以太坊區塊鏈的原理
以太坊也是區塊鏈2.0的產物，它是一個開放的智能合約完整解決方案。比特幣是區塊鏈1.0最重要的運用，很好地完成了貨幣和支付交易。但是當我們需要記錄和轉移更多復雜的資產類型時，我們就需要第三步——更強大的腳本系統——最終實現圖靈完備（能夠運行任何貨幣、協議和區塊鏈）。以太坊就是一個區塊鏈為基礎的項目，旨在提供一個圖靈完備腳本語言和圖靈完備平台。
區塊鏈1.0主要是指比特幣，區塊鏈2.0延伸到一切資產，而區塊鏈3.0則超越了貨幣，超越了金融領域，甚至超越了商業領域，延伸到一切領域，滲透到我們生活的方方面面，包括政治、社交、教育、醫療等。按照行內人士的預測和構想，區塊鏈3.0時代在未來5年將會得以實現，那時，區塊鏈將變得和互聯網一樣被所有大眾認知和接受，從而全面顛覆我們的生活。
麥肯錫公司向美國聯邦保險咨詢委員會提交了一份區塊鏈技術報告，報告把2009年至2016年稱為「黑暗時代」，認為此期間所有區塊鏈解決方案都基於比特幣，而區塊鏈的新時代將從2016年開始。屆時，區塊鏈的應用將變得空前廣泛。應用麥肯錫報告中的一句原話：基於區塊鏈目前的發展速度，我們認為區塊鏈解決方案也許會在未來5年實現全部潛力。
② Compound，區塊鏈銀行運作原理
Compound 是一個以太坊上的貨幣市場，一個任何用戶、機構和 dApps 都可以使用的鏈上賬本。它提供了存幣和借幣的功能，就像一個銀行，用戶可以存幣獲的利息收益，或進行抵押借幣。在實現原理上，Compound 的帳本模型也與銀行類似，並遵循了國際會計准則。
要了解 Compound 實現原理參看第一部分「Compound 分解「，如果完全不了解 Compound，請參看第二部分「Compound 白皮書整理」；其他資料參看第三部分「參考「；Compound 使用教程鏈接 小課堂 | 使用 imToken 體驗去中心化「余額寶」 。
Compound 是一個使用智能合約實現的實時結算帳本。帳本能實時結算的前提是交易逐筆發生，有確定的執行順序，交易發生時間真實可靠等。區塊鏈滿足這些特性，為帳本自動結算提供基礎。
在 Compound 上，當一個交易發生時賬本會對賬目進行一次結算，此時結算利息會更新到賬目余額中。等到下次交易事件發生時，會再次觸發這樣的結算處理並更新余額。
一個銀行的簡單模型就是通過借款產生營收，營收作為存款用戶的利息。簡化 Compound 的利率模型，不設定浮動的借款利率，不考慮盈利，只保證賬目借貸平衡，有：
根據公式有：
結論：利率隨著借款總額和存款總額的變動而變動。
如果沒有任何交易事件發生，存款總額、借款總額就不會發生變化，利率在這個段時間里也會一直保持不變。隨著交易事件的產生，存款/借款總額會發生變化，這會引起利率發生改變。
假定借款利率是 0.05，下面狀態圖中圓圈代表帳本和利率的狀態，箭頭代表事件：
圖中 a 狀態無借款，無營收，存款利率為 0。事件 1.借50 發生，根據公式，可得新的存款利率為 0.025。
事件 2、3 導致的帳本狀態也可以根據公式計算。
結論：交易事件引起利率變化。
上節的狀態變化並沒有包含結算環節。隨著時間的推移，會有營收（利息）產生。
對於存款：
對於貸款：
假設借款利率 5% 為日利率（明顯是高利貸，但便於計算），疊加時間後進行結算的狀態圖如下：
黃色箭頭代表上一狀態的持續時間，當事件發生後，狀態更新並進入下一個時間段。
可以看出，考慮營收和時間的關系後，利率的變化變得更加復雜，但計算過程仍然清晰。
狀態 a 持續了 1 天，由於借款為 0，存款利率為 0，發生事件 1 進行結算後存款沒有產生變化，事件 1 增加了借款總額。重新計算利率可以得到新的存款利率 0.025。
事件 2 觸發，狀態 b 持續了 2 天，在進行結算時，可以推算出新的存款和借款總額：
結算後，存款總額再增加事件 2 存入的 50，結果為 105 + 50 = 155 。根據存款總額 155 和借款總額 55 計算出新的存款利率為 0.01774。
事件 3 觸發，狀態 c 持續了 1 天：
由於還款為 20，此時借款總額是 57.75 - 20 = 37.75 。重新計算出存款利率為 0.012。
