以太坊是一個開放的區塊鏈平台,它可以讓任何人建立和使用去中心化的應用程式。2013 年以太坊的創始人 Vitalik Buterin 發表的以太坊的白皮書,闡述了以太坊的設計理念和技術架構,替日後蓬勃發展的區塊鏈應用與生態系奠定了基礎。
以太坊的創立初衷是為了改進比特幣的功能,兩者間最主要的區別在於以太坊能夠存儲可以執行程序的代碼,此核心創新又稱為智能合約,這意味著任何開發者都能夠在以太坊區塊鏈上編寫可以執行的去中心化應用程序(DApps),實現各種商業邏輯和社會契約。
由於智能合約的出現,使用者可以無需信任或中介的情況下,進行安全、透明和自動化的交易和協作,區塊鏈網絡有了更多用途和功能。
然而以太坊的發展與實際應用也遭遇了一些問題,其中最大的困境是擴容性問題,當加密貨幣市場出現快速增長和交易量激增時,以太坊的區塊鏈的性能不足以應付需求。因此,以太坊需要不斷創新和演進,以滿足不斷增長的用戶群。
本課程旨在回顧以太坊的技術發展歷程,探討以太坊如何成為區塊鏈領域的創新者,並了解以太坊面臨的擴容問題及其改進方向。
在以太坊出現前,區塊鏈發展的重心僅限於數字貨幣和支付系統,使用去中心化的區塊鏈帳本記錄交易。以比特幣為例,比特幣網絡可視為一個狀態轉換系統,使用未花費交易輸出 (Unspent Transactions Output,簡稱 UTXO) 模型,指的是一筆交易後剩餘的可用於另一筆交易的代幣數量,可以理解為別人給我錢後,剩下還沒花掉的餘額是多少。
每次礦工挖掘出新區塊時,都代表了比特幣網絡的狀態發生了變化,因為新區塊中包含了一些有效的交易,這些交易會消耗一些 UTXO 並產生一些新的 UTXO。這些新的 UTXO 就成為了比特幣網絡的最新狀態,也就是所有用戶持有的比特幣數量和分佈。
當前狀態 = 上一個狀態 + 新區塊中的有效交易


UTXO 的狀態轉換