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## 😎必知的以太坊💥超全解析😎 宝子们👋，今天来给大家讲讲以太坊📈。以太坊是个开源区块链平台，2015年就推出啦👏。它是去中心化平台哦，开发者能在上面搞智能合约和DApps，超透明又安全😏。智能合约是以太坊的亮点✨，自动执行超方便。以太坊在DeFi领域超重要，能点对点金融交易，还和NFTs联系紧密，NFTs可是数字资产的代表呢🤩。稳定币在以太坊生态也很有用，能减少价格波动。展望2024年，以太坊在DeFi和NFTs市场扩展方面会很出色呢💪。 #以太坊 #区块链 #智能合约 #DeFi #NFTs
以太坊：一种创新的区块链平台
一、以太坊的定义与特性
以太坊是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台。它的概念在2013 - 2014年由程序员维塔利克·布特林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”。
以太坊拥有自己的加密货币以太币（ETH），也有其专门的编程语言Solidity 。类似于比特币，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篡改。但是，以太坊与比特币不同的是，它是可编程的区块链，提供了一套图灵完备的脚本语言，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，这大大降低了区块链应用的开发难度，就好像安卓系统提供了丰富的API和接口让用户开发APP一样。
在以太坊这个平台上，各种模块可供用户搭建应用。如果把搭建应用比作造房子，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，所以在以太坊上建立应用的成本和速度都得到大大改善。以太坊的虚拟机（EVM）是核心部分，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。同时，以太坊通过Gas机制来衡量执行智能合约的成本，每个操作都需支付相应的Gas费用，由发送交易的用户支付，若Gas不足以执行操作，则操作会被中止。
二、以太坊的应用场景
（一）去中心化应用（DApp）
以太坊为去中心化应用程序（DApp）的开发提供了良好的环境。DApp是一种分布式的应用程序，数据和所有操作记录都存储在区块链上，从而实现更高的安全性和可靠性。到目前为止，DApp已经在许多领域得以应用，像社交媒体、电子商务、游戏等。例如，在社交媒体领域，以太坊的区块链技术可以为用户之间的交互提供更高的透明度和安全性。通过智能合约，可以实现可信交互、去中心化的信息发布和传播，减少了信息泄露和虚假信息的风险，并且能在平台上实现激励机制，让用户通过参与和贡献获得奖励，提高社交媒体的质量和用户参与度。在游戏领域，以太坊的智能合约技术也带来了全新的玩法和商业模式。游戏中的虚拟资产可以通过以太坊的区块链技术实现真正的所有权和交易，用户可以将虚拟资产从一个游戏转移到另一个游戏中进行使用或出售。
（二）智能合约
这是以太坊最为重要的应用场景之一。智能合约是一种自动化的交易程序，规则和条款以代码方式编写，代码能自动执行并遵循预先设定的条件和规则。以太坊上的智能合约可处理多种复杂且安全的事务，像加密货币交易、财务结算、物联网和供应链管理等都可以通过智能合约来实现交易的自动化执行和管理。并且智能合约还能避免双方在交易过程中发生欺诈行为或违反合同规定，大大加强了交易的安全性和透明度 。例如，在供应链管理中，以太坊的智能合约可以用于监管物流运输、质量控制和生产过程控制，在全球航运业已经有一些公司开始采用区块链技术来跟踪货物的运输和条件，这提高了运输效率和安全性 。
（三）代币发行与去中心化金融（DeFi）
以太坊推出了代币发行工具，任何人都可以使用ERC20标准发行自己的数字货币。这种去中心化的代币发行模式为创业者和企业提供了更多融资渠道，开发者可以自定义代币的特性，如总量、发行机制、流通规则等。而以太坊实现的去中心化金融（DeFi）更是一个创新的金融服务模式，在不依赖传统金融机构的情况下，用户通过以太坊智能合约就可以进行无中介的资金募集、借贷和交易。这为全球范围内的用户提供了更加开放、透明和自由的金融服务。像在借贷平台方面，去中心化金融借助以太坊智能合约摆脱了传统金融中间人，使得借贷双方能够更直接地进行交易，降低了交易成本并且在资源分配上更加高效。
