科普 | 区块链？以太坊？智能合约？

什么是区块链？

简而言之，区块链就是一个数据库。它是一个特定数据的数据库，其中的数据不断增长，并且具有非凡的特点：

一旦数据存储在数据库中，就永远无法修改或删除。区块链上的每条记录都被永久保存。没有一个人或组织维护这个数据库。必须有成千上万的人，每个人都有一个数据库的副本。

要了解人们如何使自己的数据库副本与其他人保持同步，请想象一个 10 人的网络。每个人都有一个空文件夹和一个空白页面。无论网络中的任何人何时做重要的事情，例如转账，它都会广播给网络中的每个人。

每个人都在自己的页面上记录公告，直到页面填满。当页面填满时，每个人都必须通过解决数学难题来密封页面的内容。这样可以确保每个人的页面都具有相同的内容，并且永远无法修改。第一个解决这个数学难题的人会得到一些加密货币的奖励。

一旦页面被归档，它就会被添加到文件夹中以太坊和区块链，一个新页面就会出现，并且这个过程会永远重复。

-区块链-

随着时间的推移，这些包含重要记录（交易）的页面（块）被一一添加到文件夹（链）中，从而形成一个数据库（区块链）。

区块链存储什么？

区块链可用于存储任何类型的数据，而存储在区块链上的数据类型赋予了区块链价值。比特币的区块链存储金融交易记录，从而使比特币类似于美元或英镑等货币。比特币和美元一样有用。以太坊不同。

以太坊不仅仅是一种美元、英镑或类似比特币的货币。以太坊的用途比金钱强得多。以太坊是：

以太坊本质上是一台巨型计算机！然而，它非常慢——比今天的普通计算机慢大约 5 到 100 倍——而且价格昂贵。这台“以太坊电脑”的功能与罕见的 90 年代智能手机相同；所以它只能做一些琐碎的事情。

这听起来并不多，那么为什么以太坊如此受欢迎？好问题。以太坊风靡全球，因为它是一个分布在世界各地的完全去中心化的计算机。如果你了解以太坊区块链是如何工作的，你就可以知道以太坊的世界计算机是如何工作的。

以太坊如何运作？

与其他区块链一样，以太坊需要成千上万的人在他们的计算机上运行一个为网络提供动力的软件。网络中的每个节点（计算机）都运行一个称为以太坊虚拟机（EVM）的软件。将以太坊虚拟机视为一个操作系统，它可以理解和执行以以太坊特定编程语言编写的软件。以太坊虚拟机执行的软件/应用程序被称为“智能合约”。

您必须付费才能在这台世界计算机上做任何事情。但是，支付的不是美元或英镑等普通货币，而是网络附带的加密货币，称为以太币。以太币与比特币大致相同，只是可以在以太坊上执行智能合约来支付以太币。

在以太坊上，人和智能合约都可以是用户。人类用户可以做什么，智能合约可以做什么，等等。

在网络中，智能合约的行为与其他人类用户完全一样。两者都可以像任何其他货币一样发送和接收以太币。

然而，与人类用户不同的是，智能合约还可以执行预定义的计算机程序，这些程序在程序被触发时会执行各种操作。让我们通过以下示例了解智能合约的强大功能。

智能合约的力量

想象一下我们两个打赌明天的天气。我打赌明天会晴，你打赌明天会下雨。我们同意输家必须给赢家 100 美元。我们如何下这个赌注，同时确保失败者信守诺言？我可以想到三种不同的方法：

1.彼此信任

最简单的方法是互相信任。如果我们已经是老朋友，就很容易相互信任。我知道你的家庭住址，你也知道我的黑历史。但是，如果我们是陌生人，那就更难了。你没有理由相信我，我也没有理由相信你。

2.签订法定合同

另一种可能的方式是根据我们之间的赌注创建法律合同。我们俩都会签署一份合同，详细说明赌注的条款——包括输家违约的条款。合同规定我们有法律义务向获胜者付款，但不切实际。因为如果对方被迫通过合法渠道履行合同，价格要高于赌注本身。

3.向共同的朋友寻求帮助

我们可以找到一个我们都信任的共同朋友，每人支付 100 美元，让他/她随身携带。第二天，他/她检查天气并将 200 美元给获胜者。这种方法简单明了，除非出现一种情况：如果这个值得信赖的朋友带着钱跑掉了怎么办？

