以太坊 (ETH) 是一個開源、去中心化的區塊鏈網絡，是比特幣區塊鏈網絡基礎上的第二代區塊鏈。相較於比特幣區塊鏈，以太坊有一些顯著的差異和改進。它支持使用其原生貨幣以太幣 (ETH) 進行數字支付，並作為軟件平臺創建和部署 去中心化應用程序 (DApps) 或 智能合約。
以目前的 ETH 價格計算，以太坊是市值第二大的數字貨幣，僅次於比特幣。以太坊通過向區塊鏈網絡引入智能合約功能，改變了數字貨幣行業。智能合約允許用戶和開發人員開拓新的領域。
以太坊網絡被設計成一種任何人都可以使用的全球計算機。它旨在讓用戶完全控制其數字資產，並允許他們訪問傳統上由中心化實體機構控制的工具和服務。
例如，在以太坊區塊鏈上，任何人都可以提供數字貨幣作為抵押品，並獲得即時貸款。在傳統的金融世界中，這一過程將由一個中心化機構託管。對於以太坊，該功能的每個方面都完全可以由區塊鏈上的智能合約處理。這就消除了第三方平臺的需求。
以太坊區塊鏈還可以通過在分佈在世界各地的公共節點的分佈式網絡上運行和提供程序，使任何程序能夠抵抗審查、完善且不易遭受欺詐。
本著去中心化所有權的精神，任何人都可以提交他們認為可以為項目的集體利益改進以太坊的治理建議。提案提交後，以太坊代幣的持有者可以對其結果進行投票。通過這種方式，以太坊社區對其正在進行的開發的結果負責。
由於區塊鏈技術和智能合約功能具有看似無限的可能性，以太坊已經產生了幾個數十億美元的產業。這些包括 DeFi、玩賺區塊鏈遊戲，以及廣受好評的 NFT 領域。如今，以太坊區塊鏈擁有超過 2,900 個不同的項目，處理的價值超過 11 萬億美元。
以太坊區塊鏈的原生代幣稱為 ETH。以太在完成網絡交易時需要支付手續費 (GAS)。它也是存儲在區塊鏈上的數字貨幣資產的貨幣交換，就像 NFT 一樣。在以太坊合併之後，ETH 將用於保護網絡並產生新的區塊。
以太坊的運營模式
當以太坊區塊鏈在 2015年 最初推出時，它採用了工作量證明 (PoW) 共識機制。在這個模型中，新的 ETH 代幣被創建並分發給礦工，作為生產新區塊和維護區塊鏈的獎勵。
這意味著被稱為採礦設備的高性能計算硬件裝置，被應用在解開採礦過程中的複雜方程時相互競爭。第一個解出方程的礦工將獲得領導網絡上新區塊生產的權利，並獲得新鑄造代幣作為獎勵。這也是比特幣區塊鏈所採用的模式。
以太坊區塊鏈也有一個基於賬戶的架構。以太坊賬戶本質上是一個持有以太坊 (ETH) 餘額的實體，可以在以太坊區塊鏈上發起交易。以太坊賬戶有兩種類型。
第一個是“外部帳戶”，它由用戶通過其私鑰進行控制和管理。第二種是“合約賬戶”，也被稱為智能合約，由它們各自的代碼管理。這兩個賬戶都可以持有、接收和發送 ETH 和其他受以太坊支持代幣，並與部署在區塊鏈上的智能合約進行交互。
外部賬戶可以發起與其他外部賬戶和智能合約的交易。但智能合約只有在與外部賬戶或其他智能合約交互時才會生效。它們只能通過觸發代碼 (涉及多個操作)、傳輸數字貨幣或甚至創建新的智能合約進行響應。
以太坊虛擬機 (EVM) 構成了以太坊區塊鏈的核心。EVM 是所有以太坊賬戶和智能合約駐留的環境。它是一個計算引擎或虛擬機，功能類似於一個分佈式計算機，容納數百萬可執行項目。
換句話說，EVM 構成了以太坊完整運營結構的基石。作為單一實體，EVM 由運行以太坊客戶端的數千臺相互連接的計算機 (節點) 同時維護。
