，和開始建立一個環(huán)境，人們可以在里面測試分布式應(yīng)用(DApps)。由于Frontier階段的以太坊客戶端只有命令行界面，沒有圖形界面，所以該階段主要開發(fā)者。隨著Frontier的發(fā)布，以太幣也開始在世界各地的交易所進(jìn)行交易。在2016年初，以太幣的價格開始暴漲，以太坊的技術(shù)實力開始在市場上得到認(rèn)可，吸引了大量開發(fā)者以外的人進(jìn)入以太坊的世界。另外，在此階段每年被礦工挖礦的以太幣大約為1000萬個，少于最初計劃的每年1500萬。
2015年11月9日到13日，以太坊在倫敦舉行了為期五天的開發(fā)者大會(DEVCON 1)，吸引了全世界三百多名開發(fā)者參加。第三次開著大會(DEVCON 2)將于2016年9月份在上海舉行。
在2016年3月14日(圓周率節(jié))，以太坊發(fā)了Homestead階段。Homestead階段與Frontier階段相比，沒有明顯的技術(shù)性里程碑，只是表明以太坊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行，不再是不安全和不可靠的網(wǎng)絡(luò)了。在此階段，以太坊提供了圖形界面的錢包，易用性得到極大改善，以太坊不再是開發(fā)者的專屬，普通用戶也可以方便地體驗和使用以太坊。
Metropolis階段發(fā)布日期尚未確定。在Metropolis階段，團(tuán)隊將最終正式發(fā)布一個為非技術(shù)用戶設(shè)計的、功能相對完善的用戶界面，也就是發(fā)布Mist瀏覽器。團(tuán)隊期望Mist的發(fā)布將包括一個去中心化應(yīng)用商店和一些功能完善、設(shè)計良好的基礎(chǔ)性應(yīng)用，表現(xiàn)以太坊網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大。Mist瀏覽器將非常簡單易用，只要會使用普通瀏覽器就會使用Mist。在以太坊平臺上，第三方開發(fā)者為普通用戶開發(fā)的去中心化應(yīng)用逐漸增多，以太坊不僅是一個開發(fā)平臺，還逐漸成為一個應(yīng)用市場，開發(fā)者和用戶都是不可或缺的部分。
Serenity階段發(fā)布日期尚未確定。在Serenity階段，以太坊將從PoW轉(zhuǎn)換到PoS。工作量證明意味著將電力轉(zhuǎn)換為熱量、以太幣和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。但是若非必要，以太坊不想因為挖礦排放過多熱量，所以需要修改算法：權(quán)益證明(POS)。網(wǎng)絡(luò)從工作量證明(POW)轉(zhuǎn)換到權(quán)益證明(POS)將需要一個實質(zhì)性的轉(zhuǎn)換，一個轉(zhuǎn)變過程，這似乎是一個長期過程，但并不是那么遙遠(yuǎn)：這類開發(fā)工作正在進(jìn)行中。POW是對計算能力的嚴(yán)重浪費(fèi)，就像民 主–除了其它系統(tǒng)以外的最壞系統(tǒng)。從POW的約束中解脫出來，網(wǎng)絡(luò)將更加快速、出塊更快、更加有效、對新用戶來說更加易用、更能抵 制挖礦的中心化等。這將可能是像將智能合約放到區(qū)塊鏈一樣的巨大進(jìn)步。 轉(zhuǎn)換到POS以后，前三個階段所需要的挖礦將被終止，新發(fā)行的以太幣也將大為降低，甚至不再增發(fā)新幣。
在以太坊2.0階段，開發(fā)團(tuán)隊的主要目標(biāo)是通過分片(sharding)方式解決可擴(kuò)展性問題(Scalability)，即提高區(qū)塊鏈的處理交易處理能力，這也是所有的區(qū)塊鏈項目致力解決的瓶頸。 預(yù)計2017年年末發(fā)布。
以太坊功能應(yīng)用簡介
