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以太坊有甚麼特別?如何開啟以太幣盛世、成為區塊鏈之首?

投資加密貨幣,就一定會聽說過以太坊。即使你沒有主力投資以太幣,以太坊仍然是重要的概念及技術?為何以太坊能夠在比特幣之後,開啟了加密貨幣的大時代?

以太坊對比最原初初的比特幣區塊鏈有何進步?

去中心化的區塊鏈運算平台和傳統的大型運算系統不同,不需要仰賴實體機房,而是藉由全球數千部機器共同參與進行運算和紀錄,這就是比特幣帶來的革新性技術。但相比現時百花齊放的各條區塊鏈,比特幣區塊鏈的功能可以說是非常原始:這條公鏈只是建立在區塊鏈上的交易帳本,而比特幣則是它的記帳貨幣。比特幣區塊鏈除了記帳外,並不提其他供任何功能。

如果說比特幣是區塊鏈的第一代先行者,以太坊就是區塊鏈的第二代開創者,將區塊鏈的應用開發得更多式多樣。以太坊的設立讓開發人員能在區塊鏈平台上建立程式碼,搭建屬於自己的區塊鏈應用,也可和其他人所建立的程式互動,並可以在這些應用上,基於以太坊協議發行其他以太幣以外的的幣種以及進行轉移。

這就是以太坊與比特幣最大的差別:比特幣是單純建立在區塊鏈上的帳本,但以太坊卻是一個生態,不但能夠產生出以太幣,也能兼容不同大型應用程式,包括DeFi、NFT和GameFi。

以太坊的共識機制是什麼?是PoW或是PoS?

以太幣的共識機制截止今天使用「PoW(工作量證明)」,將來會慢慢過渡至「PoS(權益證明機制)」。共識機制為區塊鏈運作的核心,定義了參與者記錄區塊鏈資料時該如何生成區塊,以及重點獎勵如何發放的方法。

工作量證明(PoW):透過每個節點的算力,就像是貢獻多少工作量,經過全網節點驗證後即可獲得獎勵,但高算力代表高耗能,全網驗證也讓過程變得更加費時。

權益證明機制(PoS):讓驗證者質押以太幣,系統將選擇一位已質押的驗證者完成區塊生成,可大量節省能源與提升驗證速度,但也有屯幣的風險在。

為提升以太坊的整體效率,以太坊將改為權益證明機制(PoS),並已進行大規模測試,預計在2022年下半年將以太坊過渡到權益證明機制(PoS)。

以太坊創辦人背景

以太坊(Ethereum)的創辦人是俄裔加拿大程式設計師維塔利克·布特林(Vitalik Buterin),布特林本是一名參與比特幣社群的程式設計師,他發現區塊鏈技術的缺口,在19歲時發布了「以太坊白皮書」,以太坊允許高度可擴展性、易於開發的應用模式,讓區塊鏈技術應用在虛擬加密貨幣以外的多樣化領域。

以太坊及以太幣的關係是?

以太坊(Ethereum)是公共區塊鏈平台,具有去中心化的、開源與智能合約功能特性。

以太幣(ETH)則為以太坊原生加密貨幣,可以想象如果以太坊是一個大型主題樂園,那麼以太幣就是樂園當中的代幣。在以太坊上提供開發者友善的平台,讓開發者可以提出自己的智能合約與發行加密貨幣,市面上為數眾多的加密貨幣都在以太坊鏈上進行運用。

以太坊1.0 與2.0是什麼?

以太坊自面世以來,雖然以極強的兼容能力開啟了加密貨幣的盛世,但速度及手續費成本等問題卻為人詬病。發展團隊因應以太坊使用需求增加正逐步升級,原有的版本「以太坊1.0」,將由底層架構更新慢慢提升到「以太坊2.0」,共識機制也將由工作量證明(PoW)轉變為權益證明機制(PoS),專注在提升可拓展性、效率與去中心化程度。

