以太坊开发入门(以太坊入门教程)

以太坊的发展计划分为四个不同的阶段。 每个阶段都旨在引入更多功能和解决问题。 每一步还包括一个“子版本”，即所谓的“硬分叉”，它以一种不向后兼容的方式改变功能和特性。 下面的时间线是以太坊最初规划的发展阶段:0号地块—边疆这是以太坊最初的发展阶段，从2015年7月30日到2016年3月。 Block #200，000—冰河时代冰河时代是一个“硬分叉”，它引入了指数级的难度增加，以便在一切准备就绪时从PoW平稳过渡到PoS。 115万#地块——家园以太坊二期于2016年3月开工。 1192000号地块——臭名昭著的道道案 这是一个硬分叉，对道黑客的受害者进行补偿，导致以太坊和以太坊经典分裂成两个对立的体系。 Block # 2，463，00—Tangerine Whistle的另一个硬分叉用于改变一些重I/O操作的gas计算，并使用这些操作以低gas开销清除DoS攻击后的累积状态。 Block #2，675，000—乱真龙硬叉解决了DoS攻击的问题，同时另一种状态被彻底清除。 此外，它还是一种针对重放攻击的保护机制。 437万街区——大都会拜占庭这是以太坊发展的第三阶段，于2017年10月上线。 拜占庭是大都会的两个分支中的第一个。 728万街区—君士坦丁堡这是Metropolis stage的第二个硬分叉，于2019年2月完工。 这个硬分叉还包括其他修改，以修复代号为彼得斯堡的安全问题。 Block #9，056，000—伊斯坦布尔这是另一个硬分叉，计划于2019年12月4日启用。它将包括更多的安全修复和激励措施，并从PoW转移到PoS算法。 宁静——以太坊2.0宁静是以太坊发展的最后阶段。 它将推出以太坊2.0，一个新的以太坊区块链，完成PoS的整合，并推出一个新的以太坊虚拟机，除此之外还有许多细节上的变化。 关于Serenity什么时候上市，有很多讨论和传言。 这个巨大的阶段将被分成不同的子阶段:Serenity Roadmap 阶段0:Beacon Chains(Q1/2020)阶段1: Shard Chains (2021)阶段2:新虚拟机eWASM (2021)阶段3:持续改进持续发展(2022)以太坊2.0 术语“以太坊2.0”描述了来自Serenity的所有更新，这些更新将使以太坊更具可扩展性、更快并且处于更好的区块链状态。 正如以太坊研究员丹尼·瑞安所说，以太坊2.0的主要设计目标是:系统弹性:其目标是即使在节点大规模宕机或整个网络被分割肢解的情况下，也能保持系统正常运行。 安全性:目标是利用加密和设计机制使尽可能多的验证节点在单位时间内充分参与验证。 简单性:系统的复杂度越低越好，即使牺牲一些效率。 持久性:尽量为系统选择能保证量子安全的组件。 如果元器件暂时不能保证量子安全，就选择容易更换的元器件。 将来有了量子安全组件，这些临时组件可以方便地被量子安全组件替代。 去中心化:其目标是使普通笔记本电脑能够用复杂度为O(C)的资源处理/验证复杂度为O(1)的碎片化任务(包括信标链中的验证等任何系统级验证)。 这将允许更多的低端设备参与网络。 为了理解这一切是如何实现的，我们来看看每个宁静阶段的细节:阶段0:信标链 信标链将是一个来自以太坊区块链的独立区块链。 这个新的链将使用公平证明(PoS)作为共识机制算法，它将与主工作证明共识机制(PoW)以太坊区块链并行运行。 最初，为了简单起见，区块链不支持智能合约或账户。 在撰写本文时，以太坊正在使用一种“工作证明”(POW)共识机制算法，这种算法与btc使用的算法非常相似。 在以太坊，这种算法的名字叫Ethash。 在信标链上，我们会看到一个新的PoS算法，叫做Casper。 在过去的几年中，Casper取代Ethash的计划被多次推迟，这需要一些干预措施来解决困难和推迟PoW的强制淘汰。 现在我们终于有了一个信标链。 PoS的简短描述 根据PoS的共识机制，区块链会跟踪一套验证，任何持有区块链基础数字资产(本例中为以太)的人都可以通过发送特定类型的交易锁定其以太坊作为存款来完成验证。 