科普：从比特币到以太坊——为什么以太坊是区块链2.0

从比特币到以太坊，你所不知道的。

以太坊的创始人 Vitalik Buterin（华人社区常称他为 Buterin）几乎符合人们对天才的想象。

Vitalik 1994 年出生于俄罗斯，是计算机科学家 Dmitry 的儿子。但在他5岁的时候，维塔利克的父母离异，他跟随父亲移民加拿大。Vitalik 从小就表现出非凡的编程天赋。4 岁时，父亲送给他一台电脑作为礼物，他开始沉迷于用 Microsoft Excel 编写计算程序。12 岁时，Vitalik 开始自己使用它。C++写了简单的游戏，19岁还考入了加拿大著名的计算机学校滑铁卢大学。

Vitalik 的父亲是区块链孵化器 BlockgeeksLabs 的联合创始人。受父亲影响，Vitalik 17 岁接触比特币，被比特币去中心化的美好愿景深深吸引。后来，他开始撰写与比特币相关的博客文章，并创办了新闻网站比特币杂志作为其主要作者。进入大学仅 8 个月，Vitalik 就辍学了，全身心投入到以太坊项目的开发中。今天，Vitalik 仍然是以太坊团队的灵魂。

以太坊的诞生

比特币是第一个基于区块链的虚拟货币系统区块链 以太坊 区别，实现了极致的“去中心化”，但在应用上，比特币是有限的。受此启发，Vitalik 决心设计一种新的通用加密货币系统，即后来的以太坊。2014年，Vitalik在比特币杂志发表了《以太坊：下一代加密货币和去中心化应用平台》，其中首次提出了通用合约等技术，试图从基础协议出发，打造一个更通用的区块链系统。以太坊中的“以太”是一个历史悠久的经典概念。这个概念最早由亚里士多德提出，是古希腊哲学中的五种元素之一，代表天空或大气。自那时候起，现代物理学家借用了这个概念，认为“以太”是电磁波传播的媒介。“以太”被认为存在于各种恒星和行星之间，让人联想到晴朗的夏日天空。

在 2014 年迈阿密比特币大会上，Vitalik 正式宣布了以太坊项目，并于同年 7 月，以太坊发起了一项特别的众筹活动，为该项目筹集资金。以太坊项目的众筹持续了 42 天，只筹集了比特币。以太坊正式发布后，众筹参与者将获得一定比例的以太坊平台通用货币以太币。在整个众筹期间，以太坊项目从大约 9,000 个地址收到了 31,531 个比特币，当前价格为 1800 万美元。以太坊的启动众筹非常成功，项目组筹集到足够的开发资金。这种模式后来被称为初始代币发行（IC0）.

2015年以太坊正式发布时，参与众筹的9000个地址共获得以太坊项目组6000万枚ETH，这些交易直接写入以太坊创世区块。此外，以太坊发行了 1200 万枚 ETH，直接支付给以太坊基金会。以太坊在创世区块的流通量为 7200 万，此后每年都通过挖矿增长。与比特币有限的 2100 万总供应量不同，以太坊的供应量理论上是无限的。

以太坊和智能合约

在以太坊项目白皮书中，Buterin 提到了以太坊项目的设计目标：“以太坊的目标是提供一个内置成熟图灵完备语言的区块链，其中可以创建合约来编码任意状态转换能力, 用户可以创建上面提到的所有系统以及我们尚未想象的许多其他系统，只需几行代码来实现逻辑。智能合约和去中心化应用平台。为此，以太坊内置了图灵- 完整的专用编程语言Solidity，使用这种脚本语言，开发者可以创建所谓的“智能合约”，实现数字资产在区块链上的转移（即“V神”所说的“Encoding Arbitrary State Transition Functions” ”）。然后，开发人员可以使用官方工具轻松开发去中心化应用程序，并在以太坊网络上配置的以太坊虚拟机上运行。另一方面，以太坊用户可以使用以太币作为系统的“gas费”来维持应用程序的运行。在以太坊中，账户分为两类，一类是普通用户用私钥控制的Externally Owned Account，另一类是内部存储在合约代码（Contract Account）中，因此没有对应的私钥。不属于任何人的合约账户。合约代码完成后不能自动运行，需要外部账户在合约账户上发起交易，启动里面的代码。

比特币和区块链的诞生重新定义了信任，使人类首次在无需第三方中介的情况下，在数字领域转移价值成为可能。以太坊和智能合约的诞生极大地推动了区块链技术的应用。比特币网络是一个分布式数据库，而以太坊可以看作是一台分布式计算机。以太坊的所有节点共同构成系统的 CPU，共享链就像 ROM，智能合约和 DAPP 扮演程序的角色。

借助智能合约区块链 以太坊 区别，协议条款一旦拟定并发布，将得到严格执行，不可修改。这样，以太坊就实现了区块链技术与图灵架构的融合。在白皮书中，Buterin 设想了以太坊技术的三种应用类型：非金融、半金融和金融。非金融应用包括在线投票、去中心化治理等；智能奖励支付等半金融应用。以太坊的金融应用大概是人们最熟悉的。以太坊提供了灵活可靠的合约方式，可以建立子币种、金融衍生品、对冲合约等应用。

ERC20 和 ERC721 代币标准

在以太坊白皮书中，Buterin 详细讨论了所谓的“Token system”。Token一般翻译为“token”或“token”（之前也翻译为“token”），由此催生了以太坊的体系。重要的应用程序使用智能合约来发行代币。Token是“Token”的音译，也称“Proof of Equity”，是区块链领域中用来表示区块链上的资产或价值的总称。代币在机器与机器的交互中尤为重要，被认为是区块链应用的核心，甚至被称为开启未来“共识经济”的钥匙。

2015 年 11 月，以太坊推出了 ERC20 代币标准，开发者可以按照该标准编写智能合约，创建基于以太坊的通用代币。如果开发者通过出售这些代币来筹集资金，这种行为称为 IC0。今天，任何人都可以按照教程在半小时内发行加密货币。

2018 年，以太坊社区接受 ERC721 标准作为社区的官方代币标准。在ERC20标准下，代币同质化、可互换，代币可以无限细分。代币就像两个相同的硬币。在 ERC721 标准下，代币的最小单位为 1，不可细分，不可互换（Non-fungible Token Standard）。基于ERC721标准，各种NFT项目应运而生。在现实世界中，专利、数字艺术品等资产可以在区块链上进行表示。

（更多关于 NFT 的信息，请参见 Gate.io 比特百科：人人都可以 NFT。）

以太坊的未来：以太坊2.0

以太坊和智能合约为IC0、NFT、DeFi等新兴领域带来了繁荣，但也给以太坊本身带来了巨大挑战。受限于自身架构，以太坊的交易速度不足以支撑其广泛的应用，网络交易费用（Gas fee）依然居高不下。为此，以太坊基金会制定了路线图，计划在 2021 年左右推出以太坊2.0（也称为宁静）。预计在以太坊2.0 推出后，目前Gas费用过高的问题将得到有效缓解，从而促进DeFi的进一步繁荣。共识机制从 PoW 改为 PoS 后，以太坊系统的能耗将大大降低，节点的参与门槛也会降低，从而促进去中心化。此外，由于 Staking 涉及的代币数量众多，市场上 ETH 的流通量将下降，预计 ETH 价格将进一步上涨。