rere 以太坊区块链于 2015 年推出，比比特币的 2009 年晚了很多。在诞生之初，它与比特币（BTC-USD）有很多相似之处。两者都使用工作量证明（PoW）来验证交易并确保区块链安全。两者都使用原生加密货币来支付交易费用。
然而，以太坊 ( ETH-USD ) 带来了一项关键特性，使其与当时所有其他区块链区别开来，这项特性将永远改变我们使用加密货币的方式：智能合约。
与比特币一样，以太坊也是一个去中心化网络，允许人们无需中介即可转移价值。但以太坊的创建是为了解决比特币的一个（有意为之的）局限性。比特币的脚本语言仅支持最基本的应用程序。以太坊引入了一种图灵完备的编程语言，这意味着只要有足够的时间，它就能执行标准计算机可以运行的任何计算。这项创新使得以太坊能够支持被称为智能合约的数字协议。而智能合约反过来又支持着一个不断发展的去中心化应用程序生态系统，使得无需银行或中介即可进行交易。
在本指南中，我们将回答“什么是以太坊？”这个问题。我们还将讨论智能合约如何将区块链的功能扩展到其他早期区块链使用的简单脚本语言之外。
以太坊和以太币有什么区别？
以太坊一词通常既指区块链网络，也指该网络使用的加密货币。然而，两者之间存在区别。以太坊的原生加密货币是以太币（ETH）。网络上的交易需要以ETH支付，手续费根据网络流量和完成交易所需的算力而有所不同。简单的交易，例如向他人发送ETH，比使用智能合约（或多个智能合约串联）来完成交易所需的ETH更少。
以太坊利用遍布全球的计算机网络来追踪交易，并防止任何人篡改其账本。这些计算机被称为节点，由公司和个人共同运营。任何人都可以使用兼容的加密钱包访问该网络，进行交易或与智能合约交互。您的钱包地址将成为您在网络上的匿名身份标识。
以太坊的起源
要探讨以太坊的起源，我们首先需要了解比特币，它是第一种加密货币。虽然比特币证明了无需银行即可汇款，但它的设计却有意地有所限制。比特币的脚本语言可以处理基本的转账操作，包括定时合约，但除此之外的功能就非常有限了。
加密货币领域的程序员兼作家维塔利克·布特林(Vitalik Buterin)看到了构建更灵活系统的契机。2013年，维塔利克发表了以太坊白皮书，提出了一种能够运行可编程合约的区块链。这些智能合约会在特定条件满足时自动执行。智能合约的概念可以追溯到上世纪90年代，但以太坊将其变为现实。
与其依赖个人或公司来履行协议，不如让代码来处理协议的具体执行机制：如果发生这种情况，就执行该操作。智能合约使以太坊既成为支付平台，也成为执行更复杂交易的一种方式。如今，以太坊生态系统提供了从去中心化金融 (DeFi)到元宇宙和 Web3 游戏等各种应用。
以太坊网络于2015年7月30日正式上线，此前通过众筹活动筹集了约1800万美元的比特币。在以太坊的联合创始人中，Vitalik是最为人熟知的一位，但他只是众多创始人之一。其他联合创始人包括Charles Hoskinson（他后来创建了Cardano区块链）和Gavin Wood（他为以太坊创建了Solidity编程语言，之后又推出了Polkadot区块链）。
以太坊的工作原理
要理解以太坊，最好从基础入手：区块链。区块链是一个分布式账本。简单来说，它记录了在成千上万台计算机上复制的交易信息。让我们来看一些基本结构。
- 交易：发送 ETH 或代币是基本交易。但是，与智能合约的交互也是一笔交易。不同类型的交易成本各不相同，但它们都会改变网络状态，因此都需要记录。
- 区块：当你发送 ETH 或与智能合约交互时，该操作会与其他交易捆绑到一个“区块”中，即一组交易。
