Giới thiệu về Ethereum (phiên bản có chú thích)

Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từngười đam mê EthereumLưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từbitsonblocksngười đam mê Ethereum

(ID: ethfans), tác giả: Bits on Blocks, nguồn:

giới thiệu

, bản dịch: ViolaH & Elisa, được xuất bản với sự cho phép.

Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này ban đầu được viết vào năm 2016 và nó là tài liệu giới thiệu để nhiều người hiểu về Ethereum. Chúng tôi đã dịch lại bài viết này và thêm một số chú thích để giữ cho tài liệu giới thiệu được cập nhật. Xem "Giới thiệu cơ bản về Ethereum" để biết bản dịch cũ.

giới thiệu

Khái niệm về Ethereum dựa trên chuỗi khối và tiền điện tử, độc giả nào chưa quen thuộc với chuỗi khối và Bitcoin có thể đọc "Giới thiệu Bitcoin" và "Giới thiệu công nghệ chuỗi khối". Bài viết này giả định rằng người đọc đã quen thuộc với cách thức hoạt động của Bitcoin.

Ethereum là gì?

Ethereum là một phần mềm chạy trên mạng máy tính, cho phép dữ liệu và một số chương trình được gọi là hợp đồng thông minh được sao chép và xử lý trong mạng mà không cần bộ điều phối trung tâm. Tầm nhìn của Ethereum là tạo ra một máy tính thế giới phi tập trung không ngừng hoạt động, chống kiểm duyệt, tự duy trì.

Để biết thông tin liên quan, vui lòng xem trang web công khai được thành lập cho Ethereum bởi Ethereum Foundation: https://www.ethereum.org

Bitcoin thực hiện việc xác minh, sao chép và lưu trữ dữ liệu giao dịch trên vô số máy tính trên khắp thế giới (do đó có tên là "sổ cái phân tán"). Mặt khác, Ethereum mở rộng khái niệm chuỗi khối trong Bitcoin và tiến thêm một bước, với hy vọng chạy mã máy tính một cách bình đẳng và không thiên vị trên vô số máy tính trên khắp thế giới.

Bitcoin thực hiện lưu trữ dữ liệu phân tán và Ethereum thực hiện lưu trữ và tính toán dữ liệu phân tán theo cùng một cách. (Nhìn chung), Ethereum giống như một chiếc máy tính và chương trình máy tính chạy trên đó được gọi là "hợp đồng thông minh". (Nói một cách thực tế), một người tham gia mạng chạy các chương trình này ("hợp đồng thông minh") trên máy tính của mình bằng hệ điều hành có tên là "Máy ảo Ethereum".

Ghi chú của biên tập viên: Nói theo cách này sẽ dễ dàng hơn: Có hàng triệu người đang chạy phần mềm máy khách Ethereum trên máy tính của họ và những máy tính đó giao tiếp với nhau và truyền dữ liệu. Miễn là dữ liệu tuân theo các quy tắc nhất định ("Quy tắc đồng thuận Ethereum"), phần mềm máy khách sẽ sử dụng dữ liệu theo một số quy tắc, cụ thể là sử dụng những dữ liệu này trong EVM ("Máy ảo Ethereum") (tương đương với Windows hoặc Android). ) để chạy một số chương trình ("hợp đồng thông minh"), rồi nhận kết quả. Thật thú vị, miễn là mọi người tuân thủ các quy tắc giống nhau và giao tiếp với nhau, vô số nút sẽ nhận được kết quả giống nhau (“đồng thuận”) (nhưng sự đồng thuận thường mất thời gian chứ không phải ngay lập tức).

Bạn có thể tham khảo hình sau để hiểu:

(Lớp dưới cùng là để giao tiếp với nhau, lớp giữa là để đạt được sự đồng thuận về những dữ liệu này và lớp trên cùng là sử dụng những dữ liệu này để thúc đẩy hoạt động của ứng dụng)

Ngoài ra, quá trình này còn liên quan đến một khái niệm rất thú vị: "trusted computing", dùng để chỉ mức độ đáng tin cậy của quá trình tính toán. Những ai quan tâm có thể đọc "The Dawn of Trusted Computing".

• Làm thế nào để "chạy" Ethereum?

• Bạn có thể tải xuống phần mềm máy khách Ethereum. Tất nhiên, nếu đủ kiên nhẫn, bạn cũng có thể tự viết một cái. Tương tự như phần mềm như BitTorrent và Bitcoin, ứng dụng khách Ethereum kết nối bạn trên Internet với những người khác bằng cùng một phần mềm ứng dụng khách để bạn có thể tải xuống chuỗi khối Ethereum từ họ. Phần mềm máy khách Ethereum cũng sẽ xác minh độc lập rằng mỗi khối nhận được tuân thủ các quy tắc của Ethereum.

• Phần mềm máy khách Ethereum có thể được sử dụng để:

• Kết nối với mạng Ethereum

• Khám phá chuỗi khối của Ethereum

Tạo giao dịch mới và hợp đồng thông minh

chạy hợp đồng thông minh

Khai thác khối mới

Lưu ý của biên tập viên: Cái gọi là "chuỗi khối" là một chuỗi dữ liệu giao dịch, được tất cả các máy tính trong mạng xác nhận tuân thủ các quy tắc (tại thời điểm đó) và được thực hiện ("giao dịch" chủ yếu đề cập đến việc chuyển tiền điện tử ) . Và "khai thác một khối mới" có nghĩa là cố gắng truyền bá một số dữ liệu để các máy tính khác thực thi. Sở dĩ nó được gọi là "khối" là các giao dịch này được đóng gói thành một khối dữ liệu tại thời điểm này để truyền (lúc khác, giao dịch dữ liệu có thể cũng tuyên truyền độc lập).