（四）数字藏品
以太坊上的非同质化代币（NFT）技术使得数字艺术品、音乐、收藏品等可以以唯一性和不可分割性的形式存在与流通，催生了数字藏品的兴起。许多艺术家和创作者现在可以将自己的作品以NFT的形式发布在以太坊区块链上，借助区块链的特性确保作品的来源、所有权以及交易记录的真实性和不可篡改，吸引了众多收藏爱好者进入数字藏品领域进行交易和收藏，拓展了艺术和文化产业的数字商业模式。
（五）其他应用场景
物联网领域 以太坊作为一种去中心化的平台，在物联网领域发挥着连接与交互物联网设备的作用。通过以太坊的智能合约，物联网设备能够实现自主组网、共享数据、智能交互等功能。例如智能家居系统中，各个设备可以根据预设的智能合约逻辑自动交互，当满足一定条件时（如室内温度低于设定值时自动开启空调），设备之间无需人为干预即可完成操作，这推动物联网设备之间更高效智能地协作，提升人们的生活便利性；在无人驾驶汽车和智能工厂的物流管理上，同样也能借助以太坊的智能合约实现更加高效准确的自动化管理，进一步提高了物联网技术在生活和工业中的应用价值和发展空间。
数字身份验证方面 以太坊有助于构建数字身份验证系统。由于传统身份验证方式存在数据泄露、信任问题等诸多隐患，通过将用户的信息存储在区块链上，以太坊的智能合约可以提供更高的安全性和可靠性。例如在医疗行业，以太坊的数字身份可以用于健康档案管理，医疗信息可以被安全地存储并且只有在经过授权的情况下才能被访问，同时也有助于病患与医护人员之间信任关系的建立，这对于整个医疗体系的数字化转型有着重要意义。在其他行业领域，诸如金融、教育等，同样可以利用以太坊的数字身份验证系统加强用户身份安全保障和促进信息的安全流转，在保障个人隐私与数据安全的同时提高行业运营效率。
三、以太坊的发展历程
（一）早期设想与创立
2013年，年仅19岁的维塔利克·布特林发表了以太坊白皮书，概述了“下一代智能合约和去中心化应用平台”的设想。最初布特林因缺乏资金投资比特币挖矿或比特币资产本身，担任加密博客作家并以BTC形式获得报酬。之后，他被罗马尼亚比特币爱好者米哈伊·阿利西注意到才华并共同创办了《比特币杂志》。在被不同的理念冲击下，布特林逐步形成了以太坊的概念，希望将加密货币从仅仅是一种货币资产，扩展为一个“全球计算机”——一个托管去中心化应用程序的平台，由智能合约驱动，几乎不需要人工干预或信任假设 。
（二）ICO与起步发展
2014年，以太坊启动ICO（Initial Coin Offering，首次币发行），在42天的时间内筹集了价值约1800万美元的比特币，这一事件震惊了整个区块链圈，也为以太坊的开发和发展奠定了最初的资金基础 。同年6月7日，发生了一件对以太坊未来方向产生关键影响的事件，联合创始人团队相聚瑞士楚格，此次会议之后，以太坊被确立为一个非营利基金会发展，Vitalik Buterin取得了更多对以太坊发展方向的主导权。并且，在当时的联合创始人团队中存在意见分歧，像霍斯金森（后来创建了卡尔达诺）和切特里特被罢免去掉，这些事件都展现了以太坊在早期发展时面临的权力分配、发展方向选择等复杂状况 。
（三）网络启动与早期升级
Frontier阶段（2015年） 以太坊的主网在2015年7月上线，这一阶段被称为“Frontier”，这标志着以太坊的正式启动，用户开始能够进行ETH的挖矿和交易。这是以太坊发展历程中的一个重要里程碑，让以太坊从一个理论设想真正进入到实际运行阶段，吸引了早期的开发者和用户参与，开始构建与以太坊相关的应用和生态系统。
Homestead阶段（2016年） 2016年3月，以太坊进入了“Homestead”阶段。这个阶段带来了协议更新和改进，比如对以太坊的虚拟机、智能合约开发工具和网络协议进行了改进，使得平台的稳定性和安全性得到提高，同时也再次强调了智能合约的安全性重要性。这一阶段的升级旨在优化以太坊网络的基础功能，为更多的企业和开发者进入以太坊生态提供更加稳定可靠的支持。然而在这一年，以太坊也面临诸多挑战。