以太坊1.0 

以太坊1.0即現有的以太坊,公鏈啟動於在2015年7月30日,運用工作量證明(PoW)演算法,允許開發者自行開發程式以及參與挖礦,並在數次的優化階段中提升穩定度,讓一般使用者也可以參與挖礦。以太坊1.0處理量是每秒15-30筆,隨著Defi和NFT的需求提升,處理量已不敷使用。

以太坊2.0 

以太坊2.0是接下來的以太坊升級版本,稱為ETH2.0或「寧靜(Serenity)」,是在多個層級上提升以太坊區塊鏈,將以多階段進行發布,以提升以太坊上的交易運算能力,達到拓展可擴展性、安全性和可編程性的目標。

ETH2.0的重點變化:

1. 權益證明(PoS)

在此共識機制下,參與者被稱為驗證者,驗證者必須先質押虛擬資產就可以了,以太坊區塊練則根據質押的數量以及參與時長,按比例隨機選擇驗證者,再生成區塊後給予獎勵,質押資產也可以防堵不良行為。

2.分片(Sharding)

在以太坊1.0僅有一條公鏈,在分片制度(Sharding)之下則多設立分片鏈,使多筆交易可同時在分片鏈上處理,分片鏈之間以信標鏈進行通信溝通。

以太坊智能合約 

以太坊的出現,令智能合約能夠得以成事並真正大量投入應用。傳統交易往往建立在冗長的合約上,如果有任何糾紛或介入可能還需要法律處理。以太坊的智能合約就像是傳統的交易合約數位化,將雙方的協議轉變為一段代碼形式,進而在區塊鏈上運作,唯有完成智能合約的執行要件,交易才會正式進行,以太幣才會轉移給賣家。

為什麼以太坊改變了智能合約?

由於智能合約可追溯的特性,也利於各種金融交易,募資者可直接透過智能合約追溯金錢流向,使資金的運用和可能性可跳脫傳統金融的限制。

實際運作方面,以太坊為去中心化的網路平台,提供基礎架構給開發者,中心化應用程式(Decentralized App,DApp)。為基於智能合約的應用程式,讓智能合約具有開發者更友善的介面,Dapp可在以太坊的任一節點上運作。

目前智能合約應用於各種加密貨幣,透過Dapp的功能,開發者不必自行開發平台,可直接在鏈上部署智能合約,發行運行於以太坊的加密貨幣,大幅降低了發幣的門檻。

以太坊錢包介紹

以太坊錢包是目前市場最通用的電子錢包之一,包括幾乎所有加密貨幣使用者必備的「Metamask」。以太坊錢包可用於管理個人加密貨幣資產,可以比喻為一種沒有銀行主導的、去中心化的網路金融交易應用,利用錢包可以管理自己的以太幣以及其他以太坊上的加密貨幣,並可結合其他各種平台與與遊戲等等應用程式。

不同的區塊鏈像是兩種不同金融體系,就像以太坊(Ethereum)與比特幣(Bitcoin),支援存放比特幣的錢包不一定相容以太坊的加密貨幣。

什麼是以太坊智能合約標準(ERC)?

以太坊智能標準合約(Ethereum Request for Comment, ERC)為以太坊開發者發布的的請求意見稿,徵求各使用者參與以便產出一套遵循的標準,可以說是智能合約的「規則」。ERC 就像銀行的合約一般,包含技術和組織等各種注意事項及功能須知,目前最普及的ERC標準為ERC-20和ERC-721。

以太坊標準 ERC-20:同質性代幣標準

ERC-20 是目前最廣泛使用的以太坊虛擬貨幣規格標準,為同質性代幣 (fungiable token) 標準,方便開發者為產品建立金融交易的功能,貨幣的每單位價值均相同,讓使用者可以在鏈上進行區塊鏈交易,並可以查看自己目前所擁有的餘額。

以太坊標準 ERC-721:非同質性代幣NFT專用

ERC-721是NFT專用的標準,是非同質性代幣 (non-fungiable token) 標準,將資產轉換成具有唯一性與獨特性的代幣。常見的應用為藝術品,遊戲虛寶等等,使用者之間也能以此代幣進行交易,並進行後續的追蹤與審計。

以太坊標準 ERC-1155:NFT機制拓展方案

因應目前的交易與應用多樣化,ERC-1155是一種能同時管理不同類型代幣的智能合約標準,允許使用者在單一智能合約內,進行同質性代幣與非同質性代幣間的交易,不需要先核准獨立的合約,達到提升效率成本與交易彈性的目的。

以太坊的燃料費(gas fee)是什麼?為什麼常說是以太坊缺點?

