什么是以太坊以及它如何运作？ （以太坊解释）

以太坊核心架构

1. 以太坊作为一个去中心化的开源区块链平台运行，无需中介即可执行智能合约。

2. 其原生加密货币以太币（ETH）既可作为数字货币，又可作为整个网络计算操作的燃料。

3. 以太坊网络中的每个节点都维护账本的完整副本，确保透明度并抵抗审查或单点故障。

4. 以太坊虚拟机（EVM）执行嵌入智能合约中的字节码指令，无论执行节点的硬件或软件环境如何，都能保证确定性结果。

5. 区块生产遵循共识机制——目前是合并升级后的权益证明（PoS）——用基于质押的验证取代能源密集型挖矿。

智能合约和去中心化应用

1. 智能合约是用 Solidity 或 Vyper 编写的自动执行协议，编译成 EVM 兼容的字节码，并部署在链上的唯一地址。

2. 一旦部署，它们的逻辑就无法更改，除非使用代理合约或治理控制模块等可升级模式进行明确设计。

3. dApp 利用这些合约来提供从去中心化交易所到借贷协议、NFT 市场和身份验证系统等各种服务。

4. 与 dApp 的交互通过 MetaMask 等钱包接口进行，这些接口在将包含函数调用、参数和 Gas 限制的交易广播到网络之前对其进行签名。

5. 每个操作都会消耗gas（衡量计算量的单位），以ETH计价，防止垃圾邮件并在用户之间公平分配资源。

以太坊的代币标准

1. ERC-20 定义了用于效用、治理或资产表示的可替代代币，具有标准化函数，如transfer()、balanceOf() 和totalSupply()。

2. ERC-721 引入了不可替代代币 (NFT)，通过存储在链上或链下的不同代币 ID 和元数据 URI 来验证唯一的数字所有权。

3. ERC-1155 允许半同质代币，在单个合约部署中支持多种代币类型（包括同质代币和非同质代币），从而减少 Gas 开销。

4. 这些标准确保了钱包、浏览器和市场之间的互操作性，允许无缝集成，无需自定义解析逻辑。

5. 开发人员依靠经过审核的参考实现和广泛采用的库（例如 OpenZeppelin）来最大限度地减少合约开发过程中的漏洞。

交易生命周期和网络费用

1. 用户通过使用私钥签名来发起交易，指定接收者地址、值、数据有效负载、随机数和气体参数。

2. 签名的交易被广播到mempool，验证者根据gas价格和包含激励选择高优先级交易。

3. 包含在块中后，EVM 以原子方式处理所有状态更改：如果任何步骤失败，整个事务将恢复，从而保持账本一致性。

4. 每个 Gas 的基本费用根据网络拥塞程度动态调整每个区块，而优先费用则直接作为小费支付给验证者。

5. PoS 下的两个额外区块后即可实现最终性，这意味着已确认的交易在几秒而不是几分钟内变得不可逆转。

常见问题解答

问：合并后可以开采ETH吗？不。以太坊不再使用工作量证明。挖矿已完全被质押所取代，参与者锁定 32 ETH 来运行验证器节点并赚取奖励。

问：ETH 是美国监管框架下的证券吗？ SEC 尚未将 ETH 归类为证券。监管机构的多项法律分析和声明表明，ETH 在其生态系统中主要充当商品和交换媒介。

问：如果智能合约存在错误会怎样？错误可能会导致意外行为或资金损失。由于代码在部署后是不可变的，因此缓解措施依赖于外部干预措施，例如协议冻结、紧急升级或社区驱动的救援机制（如果预先设计）。

问：以太坊在脚本能力方面与 Bitcoin 有何不同？ Bitcoin 使用故意限制的基于堆栈的语言（脚本），专注于基本事务验证。以太坊采用图灵完备的虚拟机，可以实现任意逻辑、持久存储以及合约之间的复杂交互。