- 区块链：区块随后被添加到由先前区块组成的链条中。一旦添加，记录就极难被篡改。这种结构使得以太坊无需中央机构验证所有内容即可运行。
智能合约
智能合约是以太坊的核心引擎。如前所述，智能合约本质上是存储在区块链上的代码。当您与智能合约交互时，代码会根据其预设程序自动运行。例如，一个智能合约可能表示：“如果用户 A 发送 1 个 ETH，则将此数字艺术品的所有权转移给用户 A。” 无需任何人批准此转移。合约会在特定条件满足时执行。
这种自动化机制实现了“无需信任”的交易。您无需信任陌生人或公司会履行交易承诺。代码负责执行，而区块链则提供交易发生时间和方式的透明记录。
以太坊虚拟机（EVM）
以太坊虚拟机（EVM）是执行智能合约的运行时环境（一个安全的沙箱）。每个以太坊节点都运行着EVM，每个完整节点都执行每一笔交易。这种重复执行机制确保了智能合约无论在何处处理都能产生相同的结果。如果没有EVM，网络就无法就区块链的状态达成一致。
燃气费
以太坊上的每笔交易都需要支付“gas费”，gas费以以太坊的原生加密货币ETH支付。以太坊gas费用于补偿节点运营商处理交易所需的计算能力。费用根据网络流量和交易复杂程度而有所不同。简单的转账需要的gas较少，而复杂的智能合约交互则需要更多。
权益证明
像以太坊这样的去中心化区块链使用共识机制来验证交易。简单来说，共识机制是一种无需中介机构即可就哪些交易有效达成一致的方法。共识机制通常还会结合经济激励和惩罚措施，以确保验证节点遵守协议规则。
以太坊现在使用权益证明（PoS）作为其共识机制。以下是对其机制的简要概述。我们首先来看一下防止不诚实行为的机制。
- 质押：在以太坊的权益证明（PoS）机制中，验证者将 32 个 ETH 锁定在智能合约中作为抵押品，以确保其行为的诚信。如果验证者存在不诚信行为，其质押的 ETH 将面临风险，并受到称为“罚没”的惩罚。目前，以太坊的罚没惩罚从 1 个 ETH 起，最高可达质押金额的 100%。被罚没的 ETH 会被销毁，并发送到区块链上一个无法恢复的地址。无效区块中的交易会被退回到内存池（mempool），这是一个网络上的等待区域。
- 质押奖励：质押的优势在于，以太坊协议会铸造新的 ETH 来奖励被选中提议下一个交易区块的验证者。向区块链添加新区块的验证者可以获得新铸造的 ETH，以及用户为加快区块打包速度而支付的优先费。交易的基本费用会被销毁。基本费用是指处理交易所需的最低费用。被销毁的 ETH 仍然存在于区块链上，但不再属于流通供应量，也无法访问。
- 验证：网络上的每个完整节点都会运行每个区块中的每个交易，以确保它们都能达到相同的结果。
在 2022 年 9 月之前，以太坊使用工作量证明（PoW）机制来保障账本安全。这一策略与比特币的安全机制类似，但以太坊的供应量没有上限，而比特币的供应量上限固定为 2100 万枚。
以太坊在 2022 年切换到 PoS（称为“合并”），以及同期进行的其他网络升级，带来了两个主要好处。
- 以太坊的能源消耗下降了超过 99%。
- 在2021年8月以太坊改进提案（EIP-1559）发布后，以太坊通过销毁基础交易费来抵消新铸造的以太坊，从而实现了更稳定的供应量。因此，自合并以来，以太坊的供应增长速度总体上低于比特币。
以太坊 vs. 比特币
比特币 (BTC) 和以太坊在市值方面领先市场。然而，这两个区块链网络的目标却截然不同。比特币最初被设想为一个去中心化的点对点 (P2P) 电子现金系统，但现在也已成为一种价值储存手段。以太坊提供相同的功能（P2P 转账、价值储存），同时还增加了运行智能合约的功能。
