区块链三大浪潮：从比特币到高性能公链
- 区块链 1.0：以比特币为标志，单点价值传输、简单记账为核心。
- 区块链 2.0：以太坊以「智能合约」打开应用大门，DeFi、DAO、NFT 井喷。
- 区块链 3.0：Layer2、Rollup、分片、模块化组合拳，迈出高性能与用户友好的下一步。
什么是以太坊
以太坊是一条开源、可编程的分布式计算平台。启发自比特币，却比单一货币走得更远：
- 把“账本”升级为“世界计算机”；
- 用图灵完备语言，将金融、游戏、治理、身份等一切皆合约化；
- 原生加密货币以太币(Ether/ETH)充当手续费和质押权益，驱动生态持续运行。
核心关键词：世界计算机、智能合约、去中心化应用、权益证明、以太币
以太坊五大核心特性
- 智能合约
自动执行、公开透明的业务逻辑，跑在全网节点，无需任何中心化机构担保。 - 去中心化应用(DApp)
前端网页+后台智能合约，真正让“代码即服务”落地。 - 以太币(ETH)
既作为区块链 Gas 消耗单位，也是“数字经济世界”的硬通货。 - 共识升级路线图
由 PoW 到 PoS，实现碳减排与可扩展性双赢。 - 矿工（Validator）激励机制
把算力竞赛换成资本 & 声誉质押，新范式带来质押收益时代。
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以太坊进化史：从 Frontier 到 Serenity
Frontier（2015）
测试网体验，首批极客尝鲜。
Homestead（2016 3月）
首个生产级版本，稳定 RPC、交易格式，安全升级。
Metropolis
- Byzantium（2017 10月）：加入匿名特性、延迟爆炸难度炸弹。
- Constantinople（2019 2月）：状态通道优化、Gas 成本下调。
Serenity = 以太坊 2.0
- Beacon Chain（2020 12月）：开启 PoS 心跳。
- Shard Chains + Rollup：并行切割数据，TPS 百倍提升在望。
为什么说以太坊是“世界计算机”
- 开源、全球节点共同维护；
- 以“交易驱动状态机”模型存储全局状态；
- 通过 EVM 执行字节码，任何逻辑都可移植；
- ETH 计价计算资源，天然自带经济激励闭环。
以太坊解剖图：5 大关键组成
- P2P 网络
TCP/30303 端口上的 ÐΞVp2p 协议，确保节点高效互联。 - 交易(Transaction)
携带发送方、接收方、转账金额、附加数据，触发合约或转账。 - 以太坊虚拟机(EVM)
堆栈式虚拟机，逐字节执行合约逻辑，隔离安全沙箱。 - 区块链账本
采用 Google LevelDB 本地存储，记录所有区块和状态。 - 客户端生态
Geth、Nethermind、Besu 等多实现并行，确保协议鲁棒。
重要概念速记卡
账户 Account
- 普通账户（EOA）：仅需私钥；可由用户直接发起交易。
- 合约账户：内含代码 & 状态，只能被交易触发。
- 地址 Address
公钥 Keccak256 散列值最右 160 位，形似 0x4f2D... - Gas 机制
计算步骤×单价=交易费，防止 DoS；复杂逻辑高 Gas、简单逻辑省 Gas。 - ETH发行
创世 7200 万+后续按区块递增；PoW 时代最高通胀 4.5%，PoS 后有望 <0.6%。
PoW 时代的三部曲：区块奖励、叔块奖励、引用奖励
- 区块奖励
由最初的 5 ETH → 3 ETH，再到合并后归零。 - 叔块 Uncle
为解决临时分叉浪费算力，被引用叔块依旧获得 7/8 全额奖励，鼓励去中心化挖矿。 - 引用奖励
每引用一个叔块追加 1/32 激励，幽灵协议(GHOST)雏形——提升网络安全性。
⚠️ 注意：今日已完成合并(The Merge)，以太坊再也不能用显卡挖 ETH。质押挖矿成为新一轮收益入口。过去矿工现在转型为验证者，只需锁仓 32 ETH 即可跑节点。
智能合约 ≠ DApp，却把 DApp 带进了现实
- 基本公式：DApp = 智能合约 + 用户界面
热点案例：
- DeFi：将借贷、交易、衍生品自动化；
- 游戏：链上育种、NFT 装备防伪；
- 社交：代币化社区、去中心化治理 DAO。
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代币经济学：FT 与 NFT 的双轮驱动
- 可替代通证 FT (ERC-20)
同质化、 bulk 拆分无上限，范例：USDT、UNI、LINK。 - 非同质通证 NFT (ERC-721 / ERC-1155)
独一无二、不可分割，范例：CryptoKitties、BAYC、链上门票。
二者智能合约底层皆跑在以太坊，开发者只需十余行代码即可发行，立刻插入全球流动性市场。
FAQ：关于以太坊最常见的问题
| 问 | 答 |
|---|---|
| Q1：Run 一台节点需要多大的硬盘？ | |
| Mainnet 全节点当前约 1 TB+，每天还需 ~10 GB 新数据；推荐 2 TB SSD 起步，同步时间 1–3 天。 | |
| Q2：32 ETH 门槛太高，散户如何参与质押？ | |
| 以太坊质押池、流动性质押衍生品（LSD）可以把门槛降到 0.01 ETH，持有凭证 stETH 还能继续 DeFi 套利。 | |
| Q3：Gas 费太高怎么办？ | |
| 短期：选择低峰时段；中期：使用 Layer2（Arbitrum、zkSync）批量结算；长期：等待 EIP-4844（Proto-Danksharding）大幅降低数据可用性成本。 | |
| Q4：EVM 图灵完备会引发死循环吗？ | |
| EVM 执行步数受 Gas 限制，耗尽即回滚，保障链整体安全，不会出现比特币脚本那样“无限循环卡死”的情况。 | |
| Q5：NFT 过热会不会导致网络崩溃？ | |
| 个别热点事件（如 Yuga Labs 铸币）确实曾触发 Gas 飙升，但普通转账与 DeFi 交易仍能缓慢打包；Rollup 可将此类高热 DApp 迁移到二层，减压主网。 |
术语速查表
- EIP：Ethereum Improvement Proposals，社区共治的升级方案；EIP-1559 改变了 Gas 市场。
- ERC：Ethereum Request for Comments，与应用层接口和通证形态相关的标准。常见 ERC-20、ERC-721、EIP-4626。
- EOA：Externally Owned Account，用户的私钥账户。
- Ethash：原 PoW 挖矿哈希函数，现已退役。
- HD 钱包：层级确定性钱包，一个种子派生多地址（BIP-32）。
- Keccak256：与 SHA-3 同源，用于生成地址、交易哈希。
- Nonce：防重放攻击的计数器，每个交易 +1。
结语：下一站，深入合约层
从“世界计算机”的概念认知、到共识迁移的宏观脉络、再到账户、Gas、代币的底层设计，本文已为你构画清晰骨架。
接下来，我们将把镜头推进 EVM 内部，拆解字节码运行机制与编译器优化——你准备好了吗？