The DAO事件与分叉 2016年5 - 6月期间，以太坊社区经历了一次重大危机——The DAO事件。The DAO是一个早期理想主义的去中心化自治组织，但却遭遇黑客攻击，黑客从The DAO窃取了超过360万个ETH。这一事件引发了社区对如何处理该事件的巨大分歧，一方主张硬分叉以恢复被盗以太币，另一方则坚持区块链不可修改的原则。最终，硬分叉发生，以太坊分为了以太坊（ETH）和以太经典（ETC）两个不同的区块链，这件事对以太坊以及整个区块链社区都产生了深远的思想和观念上的影响，也展现了在面对突发的安全事件时不同理念之间的碰撞和多种选择结果的权衡。
（四）成长与繁荣
Metropolis阶段（2017年） Metropolis是以太坊的第三个主要升级阶段，包括MetropolisByzantium和MetropolisConstantinople两个部分。2017年10月，以太坊完成了MetropolisByzantium升级，这个升级引入了一系列改进，如更好的隐私保护、智能合约安全性的提高以及降低交易成本等功能提升，也进一步加强了以太坊的功能性，为未来更多应用场景的出现和用户增长铺平了道路。在这个阶段，伴随着主网升级，ICO热潮席卷了整个区块链世界，以太坊的智能合约平台成为众多新项目的首选，许多新加密货币和区块链项目选择通过ICO方式筹集资金。以太坊价格在2017年初仅为几美元，但到年底时就上涨到数百美元，这使得以太坊成为加密货币市场当之无愧的第二大市值货币，这也促使以太坊社区开始关注网络扩容和性能提升等进一步发展的问题。
区块链联盟与企业级应用推广 2017年初，Ethereum Enterprise Alliance（EEA）成立，旨在促进以太坊区块链在企业界的应用，这一联盟的成立标志着以太坊开始走向更广泛的企业应用场景，传统企业开始重视并探索利用以太坊的区块链技术解决实际的业务问题，例如在供应链追溯、企业间结算等领域的潜在应用。
（五）应对挑战与持续升级
2018年的挑战与发展 2018年，以太坊面临严峻挑战，全球范围内加密货币市场波动较大，投资者开始担忧。这一现象反映了加密市场的不稳定性也对以太坊的价格和市场形象造成了一定的压力。而在此期间，网络交易量增加导致以太坊网络面临拥堵和高交易费用等问题，这使得对网络性能和可扩展性的关注增强，并引发了许多关于解决这些问题的讨论。同时，全球范围内的监管机构开始对加密货币和ICO采取更严格的监管措施，一些ICO项目受到调查和制裁。不过，在这样的背景下，DeFi项目在以太坊上迅速发展，像去中心化交易所、借贷平台和稳定币等项目的涌现，为以太坊生态系统带来了新的机会和创新。
向以太坊2.0（Serenity）的迈进 为了应对以太坊面临的网络性能问题，Ethereum2.0 （也称为Serenity）的发展在2018年取得了重要进展，总体路线确定为从工作量证明（PoW）切换到权益证明（PoS），目的是提高网络的可扩展性和能源效率。这一计划将从根本上改变以太坊网络的共识机制，使得以太坊在应对高并发交易、降低能源消耗等方面有望实现明显改善，但这一升级过程也是复杂且漫长的，涉及到多阶段的技术研发、测试和社区协调等众多工作。
（六）近期发展与新动态
DeFi和NFT热潮 以太坊成为了DeFi和NFT的主要平台，推动了去中心化金融和数字艺术市场的繁荣。在DeFi方面，以太坊上涌现出大量的金融创新项目，吸引了数十亿美元的资金流入，为金融领域带来了去中心化解决方案的新探索。在NFT方面，以CryptoKitties为代表的项目掀起了NFT的热潮。2017年10月，CryptoKitties由位于温哥华的创业工作室Axiom Zen推出，允许用户收集和培育不同类型的NFT，到12月初，NFT价格一度高达170,000美元，虽然对这个项目的质量和价值仍存在争议，但它不可否认的对以太坊网络发展产生了巨大影响，引发了更多用户涌入以太坊网络尝试新协议，推动了数字资产借贷和交易的繁荣，这些协议中的许多现在构成了价值数十亿美元的DeFi行业的支柱。