結論：交易事件發生時進行結算，結算結束後按事件調整余額並引起利率變化。
上述過程已經具有一定的復雜性，但由事件觸發狀態變化這個過程是很明確的。在實際生產中，存款和借款總額並不是由一個單一賬戶產生的，而是由無數的小賬目匯聚而成的。比如 Alice 存入 50，Bob 存入了 30，存款總額是 80。這里就產生了更多問題，由於 Alice 和 Bob 的存款時間不同，它們的利率也不一樣。借款也與之類似。因此每一筆帳都要單獨進行結算，它們的利率根據總帳額度的變化而變化。
我們把狀態 a 的存款總額 100 歸為其他存款。在 2 天後，Alice 存入 50，結算後其他存款更新為 105。Alice 的存款增加了存款總額，使總額增長到 155，最終存款利率計算為 0.01774。
1 天後，Bob 也存入 50，此時 Alice 存款和其他存款以 0.01774 利率進行結算。結算結果如狀態 c 所示。
通過上述分析，可以發現每次事件產生，需要對每一筆明細帳進行結算。這樣隨著存款/借款的用戶增多，賬目會越來越多，每次結算的計算量也會越來越大。不過細心觀察可以發現，只要記錄了歷史利率，事件發生不需要對所有賬戶結算。我們直接根據各明細帳的初始的狀態計算圖中狀態 c：
其中 100 是其他存款的初始額度，50 是 Alice存款的初始額度。0.025 是第一期利率，0.01774 是第二期利率。可以看出，只要有歷史利率就可以通過迭代運算計算出每個明細賬戶的當前余額。所以在進行結算操作時只需要對事件操作的明細帳進行結算，其他賬戶可以暫時不用結算，直到它們被操作時再計算即可。
結論：每次結算只需要計算余額受影響的明細帳，並更新總帳。其他賬目可以等到被操作時再進行計算。
以上模型可以完全移植到區塊鏈中，當我們對智能合約發起一筆交易事件就會觸發結算處理，並更新利率。這些過程完全自動化。
Compound 的本質是將一套傳統的會計模型復制到區塊鏈中，使會計賬本能進行實時結算。得益於此，存款/借款所需要簽署的法律文件和手續，都被隱式的囊括在智能合約中。人們無需再進行任何協商，只需要輕點幾下就可以使用該項服務。同時，它被部署在去中化的網路上，成為沒有地域性、自由開放的合約協議。只要遵循了合約的規則，任何人、任何機構都能無區別的使用這項低摩擦的金融服務。
不過，在區塊鏈上或許並不需要使用傳統會計模型處理賬務，我們有更多可行方案和更簡潔的數學模型實現像 Compound 一樣的金融服務。毋庸置疑，這些「未來」的金融服務會快速發展，構築一個新世紀。
遵循國際會計准則：
Compound Whitepaper
Compound Protocol Specification
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③ eth挖礦是什麼原理
凡是涉及到幣，就一定離不開挖礦。以太坊網路中，想要獲得以太坊，也要通過挖礦來實現。說到挖礦，就一定離不開共識機制。
不知道大家還記得比特幣的共識機制是什麼嗎？比特幣的共識機制是 PoW (這是英文 Proof of Work 的縮寫，意思是「工作量證明機制」）。簡單來說，就是多勞多得，你付出的計算工作越高，那麼你就越有可能第一個找到正確的哈希值，就越有可能得到比特幣獎勵。
但是，比特幣的PoW存在著一定的缺陷，就是它處理交易的速度太慢，礦工們需要不斷地通過計算來碰撞哈希值，這是勞民傷財且效率低下的。對區塊鏈知識有涉獵的朋友們應該看到這樣一種說法：
以太坊為了彌補比特幣的不足，提出了新的共識機制，名叫 PoS(這是英文的縮寫，意思是「權益證明」，也有翻譯成「股權證明」的）。
PoS 簡單來講，其實就跟它的字面意思一樣：權益嘛，股權嘛，你持有的幣越多相當於你的股權越多，你的權益越高。
以太坊的PoS就是說：你持幣越多，你持有幣的時間越久，你的計算難度就會降低，挖礦會容易一些。
在以太坊最初的設定中，以太坊希望能夠通過階段性的升級，在前期依舊採用PoW來構建一個相對穩定的系統，之後逐漸採用 PoW+PoS，最後完全過渡到 PoS。所以，說以太坊的共識機制是PoS，沒錯，但是PoS只是以太坊發布之初的一個計劃或者說目標，目前以太坊還沒有過渡到 PoS，以太坊採用的共識機制仍是 PoW，就是比特幣那個 PoW，但是又和比特幣的PoW稍稍不同。