现在我们有三种不同的投注方式，每一种都有自己的缺陷。因为我们是陌生人，不能互相信任。强迫对方履行法定合同的成本太高，不可行。向共同的朋友寻求帮助反过来会引发信任问题。

在这种情况下，以太坊的智能合约就派上用场了。智能合约就像向共同的朋友寻求帮助，但被写入代码。使用以太坊，我们可以编写一个软件，向双方收取价值 100 美元的以太币。第二天，打开访问天气应用程序的 API 以查看天气，并将总价值 200 美元的以太币转给获胜者。

智能合约一旦完成，就不能以任何方式编辑或修改。所以可以肯定的是，无论发生什么，合同中的规定都将得到执行。

但是，智能合约是如何执行的？它与区块链有什么关系？

智能合约与区块链有什么关系？

无论智能合约何时执行，它都会记录有关在区块上执行的交易的信息。在高层次上，以太坊区块链上的交易如​​下所示：

这些字段很容易理解，除了最后一个。其中，“数据”项赋予了以太坊创建记录和执行智能合约（又名交易）的独特能力。以太坊区块链上的任何给定区块都可以包含以下三种类型的交易：

1.人类用户和用户之间的普通以太币转账

这些是网络中的常见交易，类似于比特币交易。如果您将以太币直接发送给朋友，“数据”项将留空。

2.没有接收器的以太传输

当在没有接收方的情况下进行交易时，这意味着交易的目的是在网络中创建一个包含“数据”项内容的智能合约。数据项包含行为与网络上任何其他用户一样的软件代码。

3.用户与智能合约之间的以太币转账

每当用户（或智能合约）想要执行智能合约时以太坊和区块链，他/她/它都需要与智能合约进行交易，将执行指令放在“数据”项中。

就像在其他区块链上一样，只要发生上述三个事件中的任何一个，它就会在整个网络上发布，每个人都会记录下来。除了记录之外，每个节点还执行接收指令的智能合约，以将以太坊虚拟机的状态与网络的其余部分同步。

每个节点都执行部分软件，从而使整个网络充当一台巨大（但速度较慢）的分布式计算机。之后，每次执行都将存储在区块链上进行永久存储。

等等，我听说有一种东西叫煤气——那是什么？

我说使用智能合约的用户必须支付费用才能执行合约。这笔费用支付给实际使用内存、硬盘、计算和电力来执行这个智能合约的节点。

为了计算智能合约的费用，每条语句都有一个指定的成本。例如，如果您正在执行使用节点内存的语句，则此类语句具有特定的成本。如果您正在执行使用节点硬盘存储的语句，则此类语句会产生额外的特定成本。特定成本的单位称为 Gas。最终，Gas 通过一定的汇率转换为 Ether。

每当您执行智能合约时，您必须确定要消耗的最大气体量。当合约执行完成，或者达到gas limit时，合约的执行就会停止。这样做是为了防止智能合约陷入无限循环，以防程序重复执行一组语句而第二个语句继续执行其他合约。

这是由于程序员的疏忽而发生的。每次重复都会消耗一些特定的气体，从而将无限循环变成有限循环。由于程序员错误而使节点卡在重复执行中是没有意义的。Gas 的概念解决了这个问题。

女士们先生们，以太坊是下一个

以太坊不仅仅是一种用于交易的加密货币。它的真正价值在于它的目的。以太坊的目的是让拥有以太币的人能够使用由数千个节点驱动的分布式世界计算机。

当然，由于每个微小的语句都必须由网络中的每个节点执行，分散的分布式计算机既慢又昂贵。但是这里的慢参考系是什么？该参考是指速度更快但集中控制的服务器。

为了享受使用集中式计算机的低成本，我们赋予它们控制我们的权力。如果中央计算机（服务器）出现故障或被黑客入侵，所有连接到它的用户都会受到牵连。分散的计算机只有在每个节点都发生故障时才会发生故障，因此计算机可以继续工作。有网络的地方就有以太坊。

原文链接：hackernoon.com/wtf-is-ethereum-c65e0d67ac09