虽然以太坊不再是唯一支持智能合约的区块链，但其价值源于其在用户数量和验证者网络规模方面的领先地位。以太坊拥有最大的DeFi市场份额，其锁定总价值（TVL）超过市场总份额的一半。该网络还拥有最大的质押资金投入，在参与度较高的时期，质押的ETH价值接近1200亿美元。规模对于共识至关重要，规模较小的网络对任何计划篡改网络的人来说，所需的资金投入也更少。
交易速度和成本
对于简单的P2P转账来说，比特币交易速度较慢，而且通常成本更高。
- 比特币网络每秒大约处理七笔交易。
- 以太坊主网每秒处理 15 到 30 笔交易。
这两个网络速度都不快，但以太坊受益于Layer 2 (L2) 区块链，例如 Base 和 Arbitrum，它们可以更快地处理交易，并将交易批量发送到以太坊主网以确保安全。
两个网络在网络拥堵期间都可能出现费用飙升，但以太坊被认为更容易受到这种飙升的影响，部分原因是 2017 年发生的一起事件，当时流行的 CryptoKitties 区块链游戏导致网络使用量飙升，将 gas 费用推至创纪录的水平。
用例
比特币的优势在于：安全且抗审查的价值转移。虽然比特币具备智能合约功能，但其脚本语言限制了它与以太坊相比的应用场景。一般来说，你可以发送比特币，并可选择为交易设置时间锁定。仅此而已。
相比之下，以太坊的智能合约支持使其能够实现广泛的应用场景。
- DeFi平台允许用户进行借贷和交易。
- NFT（非同质化代币）允许创作者出售数字艺术品和收藏品。
- 区块链支持可用于各种用途的代币，包括投票或在去中心化应用程序中提供特定功能。
智能合约推动生态系统的发展，它们还可以通过称为预言机的可信数据源从外部世界获取数据。
以太坊功能强大，但你可能在加密货币领域读到的许多“黑客”事件都是智能合约漏洞利用，即有人发现了一种方法，使合约执行开发者未预料到的操作。比特币刻意追求的简洁性避免了这个问题。
为什么两者兼备
比特币和以太坊使用与其应用场景相对应的交易结构。
- 比特币UTXO：比特币使用UTXO（未花费交易输出），这种策略通过花费“零钱”来更好地保护隐私。与以太坊从单一账户余额进行支出不同，比特币将UTXO视为独立的余额，可以分配到无限多个钱包地址。虽然并非完全不可能，但追踪起来更加困难。这种结构使得比特币非常适合P2P转账。
- 以太坊账户：以太坊采用账户结构，提供更高的透明度。这种透明度对于使用可能需要查看账户余额的智能合约至关重要。
加密货币市场并非赢家通吃。它既能容纳主流区块链，也能容纳其他竞争性区块链网络，例如 Solana、XRP 和 BNB 智能链。每个网络都能在市场中找到自己的定位。
你可以用以太坊做什么？
智能合约、预言机和账户透明度为以太坊用户开启了无限机遇。
- 收发款项。您可以向世界各地任何拥有钱包地址的人转账 ETH，无需银行账户。转账通常在几秒钟内即可到账。
- 使用去中心化应用程序（dApp）。去中心化应用程序利用多个智能合约，并在区块链上运行，而不是在公司拥有的服务器上运行。这些dApp包括社交平台、游戏和金融工具。
- 体验去中心化金融 (DeFi)。DeFi平台让您无需中介即可进行借贷和交易。您可以赚取存款利息，或使用加密货币作为抵押品获得贷款。
- 买卖NFT。 非同质化代币代表对独特数字物品的所有权，涵盖艺术品、收藏品、游戏内资产，甚至房地产。所有权在区块链上得到验证。
- 使用稳定币。像 USDC 和 USDT 这样的代币与美元挂钩，并在以太坊网络上运行。稳定币可以让你在加密钱包中持有等值的美元，从而避免加密货币常见的价格波动。
以太坊风险及注意事项
以太坊提供了强大的工具，但也存在真正的风险，包括价格波动、诈骗和智能合约风险。
价格波动