這里的信息量有點大，
第一個信息點是：以太坊目前採用的共識機制也是PoW，但是和比特幣的PoW稍稍不同。那麼，和比特幣的PoW到底有什麼不同呢：簡單來說，就是以太坊挖礦難度可以調節，比特幣挖礦難度不能調節。就好比咱們高考，因為各個省份的教學情況、生源人數都不一樣，所以高考分為全國卷和各省自主命題。
以太坊說我贊成這樣分地區出題，比特幣說：不行，必須全國同一卷，大家難度都一樣！
通俗解釋，就是，比特幣是利用計算機算力做大量的哈希碰撞，列舉出各種可能性，來找到一個正確哈希值。而以太坊系統呢，它有一個特殊的公式用來計算之後的每個塊的難度。如果某個區塊比前一個區塊驗證的更快，以太坊協議就會增加區塊的難度。通過調整區塊難度，就可以調整驗證區塊所需的時間。
以太坊協議規定，難度的動態調整方式是使全網創建新區塊的時間間隔為 15 秒，網路用 15 秒時間創建區塊鏈，這樣一來，因為時間太快，系統的同步性就大大提升，惡意參與者很難在如此短的時間發動51%（也就是半數以上）的算力去修改歷史數據。
第二個信息點是：以太坊最初的設定中，希望通過階段性升級來最終實現由 PoW 向
PoS過渡的。
時間追溯到 2014 年，在以太坊發布之初，團隊宣布將項目的發布分為四個階段，即 Froniter（前沿）、Homestead（家園）、Metropolis（大都會）和 Serenity（寧靜）。前三個階段共識機制採用 PoW（工作量證明機制），第四個階段切換到 PoS（權益證明機制）。
2015年7月30號，以太坊第一個階段「前沿」正式發布，這個階段只適用於開發者使用，開發人員可於在以太坊網路上編寫智能合約和去中心化應用程序 DAPP，礦工開始進入以太坊網路維護網路安全並挖礦得到以太幣。前沿版本類似於測試版，證明以太坊網路到底是不是可靠的。
2016年3月14日，以太坊進入到第二個階段「家園」，這一階段，以太坊提供了錢包功能，讓普通用戶也可以方便體驗和使用以太坊。其他方面沒有什麼明顯的技術提升，只是表明以太坊網路已經可以平穩運行。
2017 年 9 月，以太坊已經進行到第三個階段「大都會」。「大都會」由拜占庭和君士坦丁堡兩次升級組成，這個階段的的目標是希望能夠引入 PoW 和 PoS 的混合鏈模式，為 PoW向PoS的順滑過渡做准備。最近比較熱門的「以太坊君士坦丁堡升級」升級的就是這個，在君士坦丁堡升級中呢，以太坊將對底層協議和演算法做一些改變，來為實現 PoW 和
PoS奠定良好的基礎。
以太坊挖礦會得到對多少獎勵呢？贏得區塊創建競爭成功的礦工會得到這么幾項收入：
1、 靜態獎勵，5個以太坊；
2、 區塊內所花費的燃料成本，也就是Gas，這部分我們上一期內容講過;
3、 作為區塊組成部分，包含「叔區塊」的額外獎勵，叔就是叔叔的叔，每個叔區塊可以得到挖礦報酬的1/32作為獎勵，也就是5乘以1/32，等於0.15625 個以太坊。這里我們簡單解釋一下「叔區塊」，「叔區塊」這個概念是以太坊提出來的，為什麼要引進叔塊的概念？這還要從比特幣說起。在比特幣協議中，最長的鏈被認為是絕對的正確。如果一個塊不是最長鏈的一部分，那麼它被稱為是「孤塊」。一個孤立的塊是一個塊，它也是合法的，但是可能發現的稍晚，或者是網路傳輸稍慢，而沒有能成為最長的鏈的一部分。在比特幣中，孤塊沒有意義，隨後將被拋棄掉，發現這個孤塊的礦工也拿不到采礦相關的獎勵。
但是，以太坊不認為孤塊是沒有價值的，以太坊系統也會給與發現孤塊的礦工回報。在以太坊中，孤塊被稱為「叔塊」(uncle block)，它們可以為主鏈的安全作出貢獻。 以太坊十幾秒的出塊間隔太快了，會降低安全性，通過鼓勵引用叔塊，使引用主鏈獲得更多的安全保證(因為孤塊本身也是合法的) ，而且，支付報酬給叔塊，還能激發礦工積極挖礦，積極引用叔塊，所以，以太坊認為，它是有價值的。
④ 以太坊是什麼以太坊與區塊鏈有什麼關系
以太坊是什麼：
以太坊是一項基於比特幣中技術和概念運用到計算機的創新。以太坊本身仿製了很多比特幣的技術，以此來維護計算機平台。區塊鏈技術就是其中之一。
以太坊平台可以安全的運行用戶想要的任何程序。
以太坊和其餘競爭幣比的優勢