與使用分佈式賬本的比特幣不同，以太坊使用分佈式“狀態機”。以太坊在任何給定點上的“狀態”都是一個大型數據結構，包含了賬戶和餘額以及當時的“機器狀態”。
它還包含宿主和執行許多低級機器代碼的能力。這個“狀態”在不同的塊之間不斷變化，EVM 定義了改變它的規則。
以太坊網絡有許多用例，其中創建和部署智能合約的能力是所有用例的核心。該功能允許開發人員在平臺上開發各種去中心化應用程序，包括加密錢包、去中心化交易所、DeFi 協議、NFT 市場、鏈遊等。
其代幣標準，如 ERC-20 和 ERC-721 已廣泛用於創建可替代及不可替代的代幣，從而促進了各種數十億美元的項目。特別是基於 ERC-721 標準的 NFT 代幣，開創了 NFT 領域，該產業在 2022年 將達到 30 億美元，預計到 2027年 將超過 136 億美元。
另一方面，以太坊的原生數字貨幣 ETH 也有多個用例，主要的用例是在以太坊網絡上支付交易費用的手段。
任何時候，用戶傳輸 ETH 或基於以太坊的代幣，或與平臺上託管的任何應用程序交互，都需要支付 ETH 作為 gas 費。在未來的時間裡，ETH 也將被積極用於新的權益證明以太坊區塊鏈上的驗證目的，主動驗證者需要質押 32 個 ETH 才能勝任這項工作。
以太坊合併
隨著以太坊需求的增長，該網絡的核心架構也開始出現擁堵的跡象，每筆交易的平均手續費顯著上升。因此，以太坊區塊鏈面臨的最大挑戰之一是在網絡高度阻塞時收取過高的手續費 (GAS)。例如，2021年5月，該網絡上基本交易的平均成本約為 71 美元。
被稱為 ETH 2.0 版本的以太坊合併 是一個多年的計劃，以逐步將以太坊區塊鏈從其 PoW 轉移到權益證明 (PoS) 共識機制。雖然這一轉變不會立即解決高昂的 GAS 費問題，但它將使以太坊成為一個更環保、更高效的區塊鏈網絡。
在 PoW 系統中，以太坊礦工彼此競爭，使用昂貴的計算資源，向鏈中添加新的區塊，並獲得 ETH 獎勵作為回報。然而，在 PoS 模型中，他們將不再需要挖掘區塊。
相反，當被選中時，它們將創建並添加新的區塊，當不需要時，它們將驗證其他區塊。為了獲得成為驗證者的權利，他們必須在區塊鏈中質押 32 個 ETH。此外，由於驗證器之間沒有競爭，它們將不再需要昂貴和先進的硬件，如採礦設備。
儘管以太坊團隊自 2016年 以來一直在計劃這一過渡，它在 2020年12月1日 才啟動了 PoS 信標鏈。
這標誌著以太坊從單一 PoW 鏈向多鏈 PoS 網絡過渡的 3 階段過程的第 0 階段。下面列出的是這三個階段以及他們打算如何改造以太坊：
第 0 階段 (信標鏈)
如上所述，這涉及到信標鏈的啟動，這是一個與原始 PoW 以太坊主網並行運行的權益證明區塊鏈。此外，它為以太坊未來的升級奠定了基礎。截至目前，Beacon Chain 上超過 41 萬名驗證者總共投入了 1,300 多萬枚 ETH。
階段 1 (合併)
該合併計劃於 2022年 第三季度/第四季度進行，包括將信標鏈與現有的以太坊區塊鏈合併，用前者的 PoS 系統完全取代後者的 PoWmodel。合併後，原來的以太坊區塊鏈將成為新網絡的“執行”層，而信標鏈將成為其“共識”層。
階段 2 (分片)
Sharding 預計在 2023-2024年 推出，將通過將網絡負載分散到 64 個新的分片鏈來擴展以太坊的能力。目前的 PoW 以太坊鏈將成為這 64 個碎片之一。此時運行挖礦節點將變得容易得多，因為要存儲的數據將遠遠少於單個 PoW 以太坊區塊鏈。
