第 2 課

以太坊技術?

在 sop 掌握 Ethereum 基礎知識後,進一步深入了解其底層技術是不可或缺的。

智能合約

智能合約是一種以軟體實現的合約。不同於傳統合約需依賴法律體系,智能合約能根據軟體所監控的特定條件是否成立,自動強制執行,甚至可自動履約。支援智能合約的「層」可建立於既有Ethereum基礎設施之上。所有智能合約皆以Solidity程式語言開發。

智能合約具備以下優點:

  • 自動保障所有參與方的權利平等。
  • 透過設定明確預期,維護簽約方權益。
  • 杜絕簽約方違約的可能性。

智能合約應用範例:

假設Laura與Michael進行剪刀石頭布比賽,採三戰兩勝制,勝方可獲得1 ETH賭注。在此情境下,智能合約可:

  • 於勝負未分前,將雙方資金託管。
  • 確保雙方於出招前無法得知對方選擇。
  • 設定規則:石頭勝剪刀,布勝石頭,剪刀勝布。
  • 記錄每局結果,直到有人贏得三局。
  • 將全部獎金支付給最終贏家。

上述過程可實現客觀且透明,無需Laura與Michael本人介入。

Solidity

Solidity是一種靜態型別程式語言,語法深受JavaScript影響,開發者可利用其撰寫智能合約。運行於Ethereum區塊鏈上的智能合約會以位元組碼形式在EVM執行。

Ethereum區塊鏈

Ethereum與Bitcoin類似,屬於支援個人間加密貨幣轉帳的區塊鏈,無需銀行或國際匯款機構等第三方參與。全球開發者正積極打造應用與平台,將Ethereum去中心化網路的潛力帶給大眾。雖然區塊鏈生態系與更廣泛經濟體的深度融合仍需時間,但我們已見證許多機構透過與Ethereum區塊鏈互動的應用,創新了價值創造與流通的方式。

這波去中心化應用(dApps)正於金融、音樂、遊戲、社群媒體等產業推動模式革新,且已取得顯著成果,推動區塊鏈產業邁向以成果、應用與用戶體驗為核心的新階段。部分代表性專案包括:

  • Metamask:可將裝置連結至Ethereum網路的瀏覽器外掛。
  • Brave:整合BAT與ERC-20代幣的網頁與行動瀏覽器。
  • Ethereum Name Service:可建立自訂、簡潔ETH錢包地址的平台。
  • Decentraland:用戶可於其中創建、體驗並變現內容與應用的虛擬實境平台。
  • Gnosis:一個結合預測市場與數位資產定價的DutchX協議。
  • CryptoKitties:曾因造成Ethereum網路壅塞而知名,允許玩家繁殖與交易獨特數位貓的遊戲。

共識機制

區塊鏈要求網路成員於新增區塊前達成一致。共識機制透過網路專屬的加密驗證方式判斷交易合法性,並能解決多方同時競爭資產時的衝突,例如不同參與者對同一資產提出不同交易。此機制確保交易順序正確,並防止效率低落的參與方濫用系統。共識機制類型多元,Ethereum採用:

權益證明(Proof of Stake,PoS)——即持幣者僅需證明持有一定數量代幣,即可獲得收益,無須透過解決複雜運算問題(挖礦)。

Ethereum虛擬機(EVM)

Ethereum虛擬機(EVM)為一安全、環保的執行環境,開發者可遠端操作,實現Ethereum區塊鏈的持續升級,並推動大量去中心化應用(dApps)誕生。換言之,EVM是一台分布於全網的大型電腦,每份合約的程式碼與資料(即程式碼與狀態變數)皆由所有節點共同持有。每當Ethereum新增區塊被驗證,所有狀態變數(包括帳戶餘額)都會隨之更新。

結論

理解Ethereum底層技術至關重要。現今多數主流專案或多或少受到Ethereum核心技術啟發,或致力於解決其侷限。此模組知識將成為你研究其他專案的重要參考依據。

要點回顧

  • Solidity是一種靜態型別程式語言,語法深受JavaScript影響,開發者可用於撰寫智能合約。
  • Ethereum是一條支援個人間加密貨幣轉帳、無需中介的區塊鏈。
  • Ethereum最初以工作量證明(PoW)共識機制為主,因此挖礦一度盛行。升級“The Merge”後(後續將詳述),共識機制已切換為權益證明(PoS)。
  • Ethereum虛擬機(EVM)為開發者持續升級Ethereum區塊鏈提供環境,促成大量去中心化應用(dApps)誕生。

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