试听180秒第10讲：以太坊的发展与规划

你好，我是朱嘉伟，欢迎收听由虫洞社区和火币集团共同打造的《从0到1，全面学透区块链》V3.0最新版。

第9讲，我们一起学习了Vitalik Buterin的传奇故事和以太坊的诞生过程，这节课我们将一起学习以太坊的发展与规划，更深入地掌握以太坊的起源、版本规划以及和以太坊相关的基本概念。

上一节课讲到，以太坊是由俄罗斯天才开发者维塔利克·布特林（Vitalik Buterin）创立的，从2013年发布白皮书至今，以太坊在智能合约领域里一直处于非常领先的地位，到目前为止，它也是全球最知名、应用最广泛的区块链智能合约底层平台。

我们之前学习过，比特币的协议虽然做出了巨大创新，但是也有很多不足。比如比特币区块链因为缺少图灵完备---还记得什么是图灵完备吗？是指一切可计算的问题都能计算，这样的虚拟机或者编程语言就是图灵完备的---不能支持所有种类的计算，无法为账户的取款额度提供精细的控制，缺少更丰富的状态记录，导致比特币区块链系统的扩展性比较差，不能广泛应用在除比特币以外的其他应用上，所以它就更无法支持复杂的智能合约。

以太坊建立了一个可编程的、图灵完备的区块链。在这个区块链之上，你可以通过简单的程序实现各类数字资产的生产，也可以通过编写程序对以太坊上流通的区块链资产的状态进行精确地控制，比如这个资产是待支付还是被锁定还是有额度限制、这个账户是黑名单还是白名单、以太坊和其他数字资产的自动兑换等等。同时，以太坊是一个可以编程、图灵完备的区块链网络基础，在这个基础上，我们能够实现更多的非区块链资产的功能。比如说我用以太坊建立智能合约，应用在个人日常经济生活和企业经济活动中，这样的应用也是可以被实现的。

以太坊是建立在区块链和区块链资产的概念之上的一个全新开放的区块链平台。它允许任何人在平台上通过使用区块链技术建立和运行去中心化的应用。简单地说，以太坊技术就是区块链技术加上智能合约。

以太坊在创立之初就规划了比较详尽的发展路径和迭代版本，以太坊一共规划了四个迭代版本：第一个版本前沿（Frontier），第二个版本家园（Homestead），第三个版本大都会（Metropolis），第四个版本宁静（Serenity）。

那么，我们就来细数一下以太坊的大事记吧：

2013年末，创始人Vitalik发布了最初版的白皮书，启动了以太坊这个项目。

2014年7月，以太坊进行第一批以太币的预售。这也是早期ICO中比较知名的一个案例。不过那时候没有ICO这个名词，那时候圈内人称这种代币发行叫“币众筹”。通过为期42天的预售，以太坊团队募集了3万多个比特币，预售了6000万个以太币。

2014年10月，以太坊将区块的出块时间从60秒缩减到了12秒，目前是基本稳定在15秒。

2015年7月30日，以太坊的第一个版本前沿（Frontier）发布，这也是以太坊的最初版本，只有命令行界面，没有图形界面，主要适用于开发者。

在2016年3月14日（圆周率节），以太坊发了家园（Homestead）阶段。家园（Homestead）阶段与前沿（Frontier）阶段相比，没有明显的技术提高的里程碑，只是表明以太坊网络已经平稳运行，不再是不安全和不可靠的网络了。在此阶段，以太坊提供了图形界面的钱包，易用性得到极大改善，以太坊不再是开发者的专属，普通用户也可以方便地体验和使用以太坊。

Metropolis(大都会)主要分为两个阶段：分别命名为拜占庭（Byzantium）和君士坦丁堡（Constantinople）。拜占庭（Byzantium）和君士坦丁堡（Constantinople）版本的切换需要进行“硬分叉”。拜占庭（Byzantium）版本已经在2017年10月16日发布，君士坦丁堡（Constantinople）版本预计将在2019年1月中旬发布。在拜占庭（Byzantium）版本中，团队对5项以太坊协议进行了改进，实现了以太坊更快速、更安全的交易，使得以太坊的智能合约适合在商业交易中使用。开发团队提高了挖矿的难度，挖矿的奖励将由3个ETH改为2个ETH，并为以太坊PoS（Proof-of-Stake）奠定了基础。

当大都会（Metropolis）阶段全部完成之后，团队将最终正式发布一个为非技术用户设计的、功能相对完善的用户界面，也就是发布Mist浏览器。团队期望Mist的发布将包括一个去中心化应用商店和一些功能完善、设计良好的基础性应用，表现以太坊网络的强大。Mist浏览器将非常简单易用，只要会使用普通浏览器就会使用Mist。在以太坊平台上，第三方开发者为普通用户开发的去中心化应用逐渐增多，以太坊不仅是一个开发平台，还逐渐成为一个应用市场，开发者和用户都是不可或缺的部分。

宁静（Serenity）阶段发布日期也尚未确定。在宁静（Serenity）阶段，以太坊将完全从PoW转换到PoS，其中将会使用Casper共识算法。工作量证明意味着将电力转换为热量、以太币和网络稳定性。但是若非必要，以太坊不想因为挖矿排放过多热量，所以需要修改算法：权益证明（POS）。网络从工作量证明（POW）转换到权益证明（POS）将需要一个实质性的转换，一个转变过程，这似乎是一个长期过程，但并不是那么遥远：这类开发工作正在进行中。