通過向 PoS 共識機制過渡，以太坊網絡將比以前更加節能和安全。此外，當以太坊區塊鏈實現交易分片機制，顯著提高交易吞吐量和提高網絡速度時，共識模型將允許更大的可擴展性。
ETH 價格和經濟模型
2014年7月，以太坊基金會推出了 ETH 首次代幣發行 (ICO)。在這次公開銷售活動中，大約 6,000 萬 ETH 以 2,000 ETH 對 1 BTC 的初始匯率分發給投資者。
當時，這使得 ETH 價格約為 0.31 美元。以太幣在以太坊網絡的創世區塊分發給投資者。
當以太坊主網啟動時，最初的 ETH 代幣供應量約為 7,200 萬枚。雖然大多數代幣分配給了早期投資者，但 16.73% 的供應分配給了以太坊基金會。
截止目前，以太坊代幣的流通供應量約為 1.22 億枚。自以太坊主網創世區塊以來，通過代幣生成，大約有 4,800 萬枚 ETH 被添加到供應中。
新的 ETH 代幣通過區塊獎勵生成並分發給礦工，使以太坊成為一種通脹的數字貨幣。雖然以太坊改進提案 (EIP) 1,559 倫敦硬分叉更新引入了一些通貨緊縮機制，但這些機制目前並不能完全抵消以太坊的通脹。
以太坊區塊獎勵的發行量一直在穩步下降。當該網絡最初啟動時，新的以太幣以每個區塊 5 個 ETH 的速度產生。這些獎勵是給礦工作為保護網絡和驗證交易的激勵。2017年10月，作為 EIP 649 提案的一部分，該發行量降低到每個區塊 3 個 ETH。
創始人團隊
以太坊的想法最初是在 2013年 底 Vitalik Buterin (V 神) 的一份白皮書中描述的。Vitalik Buterin 撰寫這份白皮書時只有 19 歲。
在把以太坊概念提出之前，Vitalik Buterin 是一名經驗豐富的程序員和開發人員，他之前創建了比特幣雜誌新聞網站。
Vitalik Buterin 認為，可以利用區塊鏈技術構建不受中心化機構控制的去中心化協議和應用程序。Vitalik Buterin 是一款很受歡迎的網絡遊戲《魔獸世界》的狂熱玩家。在它的創造者從遊戲中刪除了他最喜歡的咒語後，Vitalik Buterin 決定沒有一個實體可以完全控制一個應用程序，因此形成了以太坊區塊鏈的概念。
以太坊於 2014年1月 在邁阿密的北美比特幣大會上正式宣佈。這個項目是由八個人共同創立的。
俄羅斯裔加拿大人維塔利克·布特林 (Vitalik Buterin) 是以太坊區塊鏈最重要的貢獻者，並且一直如此。Polkadot (DOT) 的 Gavin Wood 是以太坊基金會的第一任首席技術官。他用 c++ 編程語言編寫了以太坊的第一個技術實現，並創建了 Solidity，這是創建以太坊智能合約的實際編程語言。
如今，Solidity 被認為是以太坊應用程序的基本編程語言，並在其他運行 EVM 的區塊鏈上得到廣泛使用。此外，Wood 還找到了自己的替代區塊鏈網絡 Polkadot，旨在糾正以太坊的一些問題。
另一位著名的創始人是 Charles Hoskinson，他在建立其他第 1 層區塊鏈 (Layer 1) 方面獲得了聲譽。由於對項目方向的意見分歧，Hoskinson 最終離開了以太坊項目。然而，他與另一位早期以太坊同事 Jeremy Wood 一起創建了 IOHK，並繼續開發 Cardano 區塊鏈。