以太坊出現之前，已經有一些數字貨幣模仿比特幣出現了。但是，這些項目本身有一定的缺點，僅僅可以同時支持一種或幾種特定應用。（更好的數字貨幣交易平台盡在「幣匯」）
然而以太坊之所以能超越以往這些項目的局限性，是因為以太坊的核心思想。
以太坊要實現的是一個內置了編程語言的區塊鏈協議，由於支持了編程語言，那麼理論上任何區塊鏈應用都可以用這門語言進行定義，進而作為一種應用，運行於以太坊的區塊鏈協議之上。
以太坊的設計十分靈活，極具適應性。
以太坊目標集區塊鏈技術之長，為了把區塊鏈優點，如去中心化、開放和安全等特點都加入到近乎所有的計算領域。
以太坊的區塊鏈應用
以太坊有很多區塊鏈應用，如黃金和股票的數字化應用、金融衍生品應用、DNS 和數字認證等等。
以太坊被很多創業公司實現出的區塊鏈應用就已經達到100多種。
以太坊也被一些金融機構、銀行財團（比如 R3），以及類似三星、Deloitte、RWE 和 IBM 這類的大公司所密切關注，由此也催生出了一批諸如簡化和自動化金融交易、商戶忠誠指數追蹤、旨在實現電子交易去中心化的禮品卡等等區塊鏈應用。
以太坊與區塊鏈的關系：
以太坊是可編程的區塊鏈。
以太坊是並不是給用戶一系列預先設定好的操作（例如比特幣交易），而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。
這樣一來，以太坊是就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台，包括加密貨幣在內但並不僅限於此。
和其他區塊鏈一樣，以太坊也有一個點對點網路協議。以太坊區塊鏈資料庫由眾多連接到網路的節點來維護和更新。每個網路節點都運行著以太坊模擬機並執行相同的指令。因此，人們有時形象地稱以太坊為「世界電腦」。
⑤ 002：以太坊簡介|《ETH原理與智能合約開發》筆記
待字閨中開發了一門區塊鏈方面的課程：《深入淺出ETH原理與智能合約開發》，馬良老師講授。此文集記錄我的學習筆記。
課程共8節課。其中，前四課講ETH原理，後四課講智能合約。
第一課分為四部分：
這篇文章是第一部分的學習筆記：以太坊簡介。
以太坊是目前公認的區塊鏈2.0，相比於區塊鏈1.0（比特幣），其最大的特點是引入了智能合約，從而從單一的數字加密 Token 技術轉化為一個區塊鏈分布式應用的平台。以太坊本身不包含任何具體的應用，它主要是提供基礎平台和工具，使得開發者可以在其基礎之上開發出各種各樣的應用。可以說，以太坊有著巨大的潛力，它最終可能會發展出分布式、自動化、自組織的最高形態。
第一，我們可以通過學習以太坊的技術，領會區塊鏈技術發展的脈絡，改進的思路/路徑，從而緊跟區塊鏈技術發展的前沿，預測下一步的趨勢。
第二，DAPP（分布式應用）生態系統目前的發展也是蒸蒸日上，蓬勃發展，據不完全統計，現在有數百種應用之多，顯而易見的，對於開發人員的需求也是水漲船高，需要大量的開發人員。目前非常有名的應用有加密貓、各類側鏈應用、ERC20 Token如幣安幣火幣等等。
2013年，創始人 Vitalik Buterin 針對比特幣存在的一些問題以及局限性，提出把「智能合約」構想應用於區塊鏈領域，希望打造一個基於區塊鏈的多方計算的智能化通用平台，並通過比特幣融資進行開發。
2014年，以太坊基金會在瑞士成立，管理並運營整個項目。
前5大礦池佔83%的算力，很集中。
目前大約有16000個全節點，其中，美國5461（34%），中國1839（11.5%），俄羅斯963（6%），德國920（5.7%），加拿大875（5.45%）。全節點每天都有動態變化。分布情況也反映出各個國家的參與熱度。
⑥ 以太坊是什麼以太坊與區塊鏈有什麼關系
以太坊是一個全新開放的區塊鏈平台，它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。就像比特幣一樣，以太坊不受任何人控制，也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目，由全球范圍內的很多人共同創建。
和比特幣協議有所不同的是，以太坊的設計十分靈活，極具適應性。在以太坊平台上創立新的應用十分簡便，任何人都可以安全地使用該平台上的應用。