以太坊二层解决方案（Layer 2） 以太坊二层是针对以太坊网络的拥堵问题和高交易费用提出的解决方案，旨在提高网络效率和吞吐量。通过在Layer 2上进行交易处理，可以在不直接增加以太坊主链负担的情况下提高交易处理能力，为以太坊网络的可扩展性提供一种有效的补充方式，目前各种Layer 2方案不断发展和优化，如Optimistic Rollup、zkRollup等技术解决方案，使得以太坊能够更好地适应越来越多的应用和交易需求。
四、以太坊的技术原理
（一）基于交易的状态机
以太坊本质上是一个基于交易的状态机。在计算机科学里，状态机可以读取一系列的输入，然后依据这些输入转换到一个新的状态。以太坊的运行从一个初始的“元状态”开始，这类似网络尚未产生任何交易时的空白状态。当有交易执行时，这个元状态就会转变成最终状态，而这个最终状态在任何时刻都代表着以太坊的当前状态。
（二）区块链结构与交易验证
区块链结构 以太坊区块链由一系列相互链接的区块组成，一个区块包含了众多交易。每个区块都与其前一个区块连接，形成一条链式结构。这种结构确保了数据的完整性和顺序性，使得交易记录不可篡改。同时，每个账户在以太坊中都有与之关联的状态和一个20字节的地址（160位比特的标识符），用于识别账户。
交易验证：挖矿机制 为了让交易被认为是有效的，必须要经过一个叫做“挖矿”的验证过程。挖矿是指一组节点（计算机）消耗自身的计算资源来创建一个包含有效交易的区块。每个矿工在向区块链提交一个区块的时候都会提供一个数学机制的“证明”，这个证明是保证如果存在那么这个区块一定是有效的，如果要在主区块链上添加一个区块，矿工必须要比其他竞争对手更快地提供出这个证明。通过让矿工提供数学证明来验证每个区块的过程称之为“工作量证明（proof of work）”。每次矿工成功证明一个新区块时，就会产生一个新的以太币并被奖励给矿工。但区块链可能出现分叉情况，即多个路径产生导致交易记录不唯一。以太坊使用GHOST协议（Greedy Heaviest Observed Subtree） 来解决这个问题，它使得系统必须选择在其上完成计算最多的路径，简单的确定路径方法是使用最近一个区块（叶子区块）的区块号，区块号代表着当前路径上总的区块数（不包含创世纪区块），通过该方法可以允许系统认同当前状态的权威版本 。
（三）以太坊的账户类型和智能合约执行
账户类型 以太坊有两种账户类型，外部账户和合约账户。外部账户可以通过创建和使用其私钥签署交易，来向其他外部账户或合约账户发送消息（例如转移代币、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操作）。而合约账户是由智能合约控制的一种账户，智能合约是一段存储在以太坊区块链上的可执行代码 。
智能合约执行 以太坊的智能合约是其重要的特色功能。智能合约是用Solidity语言编写的代码合约，当满足特定的条件时会自动执行合约内包含的操作。智能合约运行于以太坊虚拟机（EVM）中，EVM可以理解并执行通过以太坊特定编程语言编写的软件，这些被执行的软件/应用程序就被称为智能合约。在执行智能合约时涉及到Gas机制，它是用来衡量执行智能合约的成本的，每个操作都需要支付对应的Gas费用，这些费用由发送交易的用户支付，如果Gas不足以执行某个操作，该操作将会被中止。
五、如何投资以太坊
（一）长期投资策略
长期投资是许多投资者投资以太坊的一种选择。采取这种策略的投资者是基于对以太坊技术及其未来发展潜力的充分信心。他们相信随着时间的推移，以太坊的价值会不断增长。这类投资者往往会在以太坊价格相对较低的时机买入，之后长期持有而不受短期价格波动影响。例如，以太坊自初始发行以来价格已经有了显著的增长，如果早期以较低价格买入并一直持有到现在的投资者已经获得了非常高的回报。以太坊的初始发行价为0.308美元，截至现在价格已经有了极大的涨幅。这些长期投资者认为以太坊的技术创新，如智能合约、去中心化应用以及在金融科技等多领域的潜在扩展用途等都会推动其价值在长期内不断提升。
（二）短期交易策略
短期交易侧重于利用以太坊价格的短期波动来获利。这一策略要求投资者对市场趋势具备敏锐的洞察力，能够快速做出决策并执行交易。在这个过程中，技术分析工具常常被运用以预测价格的短期走势。例如，投资者可能会分析以太坊价格的历史数据、交易量数据以及相关技术指标（如移动平均线、相对强弱指标等）来判断短期价格的涨跌方向。他们会根据这些分析在价格相对低点买入，然后在预计价格上涨到一定程度时卖出获利；或者在价格高点进行做空操作，在价格下跌时补仓获利。然而这种策略风险较高，因为以太坊价格短期内受到多种因素（如市场情绪、新闻事件、政策变动等）的影响很大，价格波动较为剧烈且难以精准预测。
