新手最全攻略：以太坊简易指南

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小编：记得关注哦

来源：mirror

原文标题：A Simpler Guide to Ethereum

如果你是加密界的新手，面对众多概念无从入手，那么欢迎你，来对地方了。

我最聪明的一些朋友已经开始花更多时间钻研以太坊。而在此过程中，他们中有些人问过我类似的问题。通常都是关于具体概念的界定（比如，“什么是 gas ?”）或者是广泛的概念性问题（比如，“ Uniswap 如何运作”）。这些疑问促使我写成了这一篇《以太坊简易指南》。

如何使用这篇指南呢？

它被划分为五个主要部分：

1. “以太坊 101”入门部分，
2. “以太坊 201”深入探讨更为复杂的概念，
3. 加密语境中关于身份认定部分，
4. 去中心化金融部分，以及最后，
5. 关于以太坊的未来。最后的部分尤其探讨向 PoS (权益证明机制) 的过渡（如果现在这些与你无关，则不要过于忧虑）。

在每一部分，我解释了很多复杂的专业术语，编制了许多实用的图表，以通俗的语言阐释以太坊中最为重要的概念性主题。并且，我还在指南的末尾附上了额外资源，供大家继续深耕。

在了解以太坊时，你可以针对性地运用指南的不同部分进行快速阅读和检查，或将指南作为探索未来的一个灵感点，或作为一个链接分享给最近对加密领域感兴趣的朋友。举例来说，可以按 Ctrl+F 键查找“ Uniswap ”更多地了解去中心化交易所。或者，还可以检索“ wallet ”（钱包）学习更多有关非托管钱包的安全知识。

在 Vitalik Buterin（以太坊联合创始人）的某篇热门博客帖子中，他写道，“有时候，差别极小的过度简化正是我们了解世界所需要的东西。”我希望，通过将这些复杂的话题浓缩为极简的内容，让这则指南可以帮助所有人了解以太坊世界。

1）以太坊101 - 基础篇

在认识以太坊之前，我们需要了解它的基础概念。在这个部分，我将阐释什么是区块链，区块如何添加到链上，以太坊如何像世界计算机一般运作，以及智能合约如何运行。

区块链- 区块链是指特定网络中一系列独立计算机处理和维护的所有交易的公开记录本。比起用中心化的方式管理这些交易数据库（就如 Amazon 或 Facebook 控制自己数据的方式），区块链上不存在单个数据所有者，使之去中心化。在这个网络中的计算机遵循着特定的规范和机制，以保存所有交易的记录。

这些规范让计算机能够同意网络中发生的所有（交易）行为，或就其达成共识：计算机 A 是否转出资金给计算机 B ，计算机 B 是否发送这些资金给计算机 C，以及什么时候呢？上周发生了什么事呢？六个月前发生了些什么？

网络中的计算机是独立的，因此，计算机 D 和 E（和 F 和 G ......）可能不认识计算机 A、B 或 C。区块链的一系列规则意味着，单个计算机无须独自验证其他计算机提供的数据的准确性，就能对区块链历史上发生的交易达成一致。换句话说，计算机之间不用信任彼此就可以达成共识。在网络中的计算机之间，这种去信任共识机制具有举足轻重的重要性。

区块链数量十分庞大，每一条链遵循着自行设置的规范达成共识。以太坊区块链致力于为给不同领域中酷炫的、新颖的应用提供基础设施服务与设计空间，比如游戏、艺术、金融和社交媒体类的应用。

共识机制- 当区块链上的所有计算机都同意发生在网络中的事实，这就是“达成共识”。单个计算机之间根据区块链的规则达成共识，并且每一次将新交易打包至链上，所有计算机都需要经历达成共识的全过程。一旦这些计算机达成共识，交易区块则被打包到区块链上，成为网络历史记录中的一部分。大致的意思是，假设计算机对每次新交易添加至链上的行为无异议，那就相当于同意了区块链的整个历史记录，因为他们不得不参与其中的每一环。

共识是一个支撑整个区块链世界的重要概念。如何在不信任网络中任何参与者的情况下，验证上面发生的交易，这是一个非常难以解决的人类问题，而区块链是这一问题的最优解。不同规范（或是“共识机制”）可以促使个人计算机在区块链中达成共识。下面介绍两种主要共识机制：

工作量证明（PoW）- 在工作量证明机制中，计算机之间以竞赛的方式解决复杂的数学问题。网络会给第一台解决问题的计算机提供经济奖励，这激励着计算机背后的人不断更新并运行节点（换言之，确保网络一直处理交易）。

也许你曾听过，这种竞相解决计算密集型数学问题的过程就叫“挖矿”。基本上，经验证为合法的交易，可以安全地添加到区块链上。这也是比特币区块链以及当前以太坊区块链在实施的规则。