POW是对计算能力的严重浪费，从POW的约束中解脱出来，网络将更加快速、出块更快、更加有效、对新用户来说更加易用、更能抵制挖矿的中心化等。这将可能是像将智能合约放到区块链一样的巨大进步。 转换到POS以后，前三个阶段所需要的挖矿将被终止，新发行的以太币也将大为降低，甚至不再增发新币。

说完以太坊的发展与规划，我们再来学习一些以太坊所涉及的名词，这样可以帮助你理解以太坊整个体系。

第一个名词是以太币。

以太坊系统中的代币，简称ETH。以太币（Ether）是以太坊内部的主要燃料，为在这个体系上运行各种数字资产交易提供主要的流动性，同时也是用于智能合约费用的的支付。它是以太坊内置的区块链资产，用来支付智能合约运行的。

这个概念理解相对简单，我们之前学习了Hash Cash和工作量证明，大家是否还记得。我们了解了，为了不让网络被垃圾邮件充斥，因此要求发送邮件的计算机要进行一些工作量计算。这样对于发送大量垃圾邮件的计算机就是一个巨大的负担。同样的道理，在以太坊网络上要进行智能合约的建立和运行，也需要一个小小的门槛，这个门槛对于认真想做开发的人员来说成本比较低，但是对于大量运行垃圾项目的发起者或者对于攻击者来说就是比较大的负担。不过以太坊的这个门槛不是工作量，而是燃料，我们叫“Gas”，Gas需要用以太币来兑换。

试想下，如果运行一个智能合约不需要花一些费用的话，在这条区块链上就会出现很多的垃圾合约或者垃圾应用，这个区块链会遭到攻击，使整个网络陷入无法使用的而状态。所以呢，以太坊的区块链要求每次运行智能合约的时候，需要支付一定数量的Gas，Gas用以太币来支付，来确保这个区块链的稳定和安全。

我们熟悉的比特币的最小面值是一聪，是一亿分之一比特币。以太坊也一样，有自己的最小面值，命名为1“wei”，它有多小呢？一枚以太坊代币分割到小数点后18位，就是1 wei。

还有，在2016年7月，以太坊区块链发生硬分叉，这次硬分叉将以太坊分成了两条区块链。由创始人Vitalik主导的、升级以后的以太坊叫Ethereum，代币代号为ETH。不接受这次升级的链称为“Ethereum Classic”，该链上的以太坊代币代号为ETC。

第二个概念就是以太坊虚拟机EVM。

在一个编程系统之上，通常会有一些编译和执行的虚拟机来去做支撑。JAVA有JVM，那么在以太坊里，EVM就是以太坊的虚拟机，它可以执行任意复杂的算法代码。开发者可以使用现有的JavaScript 或Python以及其他友好的编程语言，在以太坊上创造出自己想要的应用。

第三个概念是智能合约（Smart Contract）。

智能合约的理念并不新鲜，最早是由密码学家尼克·萨博（Nick Szabo）在1995年时候提出的，几乎与互联网同时出现，指的是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议。虽然说它的理念提出已经由来已久，但是，直到以太坊的出现，智能合约才被广泛应用。一个重要原因是因为之前缺乏能够一个友好的、可编程的基础系统。

有了智能合约，任何人都能够在以太坊上创建自己想要做的去中心化的应用了。智能合约在以太坊上一旦被创建之后，就无需中间机构参与，就能自动执行，并且没有人能够阻止其运行。在以太坊上的智能合约，能够控制区块链上各种数字资产，进行复杂的算法和操作。

举个例子：我们经常乘坐飞机会购买飞机延误险，但是真正延误之后，你可能还要拨打客服电话了解流程、在线下开证明、找保险公司，才能执行完你的延误险赔付。这时候，如果有了智能合约，输入条件，连线航班数据，就能够确保保险公司在航班延误之后就自动为你打款了。合约的执行不需要第三方参与，是自动执行，是不是大大提高了社会经济活动的效率了呢？

在以太坊区块链上，你可以编写资产的代码，创建新的区块链资产，简单地说，你可以发行你自己的区块链代币，你使用什么样的发行机制、代币叫什么名字、发行多少数量、怎么样去发行都由你来决定，听起来是不是很有意思呢？同时，你也可以通过编写智能合约的代码，来创造非区块链资产的功能，比如投票、对赌、条件合同等等。

因为要支持智能合约，所以以太坊上有两种类型的账户地址：一种叫普通账户，一种叫合约账户。普通账户和比特币网络的账户差不多，合约账户主要用于智能合约。

好了，我们回顾一下这节课。我们核心学习了以太坊发展与规划，包括以太坊的起源、版本迭代、3个重要的名词。

以太坊由俄罗斯开发者Vitalik在2013年创建的。对比特币区块链系统缺少图灵完备等缺点，以太坊建立了一个可编程、图灵完备的区块链。它帮助人们更方便地实现生产各类数字资产，更精确地控制区块链资产的状态。

以太坊的发展规划了4个阶段，分别是：前沿、家园、大都会、宁静。

在说了4个以太坊版本之后，我们还学习了三个以太坊重要概念：「以太币」、「以太坊虚拟机」和「智能合约」，它们分别是以太坊系统中的代币、以太坊系统的运行环境和以太坊所代表的区块链项目。了解这些概念能帮助我们更好地学习以太坊。

按照老规矩，我要留一个问题给你：如果你来做一个智能合约的项目，你会把智能合约应用到哪个领域呢？说说你的理由。   

最后，恭喜你完成《从0到1，全面学透区块链》第10讲的学习。下节课我们一起来学习第11讲：以太坊智能合约。学习以太坊智能合约概念、运行规则、智能合约开发相关知识，以及ERC20、REC721标准等。