（三）以太坊挖矿
投资者还可以通过参与以太坊挖矿进行投资。不过，挖矿需要一定的技术和硬件投入，如专业的矿机设备、足够的电力供应、合适的场地以及网络环境等。在以太坊网络中，矿工通过计算机计算能力来验证交易并创建新的区块，成功验证一个新区块后会得到相应的以太坊奖励。但随着以太坊从工作量证明（PoW）向权益证明（PoS）的过渡以及网络整体难度的增加、能源成本的考虑等因素，挖矿投资方式面临的挑战也逐渐增多，并且不同地区的能源成本、监管政策等因素也使得以太坊挖矿在不同地域有不同的可行性和利润空间。历史上在以太坊算力难度较低、币价上涨期，很多矿工获得了可观的收益，但随着市场和技术的发展，该投资方式需要更加谨慎的成本效益评估和风险考量。
六、以太坊的风险
（一）市场波动风险
以太坊价格具有较大的波动性，这是投资者面临的最直接风险之一。其价格可能在短时间内出现大幅涨跌，例如在加密货币市场整体行情较好的时期，以太坊价格可能在数周或数月内迅速上涨数倍；而在市场面临熊市或者出现不利消息冲击时，其价格也会在短期内大幅下跌。这种价格波动对于投资者的心理承受能力和资金管理能力都是巨大的考验，如果投资者在价格高位进入市场而没有及时应对价格下跌，可能会面临巨大的资产损失。像2018年加密货币市场熊市期间，以太坊价格大幅缩水，许多投资者损失惨重，这种情况显示了以太坊价格波动风险对投资收益有极大影响，同时市场投资者情绪、宏观经济环境、加密货币市场内其他竞争币等因素都会影响以太坊的价格走势。
（二）政策风险
不同国家和地区对于数字货币的监管政策各不相同并且处于不断变化之中，这是以太坊面临的另一个风险因素。政策的变化可能对以太坊的价格和合法性产生重大影响。一些国家可能会出台限制或者禁止数字货币交易的政策，这将直接影响以太坊在当地市场的交易情况和投资者的参与积极性；如果对以太坊等区块链项目开展的相关业务如ICO、DeFi等认定为不符合金融监管法规，还可能会面临制裁或者整顿，从而影响以太坊的生态发展和市场价值。例如在中国，限制了数字货币的交易和ICO等相关活动，这致使以太坊在中国市场的交易活动由公开转向地下或者直接停止相关业务的开展，这体现了政策限制对以太坊业务及投资者可能产生的消极影响。
（三）技术风险
网络安全风险 以太坊网络可能会面临黑客攻击、安全漏洞等网络安全方面的技术风险。一旦网络遭到攻击，可能会导致交易信息泄露、用户资产被盗等严重后果。如之前The DAO事件，黑客就从早期的去中心化自治组织中窃取了大量的ETH，这一事件不仅导致了以太坊社区的分裂分析，也让投资者对以太坊的网络安全性产生担忧。尽管以太坊不断在加强安全性能优化升级，但随着技术不断发展，新的网络攻击手段也可能会出现，持续威胁着以太坊网络的安全。
网络性能风险 以太坊的网络可扩展性是其面临的一个挑战，当网络交易量大增时可能会面临拥堵、交易延迟等性能问题。例如在一些特定时期，如NFT项目火爆期间或者DeFi交易高峰时段， Ethereum网络可能会出现交易处理缓慢的情况，这不仅影响了用户体验，对于依赖网络正常运行的交易以及各种去中心化应用和智能合约的执行也构成威胁。其从工作量证明（PoW）向权益证明（PoS）的过渡、以太坊二层等技术升级方案都是为了解决网络性能相关的技术风险，但在升级过程和新技术的融合中也可能出现未预期到的兼容性、稳定性等技术挑战。
技术更新风险 以太坊的技术处于不断创新和发展进程中，新的升级方案、技术发展趋势或者竞争对手的技术突破可能使以太坊现有的技术架构和生态面临风险。例如其他区块链平台推出更高效、更具创新性的智能合约技术或者更优化的网络共识机制时，可能会吸引原本以太坊的开发者、项目运营方或者用户转向其他平台，从而降低以太坊的市场竞争力和生态繁荣度。并且如果以太坊自身在进行技术升级（如向Eth2.0升级）过程中出现问题，例如升级时间延迟、技术方案存在重大漏洞或者无法协调好社区内部不同意见和利益关系等情况，都可能给以太坊的发展前景带来严峻挑战。