"Chuỗi khối" mà chúng ta thường đề cập đến đề cập đến một tập hợp các công nghệ (giao thức tương tác với máy tính) cho phép hệ thống nói trên (tất cả các máy tính lưu và thực hiện cùng một dữ liệu giao dịch).

Bằng cách này, máy tính của bạn trở thành một nút trong mạng, chạy "Máy ảo Ethereum" và hoạt động đồng bộ với tất cả các nút khác. Trên mạng ngang hàng, không có máy chủ chính và bất kỳ máy tính nào cũng có quyền lực và trạng thái như nhau.

Lưu ý của biên tập viên: Tính đến tháng 5 năm 2019, có khoảng 6.000 nút (còn được gọi là "các nút đầy đủ") nắm giữ toàn bộ chuỗi khối Ethereum, "nhiều" ở trên. Vì mạng mở nên số lượng nút liên tục thay đổi.

Điểm tương đồng giữa Ethereum và Bitcoin

Tôi nghĩ cách dễ nhất để hiểu Ethereum là so sánh sự giống và khác nhau giữa Ethereum và Bitcoin (một hệ thống đơn giản hơn). Không có gì khó chịu, hãy nói về điều tương tự.

Ethereum cũng sẽ tạo thành một chuỗi khối

Giống như Bitcoin, Ethereum cũng tạo thành một chuỗi khối, chứa các khối dữ liệu (dữ liệu giao dịch và mã hợp đồng thông minh). Sau khi một số người tham gia tạo và khai thác các khối, chúng sẽ được phân phối cho những người tham gia khác để xác minh (tính hợp pháp của khối này).

Để hiểu thông tin nào được ghi lại trên chuỗi khối Ethereum, vui lòng xem "trình khám phá khối" này: https://etherscan.io

Mỗi khối tham chiếu hàm băm hoặc "dấu vân tay kỹ thuật số" của khối trước đó, để các khối được liên kết với nhau để tạo thành một chuỗi. Để được giới thiệu chi tiết hơn về công nghệ chuỗi khối, vui lòng tham khảo: "Giới thiệu về Công nghệ chuỗi khối"

Lưu ý của biên tập viên: Như đã đề cập ở trên, những người tham gia có thể tổ chức một số dữ liệu thành một "khối" để phổ biến. Sau khi nhận được khối, các nút khác trước tiên sẽ xác minh rằng biểu tượng khối không tuân theo các quy tắc được xác định trước của chúng tôi và thực thi khối nếu đáp ứng Nếu các giao dịch trong khối không khớp, khối đó sẽ bị từ chối: các giao dịch trong đó sẽ không được thực hiện và khối sẽ không được truyền bá nữa.

Về "giá trị băm", hiểu đơn giản là kết quả của một hàm, cùng một hàm nhập dữ liệu phải cho cùng một kết quả, và kết quả của các hàm nhập dữ liệu khác nhau gần như có thể nói là khác nhau (xác suất giống nhau là cực kỳ thấp), vì vậy Có thể được đánh dấu bằng giá trị băm. Vui lòng xem "Biểu thức biểu tượng cảm xúc giúp bạn hiểu hàm băm trong vài giây"

Ethereum là một mạng mở không được phép

Giống như Bitcoin, mạng chính Ethereum mở và không cần cấp phép. Bất kỳ ai cũng có thể kết nối với mạng bằng cách tải xuống hoặc viết phần mềm của riêng họ. Họ có thể bắt đầu tạo giao dịch và hợp đồng thông minh, xác minh giao dịch và thậm chí khai thác (khối khai thác) mà không cần đăng nhập vào trang web hoặc báo cáo cho bất kỳ ai.

Nói chung, khi mọi người nói về Ethereum, họ đề cập đến phiên bản mở này mà không được phép. Tuy nhiên, giống như Bitcoin, với phần mềm máy khách Ethereum, bạn chỉ cần thêm một vài cài đặt để tạo một mạng riêng độc lập với mạng công cộng. Tuy nhiên, mã thông báo và hợp đồng thông minh trong mạng riêng chưa tương thích với mã thông báo công khai.

Để tìm hiểu thêm về sự khác biệt giữa mạng mở không cần cấp phép và mạng riêng được cấp phép, hãy đọc: "Các loại "Blockchain" khác nhau"

Khai thác Ethereum với Proof of Work (PoW)

Giống như Bitcoin, các thợ đào Ethereum khi tạo ra một khối hợp lệ cần phải tìm ra lời giải cho một bài toán, quá trình giải diễn ra lộn xộn nên phải đầu tư rất nhiều điện năng và sử dụng máy tính để tính toán liên tục.

Câu đố toán học bằng chứng công việc của Ethereum được gọi là "Ethash", hơi khác so với thuật toán PoW của Bitcoin. Mọi người cũng có thể tham gia khai thác Ethash bằng phần cứng thông thường. Trong các hoạt động khai thác Bitcoin, phần cứng chuyên dụng (ASIC) rất phổ biến và Ethash của Ethereum được thiết kế để giảm lợi thế hiệu quả của phần cứng chuyên dụng.

Để biết thêm thông tin về khai thác, hãy xem: "Giới thiệu về khai thác Bitcoin"

Lưu ý của biên tập viên: Cụ thể, trong hệ thống PoW, khi người khai thác gói giao dịch, dữ liệu có cấu trúc ("tiêu đề khối") sẽ được hình thành (phần này của dữ liệu có cấu trúc tự nhiên khác nhau đối với các giao dịch khác nhau) và tiêu đề khối cũng chứa Một số dữ liệu khác, chẳng hạn như dấu thời gian khi khối được tạo, giá trị băm của khối chính, v.v. Yêu cầu về tính đều đặn của khối là giá trị băm của tiêu đề khối (dưới dạng giá trị) đáp ứng các yêu cầu nhất định ("yêu cầu về độ khó") (ví dụ: yêu cầu về độ khó của giao thức Bitcoin là số "0" ở đầu khối giá trị băm đạt đến một số nhất định). Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, giá trị băm của một số dữ liệu nhất định là xác định và không có gì đảm bảo rằng giá trị băm đáp ứng các yêu cầu có thể được tạo chỉ dựa trên dữ liệu trên, vì vậy nhà sản xuất khối phải liên tục thay đổi một trong những dữ liệu đó. không có ý nghĩa đặc biệt (“Block nonce”) cho đến khi giá trị băm của tiêu đề khối đáp ứng yêu cầu về độ khó (nếu không, ngay cả khi nó được lan truyền, các nút khác sẽ không chấp nhận khối).