以太坊是可編程的區塊鏈。它並不是給用戶一系列預先設定好的操作（例如比特幣交易），而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。這樣一來，它就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台，包括加密貨幣在內但並不僅限於此。
以太坊狹義上是指一系列定義去中心化應用平台的協議，它的核心是以太坊虛擬機（「EVM」），可以執行任意復雜演算法的編碼。在計算機科學術語中，以太坊是「圖靈完備的」。開發者能夠使用現有的JavaScript和Python等語言為模型的其他友好的編程語言，創建出在以太坊模擬機上運行的應用。
和其他區塊鏈一樣，以太坊也有一個點對點網路協議。以太坊區塊鏈資料庫由眾多連接到網路的節點來維護和更新。每個網路節點都運行著以太坊模擬機並執行相同的指令。因此，人們有時形象地稱以太坊為「世界電腦」。
這個貫穿整個以太坊網路的大規模並行運算並不是為了使運算更高效。實際上，這個過程使得在以太坊上的運算比在傳統「電腦」上更慢更昂貴。然而，每個以太坊節點都運行著以太坊虛擬機是為了保持整個區塊鏈的一致性。去中心化的一致使以太坊有極高的故障容錯性，保證零停機，而且可以使存儲在區塊鏈上的數據保持永遠不變且抗審查。
以太坊平台本身沒有特點，沒有價值性。和編程語言相似，它由企業家和開發者決定其用途。不過很明顯，某些應用類型較之其他更能從以太坊的功能中獲益。以太坊尤其適合那些在點與點之間自動進行直接交互或者跨網路促進小組協調活動的應用。
例如，協調點對點市場的應用，或是復雜財務合同的自動化。比特幣使個體能夠不藉助金融機構、銀行或政府等其他中介來進行貨幣交換。以太坊的影響可能更為深遠。
理論上，任何復雜的金融活動或交易都能在以太坊上用編碼自動且可靠地進行。除金融類應用外，任何對信任、安全和持久性要求較高的應用場景——比如資產注冊、投票、管理和物聯網——都會大規模地受到以太坊平台影響。
⑦ 區塊鏈的技術原理是什麼
區塊鏈技術涉及的關鍵點包括：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集體維護（Collectivelymaintain）、可靠資料庫（ReliableDatabase）、時間戳（Timestamp）、非對稱加密（AsymmetricCryptography）等。
區塊鏈技術重新定義了網路中信用的生成方式：在系統中，參與者無需了解其他人的背景資料，也不需要藉助第三方機構的擔保或保證，區塊鏈技術保障了系統對價值轉移的活動進行記錄、傳輸、存儲，其最後的結果一定是可信的。
(7)以太坊區塊鏈的原理擴展閱讀
區塊鏈技術原理的來源可歸納為一個數學問題：拜占庭將軍問題。拜占庭將軍問題延伸到互聯網生活中來，其內涵可概括為：在互聯網大背景下，當需要與不熟悉的對手方進行價值交換活動時，人們如何才能防止不會被其中的惡意破壞者欺騙、迷惑從而做出錯誤的決策。
進一步將拜占庭將軍問題延伸到技術領域中來，其內涵可概括為：在缺少可信任的中央節點和可信任的通道的情況下，分布在網路中的各個節點應如何達成共識。區塊鏈技術解決了聞名已久的拜占庭將軍問題——它提供了一種無需信任單個節點、還能創建共識網路的方法。
⑧ 以太坊是一個什麼樣的東西怎麼開發
以太坊是一種區塊鏈的實現。在以太坊網路中，眾多的節點彼此連接，構成了以太坊網路： 以太坊節點軟體提供兩個核心功能：數據存儲、合約代碼執行。在每個以太坊全節點中，都保存有完整的區塊鏈數據。以太坊不僅將交易數據保存在鏈上，編譯後 的合約代碼同樣也保存在鏈上。以太坊全節點中，同時還提供了一個虛擬機來執行合約代碼。以太坊虛擬機 以太坊區塊鏈不僅存儲數據和代碼，每個節點中還包含一個虛擬機（EVM：Ethereum Virtual Machine）來執行 合約代碼 —— 聽起來就像計算機操作系統。事實上，這一點是以太坊區別於比特幣（Bitcoin）的最核心的一點：虛擬機的存在使區塊鏈邁入了2.0 時代，也讓區塊鏈第一次成為應用開發者友好的平台。以上內容來自：以太坊DApp開發入門教程