《学区块链》......三.以太坊基础

出现的背景：

      由于比特币设计追求安全性和可靠性，内置的脚本语言限制和操作码有限，因此在比特币中只能实现极为有限的功能扩展。人们渐渐意识到，可以扩展比特币的设计，实现一个功能更强大、更灵活、通用的去中心化计算平台。由天才少年程序员、俄裔加拿大人维塔利克 · 布特林（Vitalik Buterin）创建的以太坊，正是这样的平台。

以太坊定义：

      以太坊 Ethereum，是一个通用的图灵完备的智能合约和去中心化应用（Decentralized Application，简称 Dapp）平台。所谓图灵完备，可以简单理解为：一切可计算的问题都能够计算。

智能合约概念：

      最早由密码学家尼克 · 萨博（Nick Szabo）在1995年提出，是一种在区块链上运行的相对独立的程序，是纸质合同的代码化和自动化的产物，极具革命性。智能合约完全按照程序设定的条件运行，可以自动实现条件判断、资金划转，杜绝了扯皮推诿、中心化操控、欺诈和干涉的可能性。去中心化应用（Dapp）是指一个功能完备的独立应用，类似于手机 App，包括一个或多个智能合约，以及交互界面。

以太坊的设计原则：   

1. 简洁：协议应尽可能简单，即使要付出数据存储和时间的代价。这可以降低个体对协议的影响。团队会拒绝增加复杂性的改进，除非它有根本性的好处。
2. 通用：没有“特性”是以太坊设计哲学中的核心特征。以太坊提供了一个图灵完备的脚本语言，以帮助用户创建任何的智能合约或交易类型。
3. 模块化：组件应尽可能模块化和独立。应支持在协议中做小改动的同时，应用层却可以不加改动地继续正常运行。最大程度地模块化可以帮助整个加密货币生态系统。
4. 无歧视：协议不应主动限制或阻碍某一特定的项目或用途，协议中的所有监管机制都应被设计为直接监管，不应拒绝不受欢迎的应用。你可以运行一个无限循环的程序，只要你支付足够的交易费用。

以太坊的结构：

      整个以太坊系统，可以分解为：一个 P2P 网络，共识规则，交易，以太坊虚拟机 EVM，区块链，共识算法和客户端。

EVM：

       EVM是以太坊智能合约的执行环境。网络中的每个节点都运行 EVM，节点使用 EVM 执行所有的一般转账交易和智能合约交易，并获得区块奖励和交易费用。以太坊虚拟机是图灵完备的：这意味着 EVM 代码可以实现任何计算，包括无限循环。为防止智能合约陷入无限循环无法退出，以太坊引入了 Gas 费用机制，每一步计算都需要支付一定的费用，由于没有用户能支付无限的 Gas，这样就不会存在无限循环问题了。

Gas：

        计算资源的单位。Gas Limit 代表用户愿意花费在 Gas 上的钱的最大值。Gas Price 是为每个 Gas 支付费用的单价。

ETH：

        叫做以太币。以太币没有总量上限，目前采取了一个通胀率递减的发行模式，与比特币的递减发行机制不同。部署和执行智能合约需要用到以太币。因此，有人将以太币称为“燃料货币”，业界流行“比特币是黄金，以太币是石油”的说法。