Trên lộ trình Ethereum, có một kế hoạch giao thức gọi là Casper, thay đổi bằng chứng công việc tiêu tốn năng lượng thành bằng chứng cổ phần tiết kiệm năng lượng hơn và sẽ được đưa vào phiên bản Ethereum "Serenity" trong tương lai. giải phóng.

Lưu ý của biên tập viên: Cái gọi là Proof of Stake (PoS) là sử dụng tỷ lệ tiền của những người tham gia trong một nhóm quỹ để xác định xác suất sản xuất khối của TA. Những người tham gia không còn cạnh tranh với nhau để tính toán giá trị băm đáp ứng yêu cầu khó khăn.Không cần đầu tư nhiều điện năng để tính toán.

Kể từ năm 2014, nhóm phát triển lõi Ethereum đã làm việc trên cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần. Tính đến thời điểm này (tháng 5 năm 2019), kế hoạch bằng chứng cổ phần mà Casper triển khai trên mạng chính Ethereum đã cơ bản hoàn thiện và dự kiến ​​sẽ được triển khai vào cuối năm 2019, mở ra một chương mới cho Ethereum.

Ethereum có một loại tiền điện tử tích hợp

Mã thông báo của Ethereum được gọi là Ether và viết tắt tiếng Anh là ETH. Thị trường hiện tại đã chấp nhận trao đổi ETH với các loại tiền điện tử và tiền tệ có chủ quyền khác, giống như việc chấp nhận BTC. Giá trị hiện tại của ETH là khoảng $13/ETH (tháng 10 năm 2016). Tương tự như Bitcoin, quyền sở hữu mã thông báo Ethereum cũng được ghi lại trên chuỗi khối Ethereum, mặc dù về mặt kỹ thuật, nó được ghi lại theo một cách hơi khác.

Lưu ý của biên tập viên: Vấn đề ở đây là tiền điện tử tích hợp được phát hành khi các khối được khai thác: mỗi khi một khối được tạo ra, một lượng tiền điện tử (được xác định trước) sẽ được phát hành cho người khai thác khối đó. .

Các "giao dịch" được đề cập nhiều lần ở trên chủ yếu đề cập đến các giao dịch chuyển Bitcoin trên chuỗi khối Bitcoin, trong khi chúng đa dạng hơn trên Ethereum, chủ yếu bao gồm chuyển ETH, tương tác giữa người dùng và hợp đồng thông minh và chuyển mã thông báo được phát hành bởi các hợp đồng thông minh.

Kể từ khi bài báo gốc được viết, giá của ETH đã tăng từ 13 đô la (khoảng 87 nhân dân tệ), đạt mức cao nhất là 1.347 đô la (khoảng 9.000 nhân dân tệ) (tháng 1 năm 2018) và sau đó giảm dần xuống khoảng 100 đô la (tháng 1 năm 2018). và hiện đang bắt đầu phục hồi dần lên $250 (tháng 5 năm 2019). Ngoài ra, giá của tiền điện tử so với tiền tệ fiat biến động mạnh gần như hàng ngày.

Sự khác biệt giữa Ethereum và Bitcoin

Chuẩn bị ghế đẩu của bạn, chúng ta sẽ bắt đầu một chủ đề kỹ thuật và phức tạp hơn.

Thời gian tạo khối của Ethereum ngắn hơn

Trong mạng Ethereum, khoảng thời gian giữa mỗi khối là khoảng 14 giây, trong khi khoảng thời gian giữa các khối của Bitcoin là khoảng 10 phút. Sự khác biệt về thời gian này có nghĩa là nếu bạn gửi một giao dịch Bitcoin và một giao dịch Ethereum cùng một lúc, nói chung, tốc độ ghi giao dịch Ethereum vào chuỗi khối Ethereum nhanh hơn tốc độ ghi giao dịch Bitcoin vào chuỗi khối Bitcoin. . Chúng ta cũng có thể hiểu điều này là mạng Bitcoin ghi vào cơ sở dữ liệu cứ sau 10 phút, trong khi mạng Ethereum ghi vào cơ sở dữ liệu cứ sau 14 giây.

Lưu ý của biên tập viên: Mặc dù Bitcoin và Ethereum khác nhau ở điểm này, nhưng nguyên tắc đằng sau thuộc tính này là giống nhau: chúng là các hệ thống PoW. Như đã đề cập ở trên, vô số máy tính nằm trong một mạng mở và tất cả các máy tính đều có thể thoát hoặc tham gia bất kỳ lúc nào, vì vậy điều này dẫn đến một vấn đề nghiêm trọng: Nếu tất cả các máy tính hoạt động độc lập và xử lý dữ liệu mà chúng nhận được, thì những máy tính này không thể tạo thành một " đồng thuận", và toàn bộ hệ thống không thể thực hiện các chức năng cơ bản (chẳng hạn như chuyển tiền, vì mỗi người có lịch sử giao dịch riêng và không ai có thể xác định số tiền trong tài khoản). Do đó, ý nghĩa của PoW tương đương với việc nói: Nếu bạn muốn ghi một khoản tiền vào sổ cái này, trước tiên hãy chứng minh rằng bạn đã tiêu tốn rất nhiều tài nguyên máy tính. Được bổ sung bởi sự thay đổi của "yêu cầu về độ khó", chúng tôi có thể điều chỉnh khối lượng công việc cần thiết để tạo khối, sau đó điều chỉnh khoảng thời gian tạo khối của toàn bộ mạng. Có thể có nhiều lý do tại sao phải đạt được khoảng thời gian chặn ổn định như vậy (chẳng hạn như số lần phát hành bổ sung dự kiến, chẳng hạn như tính bảo mật của mạng), sẽ không được trình bày chi tiết ở đây.

