
以太坊是一個公共的、去中心化的區塊鏈,由 Vitalik Buterin 於 2015 年推出。它會永久記錄其網路上的所有交易,無需中心化機構進行操作或維護,由受信任的第三方獨立運行。它也是第一個允許開發者在其之上建立和部署去中心化應用程式(DApp)的區塊鏈。以太坊協議中使用的貨幣稱為以太幣(ETH)。
在以太坊之前,早期的加密貨幣功能有限,主要作為數位貨幣,每種貨幣都有其獨特的功能。Vitalik Buterin 設想了一種協議,可用於促進各種去中心化應用程式的建立,而不需要開發者建立自己的區塊鏈。這個願景導致了「以太坊虛擬主機(EVM)」的誕生,它是去中心化的全球電腦,允許用戶使用區塊鏈資源執行程式。
以太坊的運作依賴於處理交易的節點營運者,用戶為此支付被稱為 ETH 的「燃料(Gas)」費用。這些費用可能會有所不同,用戶可以藉此影響交易驗證的速度。除了貨幣交易,以太坊也支援各種應用程式,並由智能合約提供支援,這是當滿足特定條件時在區塊鏈上運行的自動化程式。
隨著用戶需求的增加,以太坊面臨了可擴展性挑戰,例如 2017 年加密貓(CryptoKitties)熱潮期間的網路壅塞,導致交易速度變慢和燃料費上漲。雖然一些區塊鏈選擇中心化來解決這個問題,但這損害了它們的去中心化性質。
為了解決可擴展性問題,以太坊開發者考慮引入分片(Sharding),透過將網路數據庫劃分為更小部分的技術,節點營運者可利用更少的運算能力,同時仍然確保安全性。如此一來,可能會提高參與度和加快交易速度。另外,Rollup 技術可以將多筆交易合併為一筆,進而降低交易的燃料費。
以太坊目前採用工作量證明(PoW)共識機制,由礦工保護區塊鏈以換取 ETH。然而,以太坊計劃過渡到權益證明(PoS)機制,其中驗證者(稱為「鍛造者(Forger)」)是根據其持有的加密貨幣數量選出。此次升級被稱為「合併(The Merge)」,預計將增強網路的可擴展性、安全性和可持續性。
以太坊的白皮書強調其目標是創造替代協議,以建立去中心化應用程式,主要透過使用智能合約來專注於安全性和可擴展性。這種獨特的方法允許開發者建立具有現實世界適用性的去中心化應用程式,例如房地產管理系統。
去中心化應用程式的一個知名案例是 CryptoKitties,這是一款玩家可以購買、出售和交易獨特數位貓咪的遊戲。遊戲中的每隻貓都是獨一無二的,並且擁有可驗證的所有權,這意味著它們不能被複製、被盜或被毀壞。此外,以太坊使用戶能夠建立自己的數位貨幣(稱為代幣),而無需廣泛的區塊鏈知識。這類代幣的知名案例包括 ChainLink、BAT 和 VeChain,它們在建立自己的區塊鏈之前都是以代幣形式開始的。
「合併」是以太坊原始主網與新的權益證明信標鏈的整合,象徵著從能源密集型挖礦轉向透過質押 ETH 實現網路安全。這項重大轉變旨在增強可擴展性、安全性和永續性。
最初,信標鏈與主網是分開運行且不處理交易的。經過廣泛的測試,合併使信標鏈成為所有以太坊數據的共識引擎,有效地消除了工作量證明。這項變更不會影響 ETH 的用戶或持有者;他們的資產保持不變,無需採取任何必要行動即可存取。
合併後,驗證者現在需透過質押 ETH,而不是挖礦來保護網路。雖然某些功能(例如提領質押中 ETH 的能力)並未包含在合併中,但後來透過了單獨升級啟用了這些功能。這個轉變也為未來的可擴展性解決方案奠定了基礎,例如因 Layer 2 擴展技術成功而發展的分片 (Sharding) 技術。
2022 年 9 月,以太坊做出了重大改變,從能源高度消耗的工作量證明(PoW)框架轉向更環保的權益證明(PoS)系統,稱為「合併 (The Merge)」。這個轉變讓以太坊的能源消耗減少了 99% 以上,因為它現在依賴 ETH 質押,而不是挖礦。
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