验证者轮流提议并投票给下一个有效块。 验证者投票的权重取决于他们存款(赌注)的大小。 如果大多数验证者拒绝他们已经建立的块，验证者将面临失去押金的风险。 相反，每一个被大多数人接受的区块，验证者都会获得与所持股份成比例的小额奖励。 因此，PoS通过奖惩制度迫使验证者诚实行事，遵守共识规则。 ETH2:新Ether 1期的另一个特点是引入了ETH2，这是在新信标链上验证的新资产。 这个新的ETH2将作为验证信标链上的交易的奖励而创建，任何ETH1都可以购买。 起初，没有办法将ETH2从信标链中取出。 如果有人想验证新链条，至少需要32个ETH来抵押原链条。 阶段1:shard chains shard chains是一种允许并行事务的可扩展技术。 这是将网络分成多个切片，以帮助扩大交易规模，从而允许网络同时处理许多交易。 维塔利克·布特林(Vitalik Buterin)对“碎片化”做了如下评论:“想象以太坊被分裂成数千个岛屿。 每个岛都可以做自己的事。 每个岛都有自己独特的特点，每个人都属于那个岛。 例如，帐户可以相互作用，他们可以自由地沉迷于它的所有功能。 如果他们想与其他岛屿取得联系，他们将不得不使用某种协议” 将在信标链上引入片段，初始规模约为100。 验证者将从他们自己的片段中验证事务。在第一阶段，他们不会批准任何智能合同、账户或资产。 虽然碎片化会带来更大的可扩展性，但也需要考虑一些挫折。 验证者有一个小的交易池来验证，这使得51%的攻击更容易，因为他们只需要51%的计算能力(或股权)，而不是整个网络。 这种技术还可以导致更高的集中化，因为每个片段都可以由一小组验证者来验证。 看看这个阶段是如何实现的将是非常有趣的，因为它仍然需要彻底的测试，以确保所有的验证器都是随机选择的，以避免集中化和任何风险攻击。 第二阶段:新以太坊虚拟机ewasm EVM是什么？以太坊系统中的所有节点都需要运行智能合约来执行区块链上的最终交易。 以太坊虚拟机(EVM)允许执行这些智能合同。 EVM是以太坊网络的心脏，也是智能合约部署和执行的核心。 可以把它想象成一台全球分布式计算机，有数百万个可执行对象，每个对象都有自己的永久数据存储。 从技术上讲，它是一种基于堆栈执行的机器语言指令。 智能合约是用Solidity等“高级”语言编写的，并被编译成字节码，以便在EVM上执行。 当前EVM的问题当前EVM的主要问题之一是它按顺序处理事务。 随着PoS和碎片化的变化，交易需要并行处理，但当前的EVM不适合于此。 新的EVM被称为eWASM，代表以太坊WebAssembly。 WebAssembly是一个开放标准，为可执行程序定义了可移植的二进制代码格式。 EVM的这个新架构将提供更好的性能，并且将有可能支持智能合同、账户、状态等。在新区块链。 eWASM的开发处于非常早期的阶段，计划在2021年发布。 目前还需要大量的研究。 第三阶段:持续改进 “持续改进”是一个代号，包含了前一阶段所有未来的变更、修复和改进，以及随之而来的更多内容。 遗憾的是，关于这个阶段的信息并不多，因为它原计划在2022年发射。 我们知道的是将实现以下技术:跨片事务；轻量级客户端；超平方图；建立更紧密的联系；以太坊2.0对加密经济意味着什么？ 了解以太坊2.0最重要的一点是，不是一朝一夕就能改变的。 最初的发布计划分为四个阶段，但没有人说开发会就此停止，或者说过程中不会有延迟或改变。 每个软件都没有最终版本，总有改进和修正的空间。 以太坊是密码学领域最重要的项目之一，同时也依赖于很多其他项目。 它得到了开发社区和企业的大力支持。 很多人对以太坊的未来投入很大，所以压力很大。 如果这个团队成功实现这一点，我们将拥有一个完全可扩展的通用区块链，它将更接近最初的以太坊口号:“全球超级计算机”，并将向世界表明“区块链梦”是可能的。 这将吸引更多的开发商和投资者在此基础上继续打造明星项目。 未来几年，关注以太坊2.0的发展，是了解以太坊1.0区块链目前的项目如何迁移到新链，以及加密空之间将发生的重大变化的关键 只有时间能告诉我们这些事件将在何时以及如何发生。