以太坊是一個平臺，它上面提供各種模塊讓用戶來搭建應(yīng)用，如果將搭建應(yīng)用比作造房子，那么以太坊就提供了墻面、屋頂、地板等模塊，用戶只需像搭積木一樣把房子搭起來，因此在以太坊上建立應(yīng)用的成本和速度都大大改善。具體來說，以太坊通過一套圖靈完備的腳本語言(Ethereum Virtual Machinecode，簡稱EVM語言)來建立應(yīng)用，它類似于匯編語言。我們知道，直接用匯編語言編程是非常痛苦的，但以太坊里的編程并不需要直接使用EVM語言，而是類似C語言、Python、Lisp等高級語言，再通過編譯器轉(zhuǎn)成EVM語言。
上面所說的平臺之上的應(yīng)用，其實就是合約，這是以太坊的核心。合約是一個活在以太坊系統(tǒng)里的自動代理人，他有一個自己的以太幣地址，當(dāng)用戶向合約的地址里發(fā)送一筆交易后，該合約就被激活，然后根據(jù)交易中的額外信息，合約會運(yùn)行自身的代碼，最后返回一個結(jié)果，這個結(jié)果可能是從合約的地址發(fā)出另外一筆交易。需要指出的是，以太坊中的交易，不單只是發(fā)送以太幣而已，它還可以嵌入相當(dāng)多的額外信息。如果一筆交易是發(fā)送給合約的，那么這些信息就非常重要，因為合約將根據(jù)這些信息來完成自身的業(yè)務(wù)邏輯。
合約所能提供的業(yè)務(wù)，幾乎是無窮無盡的，它的邊界就是你的想象力，因為圖靈完備的語言提供了完整的自由度，讓用戶搭建各種應(yīng)用。白皮書舉了幾個例子，如儲蓄賬戶、用戶自定義的子貨幣等。
一般來講，以太坊之上有三種應(yīng)用。
第一類是金融應(yīng)用，為用戶提供更強(qiáng)大的用他們的錢管理和參與合約的方法。包括子貨幣，金融衍生品，對沖合約，儲蓄錢包，遺囑，甚至一些種類的全面的雇傭合約。
第二類是半金融應(yīng)用，這里有錢的存在但也有很重的非金錢的方面，一個完美的例子是為解決計算問題而設(shè)的自我強(qiáng)制懸賞。
最后，還有在線投票和去中心化治理這樣的完全的非金融應(yīng)用。
以太坊挖礦相關(guān)知識點
初始總量7200萬，每年新增約1500萬，預(yù)計2018年轉(zhuǎn)為POS算法(不能挖礦)，轉(zhuǎn)為POS算法后，產(chǎn)量減少。每個區(qū)塊5個幣，每天產(chǎn)量約為4萬，挖礦孤塊率較高，難度為每個塊調(diào)整一次。
以太坊礦機(jī)選擇
選擇礦機(jī)一看算力，二看功耗，三看歷史口碑，包括機(jī)器穩(wěn)定性、售后服務(wù)情況等。算力就是一臺機(jī)器進(jìn)行運(yùn)算的能力，也就是這臺機(jī)器能夠每秒進(jìn)行多少次哈希運(yùn)算。目前主流比特幣礦機(jī)的算力為14T，也就是每秒進(jìn)行14*10^13次哈希碰撞。
如何測算顯卡的性價比
簡單的成本計算公式：顯卡算力÷顯卡價錢=每1塊錢獲得的算力。比如我們一張rx580配備8g內(nèi)存的顯卡，未超頻挖取以太幣算力是22mhz/s ， 價錢是2200人民幣 ， 那么每1塊錢獲得的算力就是22/2200=0.01，那么超頻后基本可以達(dá)到平均28.5mhz/s的算力，這樣情況下每1塊錢獲得的算力就是28.5/2200=0.01295。
以太坊礦機(jī)的硬件
以太坊主要是使用顯卡(GPU)來挖礦。需要配置一臺多顯卡PC來運(yùn)行挖礦程序，主要硬件包含：顯卡，主板，電源，CPU,內(nèi)存，硬盤(推薦60G以上SSD)，延長線、轉(zhuǎn)接線等。其中顯卡決定了挖礦的速度，主板、電源很大程度上決定礦機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定程度。
硬件準(zhǔn)備：顯卡挖礦不需要很大的PCIE帶寬，主板上具備PCI-E 1X即可滿足帶寬要求。一般主板上具有3-5個PCI-E 1X接口，1個PCI-E16X接口，此外主板上具有大4PIN供電接口對穩(wěn)定性有一定的提升。PCI-E1X需要淘寶購買1X轉(zhuǎn)16X延長線。
Ethereum可以用來編程，分散，擔(dān)保和交易任何事物：投票，域名，金融交易所，眾籌，公司管理， 合同和大部分的協(xié)議，知識產(chǎn)權(quán)，還有得益于硬件集成的智能資產(chǎn)。 以太坊將使用混合型的安全協(xié)議，前期使用工作量證明機(jī)制(POW)，用于分發(fā)以太幣。