Các khối Ethereum nhỏ hơn

Trong Bitcoin, giới hạn trên của kích thước khối được đo bằng byte, hiện tại là 1MB, trong khi Ethereum sử dụng một đơn vị đo độ phức tạp tính toán của hợp đồng thông minh để đánh dấu kích thước của khối. Kích thước này được gọi là "Giới hạn trên của Block Gas ".", và giới hạn trên của khối Gas có thể được thay đổi theo từng khối (giới hạn trên kích thước khối của Bitcoin là nhất định).

Hiện tại, giới hạn kích thước khối của Ethereum là khoảng 1.500.000 Gas. Giữa những người dùng (nghĩa là không tương tác với hợp đồng thông minh), giao dịch cơ bản hoặc thanh toán qua ETH có độ phức tạp là 21.000 Gas, vì vậy bạn có thể đặt 70 giao dịch vào một khối (1.500.000 chia cho 21.000). Trong mạng Bitcoin ngày nay, một khối có thể chứa 1500-2000 giao dịch đơn lẻ.

Về số lượng, hầu hết các khối Ethereum hiện dưới 2KB.

Lưu ý của biên tập viên: Kể từ ngày 17 tháng 5 năm 2019, giới hạn gas cho các khối Ethereum đã đạt tới 8 triệu Gas. Kích thước của một khối dữ liệu là vài trăm KB.

Ethereum sử dụng EVM để chạy hợp đồng thông minh

So với ngôn ngữ kịch bản ban đầu của Bitcoin, mã ("hợp đồng thông minh") có thể được triển khai trên Ethereum tiên tiến hơn và thân thiện hơn với các nhà phát triển. Mã hợp đồng thông minh chạy trong môi trường máy ảo Ethereum và tất cả các máy tính trong mạng đều chạy EVM. Nếu bạn đã quen thuộc với các macro Microsoft Excel (đoạn mã do Excel điều hành), thì sẽ dễ hiểu rằng hợp đồng thông minh là các đoạn mã do Máy ảo Ethereum điều hành.

Trong nhiều tài liệu, mọi người thường gọi hợp đồng thông minh Ethereum là "Turing hoàn chỉnh". Điều này có nghĩa là các hợp đồng thông minh có đầy đủ chức năng và có thể thực hiện tất cả các tính toán có thể được thực hiện bằng các ngôn ngữ lập trình khác.

Phát hành Ethereum

ETH được tạo ra như thế nào? Sự khác biệt lớn nhất giữa việc phát hành ETH và BTC là việc phát hành BTC giảm một nửa sau mỗi 4 năm, trong khi việc phát hành ETH vẫn không thay đổi (có thể chỉ trước phiên bản Serenity).

ETH được tạo ra như thế nào? Sự khác biệt lớn nhất giữa việc phát hành ETH và BTC là việc phát hành BTC giảm một nửa sau mỗi 4 năm, trong khi việc phát hành ETH vẫn không thay đổi (có thể chỉ trước phiên bản Serenity).

Lưu ý của biên tập viên: Nó không giống nhau. Như đã đề cập ở trên, trên blockchain, tiền điện tử gốc được phát hành mỗi khi một khối được tạo ra. Chúng tôi gọi lượng phát hành bổ sung này là "phần thưởng khối". Phần thưởng khối của Ethereum cũng đã bị cắt giảm nhiều lần. Vào tháng 10 năm 2017, phần thưởng khối đã giảm từ 5 xuống còn 3 ETH. Vào tháng 2 năm 2019, phần thưởng khối của Ethereum đã giảm xuống còn 2. Do đó, tôi sẽ thay thế biểu đồ ban đầu của tác giả ở đây bằng biểu đồ thay đổi thực tế của nguồn cung ETH.

Khai thác trước + Phần thưởng khối + Phần thưởng chú + Phần thưởng giới thiệu chú

phần thưởng khối

tiền khai thác

Trong đợt bán cộng đồng vào tháng 7 và tháng 8 năm 2014, lượng ETH được phát hành là khoảng 72 triệu. ETH được tạo ra trong đợt bán cộng đồng được gọi là "khai thác trước". Người ta đã quyết định rằng việc phát hành ETH sau đợt bán cộng đồng sẽ bị giới hạn ở mức không quá 25% tổng số đợt bán cộng đồng mỗi năm (nghĩa là không quá 1.800 Mười nghìn).

phần thưởng khối

Hiện tại, khai thác một khối kiếm được 5 ETH mới. Nếu một khối được khai thác cứ sau 14 giây, thì sẽ có 31,5 triệu giây trong một năm (365x24x60x60), có nghĩa là 2,25 triệu khối có thể được khai thác mỗi năm. 2,25 triệu khối, 5 ETH mỗi khối = 11,3 triệu ETH/năm. Điều này phù hợp với lời hứa tạo ra ít hơn 18 triệu ETH mỗi năm.

phần thưởng khối bác

Trên thực tế, số lượng ETH lưu thông sẽ lớn hơn 18 triệu một chút. Vì một số khối được khai thác sau đó nên chúng không trở thành một phần của chuỗi chính. Trong mạng Bitcoin, chúng tôi gọi các khối được khai thác muộn này là "khối mồ côi", chúng bị loại bỏ hoàn toàn, nhưng trong Ethereum, các khối này được gọi là "khối chú" và các khối tiếp theo có thể là "khối chú" này được tham chiếu. Nếu ai đó tham chiếu đến một "khối chú", người khai thác đã đào ra "khối chú" sẽ được "phần thưởng khối chú" là 4,375 ETH (tương đương với bảy phần tám phần thưởng khối thông thường). Hiện tại, Ethereum tạo ra khoảng 500 khối chú mỗi ngày, tức là có thêm 2.000 ETH được đưa vào lưu thông mỗi ngày (với tốc độ này, sẽ có thêm 7 triệu ETH được phát hành mỗi năm).