与其他加密货币一样，以太坊 (ETH) 的价格波动性很大。两位数百分比的价格波动并不罕见，而且所有加密货币的价格都会受到比特币波动的影响。以太坊的价格上涨或下跌速度往往比比特币更快。
智能合约风险
智能合约本质上是代码，而代码可能存在漏洞。恶意行为者可以利用这些漏洞从协议（去中心化应用，dApp）中窃取资金。此外，当一个dApp上的漏洞影响到其他dApp的流动性或资金访问权限时，就会发生传染效应，从而加剧这种风险。
诈骗和用户错误
加密货币目前仍处于监管空白状态，这既是好事也是坏事。网络钓鱼诈骗十分常见。点击恶意链接并批准钱包交易可能会瞬间盗走您的资金。如果您使用自托管加密钱包，则必须自行负责安全并保护您的私钥。您的私钥是您在区块链上拥有加密资产的证明，一旦丢失私钥，任何人都无法提供帮助。
税收和监管的不确定性
在许多司法管辖区，每笔加密货币交易都会产生应税事件。例如，在美国的税务申报中，每当以太坊（ETH）或以太坊代币易手时，其购买和处置价格都必须转换为美元。质押和利息收入也需要纳税，同样需要以美元为基础进行转换。此外，各国政府仍在决定如何以及何时监管加密货币。监管方式也会随着政府更迭而改变。
网络流量
Gas 费用可能会因网络中其他环节的事件而飙升，而这些事件难以预测。然而，当加密货币市场波动性增大时，无论市场价格走向如何，Gas 费用通常都会上涨。交易活动增加，用户调整 DeFi 策略。对区块空间的竞争加剧，进一步推高了 Gas 费用。
集中风险
以太坊将其账本分布在数千个节点上。然而，少数实体控制着网络中相当一部分的验证节点。近年来，质押活动已集中到 Lido、币安、Ether.fi 和 Coinbase 等大型平台。此外，智能合约可能使用代理合约，这使得它们可以被修改。这改变了以太坊赖以建立的“代码即法律”的理念。实际上，任何人都可以通过修改代码来改变法律。
以太坊入门
如果您准备探索以太坊，以下是基本步骤。
选择一款钱包
你需要一个钱包来存储以太坊 (ETH) 并与去中心化应用 (dApp) 进行交互。钱包分为两类：托管型钱包和非托管型钱包。
- 托管钱包由 Coinbase 或 Kraken 等交易所管理。交易所会为您管理钱包的私钥。
- 非托管钱包，例如 MetaMask（一款应用程序）或 Ledger 等硬件钱包，赋予您完全的控制权，同时也承担全部责任。如果您丢失了非托管钱包的私钥，任何人都无法找回。这类钱包也称为自托管钱包。
购买以太坊
您可以使用法定货币（例如美元）通过 Coinbase 或 Kraken 等加密货币交易所购买 ETH。主流交易所都要求进行“了解你的客户”（KYC）身份验证。
购买完成后，最好将您的 ETH 转移到自保钱包。这样，即使交易所发生安全漏洞，您的 ETH 也不会受到损失。
从小规模开始
错误，例如将加密货币发送到错误的钱包地址，是学习过程中不可避免的一部分。但当风险较低时，这些错误是可以承受的。关键在于学习哪些事情不该做。
建议您先用少量 ETH 进行首次交易，比如几美元。这种策略可以降低风险，让您在学习如何发送 ETH 和使用去中心化应用 (dApp) 的过程中逐步熟悉操作。
结论
以太坊的起源可以追溯到比特币，但两者的目标和应用场景却截然不同。以太坊代表着我们对货币和所有权认知方式的转变。它不仅仅是一种加密货币。以太坊的智能合约支持实现了去中心化金融和数字资产（例如NFT）的构建。
然而，以太坊的智能合约功能也存在一些弊端。智能合约可能存在漏洞，使您的资产面临风险。以太坊生态系统也更倾向于那些愿意花时间学习的用户。建议从小额投资开始，先学习基础知识，然后再投入更多 ETH 进行交易。