每一次交易都需要耗費算力,就像發動汽車需要燃料一樣,每次交易都需要燃料(Gas),而燃料費(Gas Fee)就是將燃料價格化,並以以太幣作為單位,以便吸引礦工執行運算驗證。

當使用者想在以太坊上進行交易、儲存數據以及執行智能合約時,發起交易者都必須付出以太幣(ETH),燃料費的價格也會受到整體區塊鏈運作狀態的影響,如果線上同時有多人交易、或想要更快處理完畢,燃料費也會相對提升。

隨著加密貨幣整體市場的興起,使用者增加以及交易量大增的狀況下,以太鍊區塊鏈也一度出現網路塞車的情況,燃料費也高到讓使用者為之卻步,故在以太坊2.0中也重新對於底層機制以及費用設計進行調整,力求礦工與使用者之間的交易平衡。

以太坊與NFT的關係是?

市面上的NFT平台大多都使用依照以太坊上ERC-721標準所發行的代幣進行交易。NFT(Non-fungible token)被稱為非同質化代幣,每個代幣都是一筆唯一性的資料,適合運用在將實體作品數位化,例如藝術品、遊戲虛寶等等,最早的NFT遊戲謎戀貓 (CryptoKitties)便是在以太坊上誕生。

不同於傳統的買賣市場,創作者只能收取單次的買賣費用,NFT的合約設計包含利潤分拆與回朔,當NFT每一次被交易都能收取利潤,也不用受到傳統平台高抽成剝削,因為友善的分潤環境吸引創作者投入NFT創作,目前最大的NFT交易市場為以太坊上的OpenSea。

以太坊與元宇宙的關係

元宇宙被稱作是全真物聯網,透過結合區塊鏈和VR的技術應用,發展真實世界的社交以及各種內容創作型態,並將真實世界的互動內容導入平台,讓使用者可以在虛擬世界中實現更真實的體驗。

而元宇宙的運作高度仰賴平台,目前市值前100的加密貨幣中,有超過一半以上的加密貨幣都建立在以太坊上,以太坊被廣用的智能合約,以及強大的平台功能,被稱作是是元宇宙基礎設施,而目前市值第二的以太幣(ETH) 可說是元宇宙的貨幣。

以太坊未來值得投資嗎?價格與趨勢解析

目前以太幣已是第二大加密貨幣,以太坊具有強大的網絡效益,市場對於以太坊與以太幣的需求仍在持續上升中,例如、非同質化代幣 (NFT)、去中心化金融 (DeFi)以及分佈式自治組織 (DAO) 等,當以太幣與以太坊需求攀升時,供給量卻因Eth 2.0的優化與策略逐年下滑,未來將推升以太幣的價格。

以太坊2022年趨勢分析

以太坊多功能的特質吸引開發者及各類應用投入。從2020年的DeFi熱潮,到2021年以太坊成了全世界的NFT中心,尤其在下一階段的元宇宙應用中也需要強化後的以太坊2.0功能。

優化以太坊2.0階段中,根據以太坊基金會預測,耗能將降低 99.95%,同時在以太幣發行量也劇減,礦工的功能被替代後,預估每年挖礦的以太幣供給量也將減少5%。

以太坊是目前最受歡迎的區塊鏈開發平台,在以太坊區塊鏈上的各種加密或幣,佔了總市值的六成以上。有別於比特幣(BTC)被譽為數位黃金的性質,使用者更看好以太幣(ETH)與各類技術相互應用的市場潛力,隨著區塊鏈的應用技術提升,未來也將吸引更多的新用戶以及實體商家加入以太坊,對於區塊的需求也將為之提升。

此文同時刊登於每日幣研:以太坊是甚麼:如何開啟整個世代的加密貨幣盛世?

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