Phần thưởng cho việc tham khảo các khối chú

Những người khai thác tạo khối sau một khối chú cũng có thể nhận được 0,15ETH (tối đa 2 khối chú).

Mô hình mô tả ở trên được gọi là giao thức Ghost, (Ghost là tên viết tắt của "cây con quan sát trọng số tối đa tham lam"). Trong giao thức Ghost, các khối hợp lệ được xác định và những người khai thác cũng có thể được thưởng.

Lưu ý của biên tập viên: Phần thưởng khối chú là một điểm khó hiểu đối với nhiều bạn và nó đòi hỏi nhiều kiến ​​​​thức nền tảng. Nói một cách đơn giản: trong mạng, cần có thời gian để truyền các khối, vì vậy sau khi một khối nhất định được đào ra, chỉ một số nút có thể nhận khối này trong một khoảng thời gian nhất định, trong khi các nút khác nhận khối khác trong khoảng thời gian này. và coi nó là khối mới nhất, thuật toán đồng thuận được sử dụng bởi hệ thống PoW không thể xác định ngay đâu là chuỗi chính. Tốc độ tạo khối của Ethereum tương đối nhanh và tình trạng này có thể xảy ra thường xuyên, vì vậy loại khuyến khích kinh tế này được sắp xếp trên thuật toán đồng thuận để giảm bớt tình trạng này - ngay cả khi có các khối chú thích, chuỗi chính vẫn được xác định về cơ bản. Để biết chi tiết, vui lòng xem "Nguyên tắc thiết kế Ethereum"

Những thay đổi về đầu ra của Ethereum trong tương lai

Khi Ethereum thay đổi từ bằng chứng công việc (bao gồm các quy tắc phần thưởng khối chú) sang cơ chế bằng chứng cổ phần, tác động của việc thay đổi cơ chế đối với việc phát hành vẫn chưa chắc chắn. Cơ chế bằng chứng cổ phần sẽ sử dụng một giao thức có tên là Casper (vâng, cô tiên đó, ai dám nói rằng những người đam mê tiền điện tử không có khiếu hài hước?). Tỷ lệ phát hành ETH theo giao thức Casper có thể thấp hơn nhiều so với tỷ lệ phát hành theo giao thức Ghost.

phần thưởng khai thác

• Vì vậy, những người khai thác có thể nhận được gì trong khai thác?

• Trong Bitcoin, mỗi khi một khối mới được đào, người khai thác sẽ nhận được 12,5 bitcoin (đây là tình hình hiện tại); ngoài ra, có một khoản phí giao dịch được gắn với người khai thác bởi người khởi xướng giao dịch được đóng gói trong khối.

• Trong Ethereum, những người khai thác có thể nhận được:

Khai thác một khối mới sẽ thưởng 5 ETH (hoặc một khối chú sẽ thưởng 4,375 ETH);

Ngoài ra, một phần thưởng nhỏ khác khi tham khảo tối đa hai khối chú, (phần thưởng khối 1/32, tức là: mỗi khối chú thưởng 1/32×5 ETH = 0,15625 ETH);

Phí gas do người khởi tạo giao dịch trả cho việc vận hành và chuyển giao hợp đồng

Hiện tại, giới hạn trên trung bình của Gas trên mỗi khối là 1.500.000 và giá trung bình của mỗi Gas trong mạng khối là 0,000000022 ETH, tức là phần thưởng Gas mà một người khai thác có thể nhận được từ toàn bộ khối là 0,033 ETH. Cần lưu ý rằng gas trong hợp đồng được thanh toán bằng đồng ether đang lưu hành, không phải bằng đồng ether mới tạo.

• Lưu ý của biên tập viên: Người bắt đầu giao dịch cần đặt giá Gas cho giao dịch (nghĩa là anh ta sẵn sàng trả bao nhiêu cho mỗi đơn vị Gas) và Giá Gas này sẽ trở thành một trong những cơ sở để người khai thác lựa chọn. để đóng gói giao dịch. Do nhu cầu giao dịch của người dân không phải lúc nào cũng giống nhau nên Giá Gas cũng sẽ biến động theo sự thay đổi hiện tại của nhu cầu giao dịch của người dân trên chuỗi.

• Các phần khác của Ethereum: Swarm và Whisper

• Máy tính cần tính toán, lưu trữ dữ liệu và tương tác. Ethereum cần những cách hiệu quả và mạnh mẽ để hiện thực hóa tầm nhìn của nó về một máy tính thế giới phi tập trung không ngừng hoạt động, chống kiểm duyệt và tự duy trì. Máy ảo Ethereum chỉ là một phần của toàn bộ.

• Máy ảo Ethereum là một máy tính nguyên thủy có thể chạy logic hợp đồng.

• Máy tính này không phụ thuộc vào máy chủ trung tâm

• Giống như BitTorrent, giao thức Swarm là một giao thức chia sẻ tệp ngang hàng, ngoại trừ việc nó khuyến khích lưu trữ và chia sẻ tệp bằng các khoản thanh toán ether nhỏ. Các tệp được chia thành các khối, được phân phối và lưu trữ giữa những người tham gia mạng. Các nút lưu trữ và phổ biến các khối dữ liệu có thể nhận được ETH như một phần thưởng từ việc yêu cầu các dịch vụ lưu trữ và truy xuất.

