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以太坊(Ethereum)是什麼？

· 5 min read

以太坊 (Ethereum) 是近幾年才發展起來的一種新的底層區塊鏈技術。以太幣 (Ether) 是以太坊公有鏈上產生的🔒💵加密貨幣 (Crypto　Currency)，除了可以拿來像比特幣 (Bitcoin) 一樣做交易外，還具有實際的用途。

以太坊和比特幣一樣是基於 P2P 網路與密碼學建立起的區塊鏈機制，不同之處是，以太坊在每個運作的節點上都運行著一個以太坊虛擬機 (Ethereum Virtual Machine, EVM)，可以用來執行完整的程式。這些程式在以太坊中被稱為⚖📒智能合約(Smart Contract)。智能合約除了可以處理資料，還內建轉帳功能，可以很容易地透過智能合約來交易加密貨幣。由於智能合約可在每個以太坊的節點上執行並進行驗證，所以計算結果被認為是可信任的。以太坊還開發出了web3.js讓開發者可以使用網頁技術撰寫智能合約的操作介面。這樣的網頁操作介面又稱為🕸🅰分散式應用程式(DAPP)。要使用 DAPP，必須在支援 DAPP 的瀏覽器中才能使用 (如Mist或Parity)。

使用智能合約技術製作的服務，也構成了以太坊生態圈的一環。例如Ethereum Name Service(ENS)就提供了讓使用者更容易尋找到轉帳對象、智能合約，和 DAPP 的方式。

以太坊提供了便於交易的加密貨幣以太幣 (Ether)，可透過智能合約解決交易上的信任問題，同時也可撰寫 DAPP 來提供友善的資訊彙總與操作介面，讓以太坊成為一個目前最理想的區塊鏈底層技術。

以太幣 (Ether) 的實際用途​

在電腦上執行的一般的程式碼，寫出來可能會有迴圈不斷執行 (死迴圈) 的情況，搬到區塊鏈上亦然。那麼以太坊怎麼解決這個問題呢？以太坊開發者想到的辦法是讓執行的程式碼變得有價。EVM 裡支援的所有的指令 (OPCODE) 都有明碼標價，執行智能合約需要消耗與執行的指令數量相當的以太幣。在智能合約的術語中，這些拿來消耗的以太幣被稱為 "gas"(燃料)。部署合約到區塊鏈上時，需要附加一定數量的燃料。當燃料消耗完而程式還沒執行完，就會出現 "Out of Gas"(燃料耗盡) 錯誤。智能合約透過這樣的方式來避免死迴圈等情況。

智能合約能做什麼事？​

創造新的加密代幣​

智能合約最基本的應用，就是做出新的加密代幣！只要遵循一定的規範(ERC20)，部署一份智能合約到以太坊區塊鏈上，任何人都可以可以很容易地創造出自己的加密代幣。

不用像比特幣的山寨幣一樣需要自行徵募礦工。你的加密代幣會以 "以太坊的一個智能合約" 的形式存在於以太坊的區塊鏈中。現有支援以太幣的錢包與交易所，也可以快速地接入你的加密代幣。只要你發行的加密代幣與代幣背後所代表的服務具有交易的價值，代幣也可能變貨幣。

