区块链界的操作系统：以太坊

来源：玲珑邪僧

1. 思考者Vitalik Buterin

2011年比特币诞生两周年的时候，以太坊的发明者Vitalik Buterin只有17岁。第一次接触到比特币的时候，Vitalik并没有太大的兴趣。但接下来的一段时间里总是听到朋友们反复提及，Vitalik才认真地对比特币进行了详细地研究，并决定要加入这个创新的经济体系。

不过想加入任何资金场游戏里都需要启动资金，没有钱代表连准入的门槛都无法企及。Vitalik没有富足的钱购买比特币，更没有充足的钱去买机器进行挖矿，于是Vitalik选择了一项文理共济的副业：写文章，并将收费标准定位每篇5个比特币，至此开始了他的写作生涯。由于计算机知识丰富，文笔观点出众，Vitalik不久便引起了一位罗马尼亚比特币爱好者的注意，志同道合的两个人在2011年底一起创办了一本比特币杂志，与此同时，他考上了加拿大的滑铁卢大学。

2013年5月，作为比特币杂志代表，Vitalik参加了美国的一个比特币爱好者会议。这是Vitalik第一次参加这样大型的线下活动，一种打通次元壁的真切感让他在参加完这个会议后，当即决定从滑铁卢大学辍学，全身投入到加密货币行业当中。

在接下来的6个月中，Vitalik游历了很多地方以拜访那些试图将比特币改造得更强大的大咖们。在世界晃了一圈回到多伦多的Vitalik，在听取了百家之言后开始确信了一点：大家对于比特币2.0的构想，方向上统统都是存在本质上偏差的。

当时所有的改良项目都试图在比特币的基础上增加新的功能。这看起来很合理，但同时存在以个致命的弱点：当初正是因出于安全性的考虑，中本聪有意地提高了交易的复杂性；而当时所有的改良比特币的想法，又都会削弱比特币的安全性。

长时间的写作累积和大量的资料整理，Vitalik最终意识到，区块链真正的方向不是一直专注于比特币的改造，抑或是fork一个比特币的分支，而是需要一个图灵完备的平台，以供新的区块链技术落地发芽。

经过长时间的充分思考，Vitalik起草了一份白皮书，并把它起了个名字：以太坊（Ethereum）。

2. 智能合约的首次登场

以太坊与比特币的最大区别便是前者提供了一个功能更强大的合约编程环境。

它的核心是以太坊虚拟机（EVM），可以执行任意复杂算法的编码。在计算机科学术语中，以太坊是“图灵完备的”。开发者能够使用现有的JavaScript和Python等语言为模型的其他友好的编程语言，创建出在以太坊模拟机上运行的应用。

智能合约用计算机语言来描述，通过计算机执行。参与方无须彼此信任，因为智能合约不仅是由代码进行定义的，也是由代码强制执行的，完全自动且无法干预。例如当甲想要从乙手中购买房屋，在传统情况里此笔交易所涉及多个第三方，包括律师和托管代理，这使得流程变得缓慢且昂贵。若是使用以太坊，一段智能合约的代码在经过一定的条件触发后，便可以自动将房屋所有权转让给甲，并在达成协议后向乙转移资金，而无需第三方代表他们执行，最终降低了用户的成本。

通过智能合约的设计开发，以太坊可以实现各种复杂逻辑，如众筹系统、数字货币、资产管理、供应链追踪监控等。但智能合约一词的定义本身即具争议性，有一种声音是“自动”合约也许更适合这个场景，因为在现实极其复杂的商业逻辑里，终不可能将所有不可控的情况都写成if-else的逻辑形式。所以智能合约的天花板到底在哪里，在未来仍需拭目以待。

3. "古典主义"ETC与"新潮电音"ETH

以太坊里有一对很有意思的货币概念：ETH和ETC。以太坊也有自己的内置数字货币，但是因为一次黑客袭击事件后，以太坊出现了硬分叉，从而发展成为了两套数字货币体系——古典主义ETC，新潮电音ETH。

首先简略解释一下何为硬分叉。硬分叉，即为区块链发生永久性分歧，在新共识规则发布后，部分没有升级的节点无法验证已经升级的节点生产的区块，通常硬分叉就会发生。

2016年，区块链业界最大的众筹项目TheDAO遭到黑客攻击,导致300多万以太币资产被分离出TheDAO 资产池。要知道，数字货币是匿名性质的，资产被盗想要找回基本就意味着大海捞针。故同年7月，以太坊开发团队通过修改以太坊软件的代码，在第1920000区块强行把The DAO及其子DAO的所有资金全部转到一个特定的退款合约地址，从而“夺回”黑客所控制的DAO合约的币。

至此，以太坊硬分叉形成两条链，一条为原链（ETC），一条为新的分叉链（ETH），各自代表不同的社区共识以及价值观。

坚持原链etc的人认为，钱被盗了就是被盗了，在区块链的世界里需要愿赌服输，否则将会颠覆区块链的核心精神，区块链这一概念将完全沦为文字游戏。但是由于大部分矿工同意“回滚”，所以新链eth逐渐成为占据更大市场份额的新以太坊货币。

DAO事件发生后，外界进行了大量的技术分析与追查。种种迹象表明，能够发现这个漏洞并发起攻击的人，极有可能在以太坊核心开发团队内部：

4. 当你提及gas

以太坊的运行环境，也被称为以太坊虚拟机（EVM）。每个参与到网络的节点都会运行EVM作为区块验证协议的一部分，合约执行会在所有节点中被多次重复，这使得合约执行的消耗非常昂贵，所以为防止以太坊网络发生蓄意攻击或滥用的现象，以太坊协议规定交易或合约调用的每个运算步骤都需要收费。这笔费用以gas作为单位计数，用于测量执行某些操作所需的计算量，也就是俗称的燃料。

一笔交易的交易费由两个因素组成：

1. gasUsed：该交易消耗的总gas数量
2. gasPrice：该交易中单位gas的价格（用以太币计算）

交易费 = gasUsed * gasPrice

每个用户可以各自设置自己希望使用的gasPrice，甚至可以是0，只要你不想让你的交易被打包……这里还有一个较为重要的概念：Gas Limit。 Gas Limit是用户愿意为执行某个操作或确认交易支付的最大Gas量。所以交易佣金的成本其实等于gas Limit*gasPrice，如果有剩余 Gas，将立即退还给发起交易的人员或智能合约创建者。（所以实际消耗也可以用上文提到的 gasUsed * gasPrice 来计算）

为什么我们有这个gas系统？和比特币里的手续费作用一致：激励。矿工必须使用他们的计算能力来验证智能合约，然后负责将交易置于其区块内。gas系统允许他们为此收取一定的费用。这笔费用被称为矿工费，它有助于激励他们积极参与生态系统。

5. 小结：

以太坊可以用来创建去中心化的程序、自治组织和智能合约，据纽约时报的报导，在2016年5月已经有数十个可用的程序。目前较知名的应用有：

2017年5月30日，ETH的日成交量首次超过比特币，市值超过比特币市值的一半，正式奠定以太坊在区块链届不可撼动的地位。