Whisper là một giao thức truyền thông được mã hóa cho phép các nút gửi thông tin trực tiếp và an toàn, đồng thời giúp người gửi thông tin và người nhận thông tin chặn các bên thứ ba dư thừa

hợp đồng thông minh

Giao tiếp giao thức thì thầm không cần dựa vào máy chủ trung tâm

Các khái niệm về Ethereum

hợp đồng thông minh

Hợp đồng thông minh là các chương trình nhỏ được lưu trữ trên chuỗi khối Ethereum. Các chương trình này có thể được kích hoạt và chạy với một lượng Ethereum thích hợp (lưu ý của biên tập viên: các Mã thông báo đặc biệt khác cũng có thể được yêu cầu để kích hoạt). Để biết thêm thông tin về hợp đồng thông minh, vui lòng xem: "Giới thiệu về hợp đồng thông minh"

Đây là một ví dụ từ Wikipedia về hợp đồng thông minh:

- Nguồn ảnh: https://en.wikipedia.org/wiki/Solidity -

Trong Ethereum, bạn tạo một tài khoản mới có chứa mã và tải nó lên chuỗi khối Ethereum trong một giao dịch, tạo ra một hợp đồng thông minh.

Sau khi hợp đồng được tải lên thành công, nó hoạt động giống như một máy hát tự động: để chạy hợp đồng, bạn chỉ cần gửi cho nó một giao dịch có chứa khoản thanh toán bằng ether, có thể kèm theo một số thông tin bổ sung.

Mỗi máy tính khai thác sẽ sử dụng Máy ảo Ethereum để chạy hợp đồng thông minh (như một phần của quy trình khai thác) và đưa ra giá trị đầu ra cuối cùng. Về lý thuyết, nếu không ai làm hỏng nó, mọi máy tính trên mạng Ethereum sẽ đưa ra kết quả giống nhau vì tất cả người dùng đều đang chạy mã hợp đồng thông minh có chứa thông tin giống nhau.

• Sau khi một khối được đào, người khai thác chiến thắng sẽ xuất bản khối đó cho những người dùng khác của mạng và những người khai thác khác xác minh và đưa khối vào chuỗi khối của họ sau khi nhận được kết quả tương tự. Đây là cách trạng thái chuỗi khối của Ethereum được cập nhật.

• tài khoản

• Trong Bitcoin, người ta gọi nơi lưu trữ Bitcoin là "địa chỉ", địa chỉ này giống như tài khoản ngân hàng, chỉ khác là nó được lưu trữ bằng Bitcoin. Trong Ethereum, "tài khoản" được sử dụng để lưu trữ Ethereum. Có hai loại tài khoản:

• Một tài khoản chỉ lưu trữ ether, tương tự như địa chỉ bitcoin. Đôi khi nó còn được gọi là "tài khoản bên ngoài" (EOA). Loại tài khoản này sẽ có khóa riêng tương ứng và người giữ khóa riêng có thể sử dụng khóa riêng để ký giao dịch của tài khoản.

Đây là một ví dụ về tài khoản lưu trữ ether: https://etherscan.io/address/0x2d7c76202834a11a99576acf2ca95a7e66928ba0

Một tài khoản chứa mã (và có thể là ETH hoặc các mã thông báo khác). Miễn là lượng ether thích hợp được gửi vào, các hợp đồng thông minh này sẽ có hiệu lực. Sau khi hợp đồng thông minh được tải lên, mã của nó đã được lưu trữ trên chuỗi khối Ethereum, chờ được kích hoạt và sử dụng.

Ví dụ về tài khoản hợp đồng như sau: https://etherscan.io/address/0xcbe1060ee68bc0fed3c00f13d6f110b7eb6434f6#code

Khối chú và khối mồ côi: các khối gần như nằm trên chuỗi chính

Tốc độ tạo khối của Ethereum cao hơn nhiều so với Bitcoin (250 khối mỗi giờ đối với Ethereum so với 6 khối mỗi giờ đối với Bitcoin). Các khối được tạo càng nhanh, xác suất "xung đột khối" càng tăng, nghĩa là nhiều khối hợp lệ được tạo gần như cùng một lúc, nhưng chỉ một trong số chúng có thể được đặt trong chuỗi chính. Về mặt kỹ thuật, mặc dù các giao dịch chứa trong các khối không có trên chuỗi chính này là có thật, nhưng những dữ liệu này không thể được coi là một phần của chuỗi chính.

• Trong giao thức Bitcoin, các khối không nằm trên chuỗi chính như vậy được gọi là "khối mồ côi". Các khối mồ côi không phải là một phần của chuỗi chính và sẽ không được tham chiếu bởi các khối trên chuỗi chính.

• Trong Ethereum, các khối này được gọi là "khối chú" và các khối tiếp theo trong một khoảng cách nhất định có thể gọi là khối chú (xem phần "Phát hành Ethereum" ở trên để biết chi tiết). Mặc dù dữ liệu trong khối chú cuối cùng sẽ không có ích (nghĩa là các giao dịch trên khối chú sẽ không được thực hiện), những người khai thác đào khối chú vẫn có thể nhận được phần thưởng khối nhỏ hơn một chút.

Điều này dẫn đến hai kết quả quan trọng:

Điều này sẽ khuyến khích những người khai thác duy trì động lực khai thác, ngay cả khi các khối được khai thác không thể được tải lên chuỗi chính (vì tốc độ tạo khối cao sẽ tạo ra nhiều khối mồ côi và khối chú hơn)

Thừa nhận năng lượng tiêu tốn trong việc tạo khối chú cũng cải thiện bảo mật chuỗi khối

Lưu ý của biên tập viên: Nói chung, Ghost là một biện pháp bảo vệ trong quá trình tạo khối nhanh chóng, để những người khai thác chưa đào khối chuỗi chính sẽ không bị tổn thất nhiều và có động lực để duy trì chuỗi chính.

