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初識以太坊

以太坊

定义

以太坊是去中心化区块链运算平台,所有人都能在平台上部屬程式碼,搭建屬於自己的區塊鏈應用,也可和其他人所建立的程式互動,並可發行自己的幣種以及進行轉移。

以太坊与比特币的区别

比特幣是單純建立在區塊鏈上的交易記帳貨幣,但以太坊卻一台「超級電腦」,不但能夠產生出以太幣,同樣也能兼容不同大型應用程式,包括NFT及GameFi。

共识机制

以太幣的共識機制截止今天使用「PoW(工作量證明)」,其將慢慢過渡至「PoS(權益證明機制)」。共識機制為區塊鏈運作的核心,定義了參與者記錄區塊鏈資料時該如何生成區塊,以及重點獎勵如何發放的方法。

工作量证明(PoW)

透過每個節點的算力,就像是貢獻多少工作量,經過全網節點驗證後即可獲得獎勵,但高算力代表高耗能,全網驗證也讓過程變得更加費時。

权益证明(PoS)

讓驗證者質押以太幣,系統將選擇一位已質押的驗證者完成區塊生成,可大量節省能源與提升驗證速度,但也有屯幣的風險在。為提升以太坊的整體效率,以太坊將改為權益證明機制(PoS)並已進行大規模測試,預計在2022年6月將以太坊過渡到權益證明機制(PoS)。

1.0 vs 2.0

以太坊2.0出现的原因

解决速度及手續費成本等問題仍然有待解決。

原有的版本「以太坊1.0」,將由底層架構更新慢慢提升到「以太坊2.0」,共識機制也將由工作量證明(PoW)轉變為權益證明機制(PoS),專注在提升可拓展性、效率與去中心化程度。

以太坊1.0

以太坊1.0即現有的以太坊,公鏈啟動於在2015年7月30日,運用工作量證明(PoW)演算法,允許開發者自行開發程式以及參與挖礦,並在數次的優化階段中提升穩定度,讓一般使用者也可以參與挖礦。以太坊1.0處理量是每秒15-30筆,隨著Defi和NFT的需求提升,處理量已不敷使用。

以太坊2.0

以太坊2.0是接下來的以太坊升級版本,稱為ETH2.0或「寧靜(Serenity)」,是在多個層級上提升以太坊區塊鏈,將以多階段進行發布,以提升以太坊上的交易運算能力,達到拓展可擴展性、安全性和可編程性的目標。

ETH2.0变化:

  1. 权益证明**(PoS)** 在此共識機制下,參與者被稱為驗證者,驗證者必須先質押虛擬資產就可以了,以太坊區塊練則根據質押的數量以及參與時長,按比例隨機選擇驗證者,再生成區塊後給予獎勵,質押資產也可以防堵不良行為。

  2. 分片/多链(Sharding) 在以太坊1.0僅有一條公鏈,在分片制度(Sharding)之下則多設立分片鏈,使多筆交易可同時在分片鏈上處理,分片鏈之間以信標鏈進行通信溝通。

智能合约标准(ERC)

ERC智能标准合约

(Ethereum Request for Comment, ERC)

為以太坊開發者發布的的請求意見稿,徵求各使用者參與以便產出一套遵循的標準,可以說是智能合約的「規則」。ERC 就像銀行的合約一般,包含技術和組織等各種注意事項及功能須知,目前最普及的ERC標準為ERC-20和ERC-721。

ERC-20

——同質性代幣標準

ERC-20 是目前最廣泛使用的以太坊虛擬貨幣規格標準,為同質性代幣 (fungiable token) 標準,方便開發者為產品建立金融交易的功能,貨幣的每單位價值均相同,讓使用者可以在鏈上進行區塊鏈交易,並可以查看自己目前所擁有的餘額。

ERC-721

——非同質性代幣NFT專用

ERC-721是NFT專用的標準,為非同質性代幣 (non-fungiable token) 標準,將資產轉換具有唯一性與獨特性的代幣,一旦交易後便不再擁有,常見的應用為藝術品,遊戲虛寶等等,使用者之間也能以此代幣進行交易,並進行後續的追蹤與審計。

ERC-1155

——NFT機制拓展方案

因應目前的交易與應用多樣化,ERC-1155是一種能同時管理不同類型代幣的智能合約標準,允許使用者在單一智能合約內,進行同質性代幣與非同質性代幣間的交易,不需要先核准獨立的合約,達到提升效率成本與交易彈性的目的。

燃料費 (Gas Fee)

每一次交易都需要耗費算力,就像發動汽車需要燃料一樣,每次交易都需要燃料(Gas),而燃料費(Gas Fee)就是將燃料價格化,並以以太幣作為單位,以便吸引礦工執行運算驗證。