募資​

此外，在募資上，智能合約也有無與倫比的優勢。新創公司ICO可透過以太坊的智能合約，在收到資助者的以太幣時，自動發出等值的加密代幣。

由於這些加密代幣可交易，如果公司的服務有價值，早期投資人在投資的前期，就可以透過交易加密代幣來調整持有量。

普通的投資人也第一次有機會直接支持自己感興趣的創業者，並可能從而獲得豐厚 (或歸零) 的回報。

程式能做的事​

當你需要公開，可被信任的紀錄時，都可以透過智能合約達成。

以太坊的缺點​

目前以太坊區塊鏈的速度和電腦執行速度無法相比，不適合快速交易，或是需要儲存較大資料的情境。近期的plasma提案有望解決快速交易的問題。

因為缺乏即時調控區塊大小的手段，在一些很熱門的交易時段 (如某些熱門的 ICO 開放認購時)，整個網路的交易延遲會變地很長。

智能合約一經部署就永遠存在，除非擁有者啟動智能合約中的自毀 (selfdestruct) 功能。如何升級合約並保存其中的參數與代幣，是一個值得探討的課題。

以太坊網路節點上並不適合儲存較大的檔案。目前有Swarm與IPFS等分散式檔案儲存方式可供選擇。

其他參考資料​

區塊鏈是什麼？

· 5 min read

今年比特幣 (Bitcoin)[^1] 與以太幣 (Ether)[^2] 價格紛紛到達新高。主因除了隨著更多支援加密貨幣 (Crypto Currency)- 當地貨幣的兌換 / 代購 / 交易所開張，取得虛擬貨幣 / 代幣的方式更加多元外，首次公開發行加密代幣 (ICO, Initial Coin/Crypto Token Offering)[^3] 這種創新的投資 / 募資方式愈加熱絡，也讓一些個人與機構意識到虛擬貨幣作為貨幣或貨品的投資價值。

這些虛擬幣背後所使用的技術叫做區塊鏈 (blockchain)[^4]，可以被用來解決各種「交易」相關的問題。

網際網路交換訊息，區塊鏈交換價值​

網際網路出現之前，不同的系統之間沒辦法用標準的協定來互相通訊和傳遞訊息。網際網路讓不同連網方式（撥接、光纖、4G）、不同設備間可以互相連接，滿足人與人之間對訊息的即時需求。人們的生活在網際網路發展起來的這 20 多年間，也因此產生了極大地改變。

2001 年時，Napter [^5] 開啟了透過點對點 (P2P) 網路交換 MP3 的風潮，這是第一次大眾意識到點對點網路可以被廣泛地應用在資訊交換上。隨後 BitTorrent (BT)[^6] 接過大旗，透過 BitTorrent 與配合的磁力連結 (Magnet Link)[^7]，2009 年時已占據了近 50% 整體網際網路流量。

區塊鏈基於網際網路，點對點 (P2P) 網路，和以密碼學為基礎的共識紀錄機制，提供了一個可以不被地域限制，快速交換價值的方式，降低交易的不確定性 (uncertainty) 與風險。 網際網路和點對點網路解決了資訊交換的問題，而區塊鏈則進一步想解決價值交換與交易信任的問題。

區塊鏈不僅只是加密貨幣，透過區塊鏈，我們可以和各地的人做生意，用很低的手續費在不同國家收款與匯款 (都在同一個公開區塊鏈上)，而且幾分鐘內就可到帳；交易的過程中，所有的合約都由網路上的節點自動執行 (智能合約 Smart Contract)，可以避免人為操縱與詐欺等潛在的信任問題，讓人們可以更安心地交易；未來還可以透過瀏覽器使用智能合約，就像使用網站一樣容易 (分散式應用 DAPP)。

暢想未來的商業模型，可能是顧客透過易用的手機或網頁 DAPP 取得商家提供的資訊，經由可信任的智能合約，讓彼此能快速地交換價值與服務。

聯盟鏈​

區塊鏈根據型態，大致分為公有鏈，私有鏈、聯盟鏈幾種。公有鏈就是大眾比較常聽到的各種加密代幣。可以在 https://coinmarketcap.com/ 查看大部分的加密貨幣。除了公有鏈之外，多家銀行、支付機構、甚至 IBM、微軟等科技公司也相繼投入資源，參與區塊鏈研究與發展。多數機構採用的是聯盟鏈的形式。Apache 基金會下的 Hyper Ledger [^9] 計畫是目前發展較好的聯盟鏈。

聯盟鏈與公有鏈有許多不同點。其一是對資料一致性有更高地要求。其二因為相對來說聯盟鏈的節點比較可控，也不需要加入代幣激勵機制或浪費能源在比拚算力的 Prove-of-WOrk (PoW) 共識機制上。其三是需要對資源與智能合約存取設置權限，以符合企業內部的需求。

區塊鏈用到的加密技術​

可以在 Youtube 上查看 Blockchain 101 - A Visual Demo影片 [^14]，或前往對應的Block Chain Demo 網站[^15] 自行動手試驗。

參考資料​