Gas và giá gas

Khi kích hoạt hợp đồng thông minh, bạn tương đương với việc yêu cầu tất cả thợ mỏ trong toàn bộ mạng lưới thực hiện công việc tính toán trong hợp đồng. Điều này làm tốn thời gian và năng lượng của những người khai thác, mà tất nhiên người dùng phải trả tiền cho họ. Gas là cơ chế thanh toán phí dịch vụ.

Phí xử lý nói chung là một lượng nhỏ ether và để chạy hợp đồng, bạn cần trả tiền cho những người khai thác để họ làm việc. Điều này tương tự như bỏ tiền xu vào máy hát tự động.

Mục thanh toán (đơn vị: Ether) = lượng Gas thực tế đã sử dụng (đơn vị: Gas) * giá gas (đơn vị: Ether/Gas)

lượng khí

Hợp đồng thông minh càng phức tạp (số lượng và loại bước tính toán, quy mô lưu trữ, v.v.), thì càng cần nhiều Gas để hoàn thành hoạt động của hợp đồng. Nếu bạn sử dụng phép loại suy của một máy hát tự động hoạt động bằng đồng xu, thì giống như bạn đặt một bài hát càng lâu, bạn càng hát to hơn và bạn càng phải trả nhiều tiền hơn.

giá xăng

Mặc dù mức độ phức tạp của các hợp đồng khác nhau, nhưng lượng Gas cần thiết để chạy một hợp đồng cụ thể là cố định (sự khác biệt về phí xử lý chủ yếu là do giá Gas) và giá Gas được xác định bởi người muốn chạy hợp đồng khi yêu cầu chạy hợp đồng được chỉ định (giống như phí giao dịch của Bitcoin). Những người khai thác sẽ xem xét giá Gas để quyết định xem họ có sẵn sàng thực hiện hợp đồng hay không. Nếu bạn muốn thợ mỏ chạy hợp đồng, chỉ cần tính giá cao. Có thể nói, thị trường Gas là một lĩnh vực đấu giá có tính cạnh tranh cao và nó phụ thuộc vào số tiền người dùng sẵn sàng trả để chạy các hợp đồng thông minh.

Tại sao cần có cơ chế Gas?

Việc chạy một hợp đồng thông minh sẽ tiêu tốn tiền/tiền Gas/Ether, điều này ngăn chặn hiệu quả mọi người kích hoạt hợp đồng theo ý muốn, do đó tránh được các vấn đề như giao dịch rác có thể làm tắc nghẽn mạng khi nó chạy miễn phí.

Lưu ý của biên tập viên: Điều không được nêu ở đây là lượng Gas được giao dịch và giá Gas có thể được người dùng tự do điều chỉnh. Nếu lượng Gas không được cung cấp đủ để hoàn thành tính toán trong hợp đồng, thì hệ thống sẽ hoàn toàn khôi phục, như thể giao dịch chưa bao giờ xảy ra, mặc dù phí Gas vẫn sẽ được bàn giao đầy đủ cho người khai thác; nếu lượng Gas được cung cấp là quá nhiều, sau đó hoàn thành Sau khi tính toán có liên quan, phí Gas còn lại sẽ được tự động hoàn trả vào tài khoản đã thực hiện giao dịch.

đơn vị ête

Ví dụ: một đô la có thể được chia thành 100 xu và một bitcoin có thể được chia thành 100.000.000 sataoshi Ethereum cũng có quy tắc đặt tên đơn vị độc quyền.

Đơn vị nhỏ nhất của ether là wei, mỗi ether bằng 1000.000.000.000.000.000 wei và có các đơn vị khác, chẳng hạn như: Finney, Szabo, Shannon, Babbage và Ada. Những cái tên này bắt nguồn từ các nhà khoa học đã có những đóng góp nổi bật cho tiền điện tử và Internet.

• Wei và Ether là hai mệnh giá tiền tệ phổ biến nhất.

• Ngôn ngữ hợp đồng thông minh: Solidity / Serpent, LLL

• Có ba ngôn ngữ phổ biến cho hợp đồng thông minh, tất cả đều có thể được biên dịch thành hợp đồng thông minh và chạy trên Máy ảo Ethereum. Ba ngôn ngữ là:

Solidity - Ngôn ngữ giống như Javascript, hiện là ngôn ngữ kịch bản phổ biến nhất cho các hợp đồng thông minh mạnh mẽ.

Serpent — Một ngôn ngữ giống Python thường được sử dụng trong những ngày đầu của Ethereum.

LLL - Tương tự như Lisp, chỉ được sử dụng trong các ngôn ngữ trước đó. LLL có lẽ là ngôn ngữ khó viết nhất.

Lưu ý của biên tập viên: Kể từ hôm nay (17 tháng 5 năm 2019), Solidity đã trở thành ngôn ngữ lập trình hợp đồng được sử dụng phổ biến nhất trong hệ sinh thái Ethereum. Hai ngôn ngữ còn lại hiếm khi được sử dụng hoặc thậm chí không dùng nữa. Ngoài ra, Ethereum đang nghiên cứu nâng cấp máy ảo Ethereum EVM lên eWASM và WebAssugging hỗ trợ phát triển nhiều ngôn ngữ máy tính tiên tiến, điều này được kỳ vọng sẽ nâng cao hơn nữa tính thân thiện và bảo mật của việc viết hợp đồng Ethereum.

• Ngoài ra, một số người cũng chỉ ra rằng chúng ta không nên có định kiến ​​rằng Solidity và Javascript rất giống nhau, để rồi trong quá trình học sẽ rơi vào nhiều hiểu lầm.