工作量证明机制也有它的缺点，主要是1）最终，最强大的（和最昂贵的）计算机能够更快地解决问题，因此，富者衡富；2）在计算机上解决高难度的数学问题需要消耗很多精力，这已经成为整个区块链最为人诟病的一点。

权益证明机制（PoS）- 相对于耗费大量算力来达成共识（如 PoW），权益证明机制则是利用惩罚的风险（和一些经济激励）约束/激励参与者。

在权益证明机制中，参与者筹备资金（技术角度而言，他们“质押”自己的资金），并换取进入随机选拔程序的资格。被随机选中的计算机需要验证下一批即将到来的交易。当随机选中的计算机正确地处理交易（在权益证明机制的限制范围内），可以获得奖励。

如果被网络随机选中的参与者违反了权益证明机制的规定，那么这个参与者质押的资产就会减少（或“被罚没”）。

PoS区块链不会同时请求网络中的所有计算机破解那些数学难题，而是通过随机选取计算机进行交易验证。略过繁重的计算过程可以减轻PoW机制出现的两大主要问题。这也是以太坊在规划2022年部署下一代区块链时，打算启用这套共识机制的部分原因。

节点- 为了以太坊区块链的运作，网络中的参与者需要运行特定的软件，协助他们与区块链进行交互。我倾向于认为，每个节点作为独立计算机运行着以太坊软件。同样地，节点（网络中的参与者）越多就越去中心化，但有时，维护所有节点有些麻烦，因此，不同的节点针对不同的目的：

全节点- 全节点用来储存完整的区块链数据，帮助区块进行验证并打包到链上。这类节点还为过去的交易提供有效性证明。

轻节点- 轻节点的功能在设计上相对少于全节点。比起储存完整的区块链数据，轻节点仅仅储存较少量过去交易的证明。这类节点让更多人参与到网络中，因为它们存储更少的数据，运行起来更加经济。

归档节点- 归档节点是以太坊世界的程序库/维基百科词典。它们储存全节点所有的数据，甚至更多。分析工具和钱包提供商也许会利用归档节点来拉取很久之前的信息。

客户端- 这是以太坊的软件，使得计算机（节点）能够同以太坊网络进行交互。单个节点可以选择他们想用的客户端软件，但多用一些不同类型的客户端对于去中心化至关重要，以免其中某个客户端出现 bug 或者问题。现在有执行客户端和共识客户端两种类型，但这不在指南介绍的范围内。

现如今，链上有很多可用的客户端，最近以太坊社区争取让最大的一些节点运行机构多样化其运行节点的客户端。重要的是，任何想要参与运行以太坊网络的用户，都可以创建他们自己的客户端，这意味着用户不必信赖第三方实体为其验证区块链。

状态- 以太坊区块链的状态指的是在任何特定时间点区块链上的账户余额情况。一旦有新的事物产生（比如处理一个新的交易区块），那么状态则会更新并精确地反映区块链在打包新交易后的状况。

以太坊的状态保存不同账户及其余额的信息。换言之，一旦区块链验证新的交易，状态也会随之更新，利用刚添加的新交易信息反映出新的账户余额。

侧栏 - 如何将区块打包到区块链上？

一个用户可能想用以太坊区块链发送一些资金给另一个用户。一旦发起方用户这边发起了交易，这笔交易就要在接收方用户收到这笔钱之前，被打包至交易链上。

当这样一笔交易打包到以太坊区块链上，各个节点需要在交易打包上链并变成其一部分历史之前，完成整个达成共识的过程。

在下图中，它讨论的是上述的简单交易，就是一个用户发送资金给另一位用户。这笔交易被打包成区块，等待节点一同达成共识后将它添加至链上。

来源: Understanding Ethereum

事实上，区块链只是所有用户对于发生在网络中的历史交易达成共识的方式，而区块链状态是已实时更新过新交易的账户余额

来源: Understanding the Ethereum Yellow Paper

智能合约- 在一定程度上，智能合约类似于物理世界中使用的传统合约的电子版。在传统合约中（例如雇佣合同或者公寓租赁），两个及以上的合约方建立一套条款，再通过律师和司法系统执行合约中的条款。

而在智能合约中，两个及以上的用户也是创建一套规则，却不是通过司法体系执行合约，而是由程序代码编写成智能合约，发送到区块链（或者部署在区块链上）。智能合约会根据已编好的代码自动运行，而不需要律师执行。

上述的侧栏部分叙述了区块打包上链的过程。智能合约是经由区块内的交易部署到链上的代码。未来的交易可以“调用”或与智能合约交互。举个简单的例子，A 用户希望和 B 用户就比特币在未来两年内的价值打赌。A 用户认为比特币在 2032 年 1 月 1 日时会超过 100,000 美元，而B用户则认为比特币会低于这个价格。那么，两位用户可以建立一个智能合约，在合约里放置彼此的资