• Phần mềm Ethereum: geth, eth, pyethapp

• Các ứng dụng khách Ethereum chính thức đều là nguồn mở, vì vậy bạn có thể xem mã đằng sau nó và điều chỉnh nó để tạo mã của riêng bạn. Các khách hàng phổ biến nhất như sau:

geth (viết bằng Go) https://github.com/ethereum/go-ethereum

eth (viết bằng C++) https://github.com/ethereum/cpp-ethereum

pyethapp (được viết bằng Python) https://github.com/ethereum/pyethapp

Tất cả những chương trình trên đều là chương trình dựa trên dòng lệnh (những chương trình có chữ màu xanh lá cây trên nền đen), vì vậy để sử dụng giao diện đồ họa, bạn cần sử dụng phần mềm khác. Phần mềm GUI chính thức phổ biến nhất hiện nay là Mist (https://github.com/ethereum/mist). Mist sử dụng geth và eth làm cốt lõi.

Nói cách khác, geth và eth là những đoạn mã xấu xí bên trong và Mist là giao diện đẹp đẽ chạy trên nó.

Lưu ý của biên tập viên: Vào tháng 3 năm 2019, dự án Mist đã ngừng hoạt động và nhóm đã tách ra và chuyển đến các khu vực khác nhau. Hai ứng dụng khách phổ biến nhất trong hệ sinh thái Ethereum, Geth và Parity·Ethereum, cũng đã phát triển khá tốt và cả hai đều có giao diện đồ họa hoàn chỉnh.

Bước chân: Trình tự thời gian của các sự kiện trong Ethereum

Vào cuối năm 2013, Vitalik Buterin đã thảo luận về khái niệm "Ethereum" trong một sách trắng. Vào tháng 4 năm 2014, Tiến sĩ Gavin Wood đã phát triển thêm khái niệm này trong Sách vàng. Kể từ đó, sự phát triển của Ethereum đã được quản lý bởi một cộng đồng các nhà phát triển.

Vào tháng 7 và tháng 8 cùng năm, Ethereum đã huy động vốn từ cộng đồng để phát triển và mạng chính mở của nó đã hoạt động vào ngày 30 tháng 7 năm 2015.

Gọi vốn cộng đồng trên Ethereum

Trong khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 8 năm 2014, nhóm phát triển đã được tài trợ thông qua việc bán mã thông báo ETH trực tuyến - mọi người có thể mua ETH bằng Bitcoin với tỷ giá 2000 ETH : 1 BTC vào thời điểm đó (kể từ tháng 1 năm 2016, trên thị trường mở, 1 BTC có thể được đổi lấy 50 ETH).

Những người tham gia gây quỹ cộng đồng có thể thanh toán bằng tài khoản bitcoin và sau đó nhận được một ví chứa lượng ether tương ứng. Để biết thêm thông tin kỹ thuật, vui lòng tham khảo blog Ethereum: https://blog.ethereum.org/2014/07/22/launching-the-ether-sale/

• Trong khoảng thời gian này, nhóm Ethereum đã bán hơn 60 triệu ether và nhận được hơn 31.500 bitcoin, trị giá khoảng 18 triệu USD vào thời điểm đó. Nhóm đã khai thác thêm 20% (12 triệu ETH) để hỗ trợ phát triển và Quỹ Ethereum.

• Tên mã phát hành phần mềm: Frontier / Homestead / Metropolis / Serenity

• Việc đặt tên cho phần mềm Ethereum rất thú vị.

• Olympic (Mạng thử nghiệm): Ra mắt vào tháng 2 năm 2015, mã thông báo không thực sự là ether khi thử nghiệm được phát hành. Ngày nay, testnet vẫn song song với mạng trực tiếp chính để các nhà phát triển kiểm tra mã.

• Frontier: Được phát hành vào ngày 30 tháng 7 năm 2015, Frontier là phiên bản trực tuyến đầu tiên có thể khai thác, phát triển và chạy hợp đồng.

Serenity: Chưa phát hành - Nâng cấp từ Proof of Work lên Proof of Stake (Casper).

tóm tắt

Lưu ý của biên tập viên: Các tên mã trên cũng được coi là các giai đoạn khác nhau trong lộ trình và sự phát triển của Ethereum. Tại thời điểm viết (tháng 10 năm 2016), sân khấu Metropolis ("Metropolis") vẫn chưa được phát hành. Vào tháng 10 năm 2017, giai đoạn đầu tiên của Metropolis, Byzantine ("Byzantium") đã được phát hành; vào tháng 2 năm 2019, giai đoạn thứ hai của Metropolis, Constantinople ("Constantinople") đã được phát hành và dự kiến ​​​​sẽ bước vào giai đoạn đầu tiên của Serenity trong cuối năm 2019. sân khấu.

tiêu đề phụ

tóm tắt

Nhóm phát triển Ethereum cam kết xây dựng một máy tính thế giới không ngừng hoạt động, chống kiểm duyệt và phi tập trung, có thể chạy tính toán, lưu trữ dữ liệu và cho phép tương tác.

Ethereum có một phiên bản mã nguồn mở, công khai, không cần cấp phép với các bản sao mã đã được chấp nhận và điều chỉnh cho các mạng riêng. Phiên bản công khai và mạng riêng giải quyết các vấn đề khác nhau.

Mặc dù công nghệ hiện tại vẫn chưa trưởng thành, nhưng chúng tôi tin rằng sau khi ngày càng có nhiều người sử dụng, thử nghiệm, phát triển và phát triển phần mềm trên Ethereum, nó sẽ ngày càng phát triển ổn định hơn.

Trong thế giới blockchain, Ethereum là một trong những công nghệ thú vị nhất và sự phát triển trong tương lai rất đáng mong đợi.