第3節(jié)
以太坊疊加平臺(tái)經(jīng)濟(jì)：加密數(shù)字貨幣進(jìn)入群雄逐鹿的戰(zhàn)國時(shí)代

隨著比特幣關(guān)注度和參與度的不斷提升，一些利用比特幣網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同于比特幣邏輯的加密數(shù)字資產(chǎn)新項(xiàng)目陸續(xù)出現(xiàn)，但比特幣機(jī)制本身并不靈活，新項(xiàng)目大多只是基于比特幣系統(tǒng)做了一些調(diào)整和改變（如增加若干功能），然后獨(dú)立運(yùn)行在不同節(jié)點(diǎn)，相當(dāng)于每個(gè)新項(xiàng)目都要開發(fā)類似比特幣網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立系統(tǒng)，效率反而更低，并沒有完全達(dá)到新項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。

通過應(yīng)用層編寫，讓不同數(shù)字資產(chǎn)開發(fā)運(yùn)行在統(tǒng)一平臺(tái)，從而滿足更多機(jī)構(gòu)、投資人、用戶需求的以太坊（Ethereum，ETH）公有鏈模式于2013年由俄羅斯程序員Vitalik Buterin提出。2014年，Vitalik Buterin等人創(chuàng)建了以太坊基金會(huì)，逐漸構(gòu)建起基于以太坊的區(qū)塊鏈平臺(tái)經(jīng)濟(jì)體系。

由于加密數(shù)字貨幣價(jià)格漲跌迅猛，2017年以來以太坊同樣受到了公眾的廣泛關(guān)注，僅2016—2017年的兩年中，“以太坊”關(guān)鍵詞檢索谷歌達(dá)1.1億次，百度收錄了1160萬個(gè)相關(guān)網(wǎng)頁，標(biāo)簽#ethereum的推文平均每天發(fā)送超過20000次。

簡(jiǎn)言之，以太坊通過一套圖靈完備腳本語言（Ethereum Virtual Machine-code，EVM語言）建立各種應(yīng)用功能和項(xiàng)目，類似于匯編語言。應(yīng)用開發(fā)者使用C＋＋、Lisp等高級(jí)語言在以太坊平臺(tái)編程，由編譯器轉(zhuǎn)成EVM語言，從而成功建立應(yīng)用。由于開發(fā)者只需要專注于應(yīng)用本身的開發(fā)，不用考慮復(fù)雜的底層系統(tǒng)，從而大大降低了開發(fā)難度。

目前，以太坊已能夠?qū)崿F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)世界開展編程、擔(dān)保、交易等諸多事項(xiàng)，如ICO、STO等加密數(shù)字貨幣，以及交易所、眾籌、投票、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、合同管理等分布式項(xiàng)目。

一、以太坊和比特幣的異同

與比特幣類似，以太坊也是一個(gè)去中心化的區(qū)塊鏈平臺(tái)（公有鏈），有眾多節(jié)點(diǎn)參與，組成一個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)之間彼此平等，沒有一個(gè)節(jié)點(diǎn)有特殊權(quán)限（也可以公有鏈下的各種應(yīng)用約定權(quán)限）。

二者區(qū)別在于以下幾個(gè)方面。

一是以太坊通過使用Ghost協(xié)議實(shí)現(xiàn)更快交易。目前比特幣出塊時(shí)間平均為10分鐘左右，而以太坊能達(dá)到12秒，意味著以太坊具有更大的系統(tǒng)吞吐量和更小的交易確認(rèn)間隔（低延遲高吞吐量）。

二是以太坊的經(jīng)濟(jì)模式與比特幣不同。比特幣總量有限（2100萬枚），獲取難度不斷加大（只有“挖礦”和交易兩種方式），造成比特幣投資門檻越來越高，投資人不過幾百萬，限制了投融資空間和應(yīng)用場(chǎng)景。而以太坊理論上可以無限釋放各種以太幣，大大降低了參與門檻，擴(kuò)大了參與者規(guī)模。

三是以太坊擁有圖靈完備的匯編語言和內(nèi)部代碼，支持智能合約，用戶可以自己定義數(shù)字資產(chǎn)流通的商業(yè)邏輯、技術(shù)邏輯、業(yè)務(wù)邏輯，通過以太坊虛擬機(jī)理論上可以執(zhí)行任何計(jì)算，意味著以太坊能夠作為通用區(qū)塊鏈平臺(tái)，支持各種去中心化應(yīng)用（DAPP），而比特幣沒有這種靈活性。

案例　ICO、STO：基于以太坊平臺(tái)或者其技術(shù)理念的體系開發(fā)的ICO代幣、STO證券型通證融資的機(jī)制、模式和風(fēng)險(xiǎn)

區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)公司Slock.it受股份制公司運(yùn)作的啟發(fā)，在以太坊發(fā)起了一個(gè)去中心化自治機(jī)制（The DAO）眾籌項(xiàng)目，后來一些以太坊用戶發(fā)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制也適合其他項(xiàng)目，The DAO模式迅速普及，其中ICO（Initial Coin Offering）代幣融資類項(xiàng)目增長最快。人們可以在無須依賴信任或者強(qiáng)公信力第三方參與的情況下，在以太坊發(fā)行ICO，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、協(xié)作共進(jìn)的投融資。

ICO源自股票市場(chǎng)首次公開發(fā)行證券（IPO）概念，是某個(gè)項(xiàng)目依托區(qū)塊鏈技術(shù)和機(jī)制首次發(fā)行代幣籌措資金的常用方式。早期參與者（投資者）支付通行加密數(shù)字貨幣（如比特幣、以太幣），獲得融資方承諾的投資回報(bào)（ICO代幣）。由于融資項(xiàng)目具有潛在市場(chǎng)價(jià)值和增值空間，ICO代幣未來可能會(huì)被兌換成法幣，投資人通過法幣增值獲利。融資方獲得比特幣、以太幣等通行加密數(shù)字貨幣，兌換成法幣支持項(xiàng)目發(fā)展。ICO標(biāo)準(zhǔn)流程如圖2-14所示。

ICO代幣有以下兩種作用。

一是作為應(yīng)用幣，用來購買ICO發(fā)行方提供的商品服務(wù)，這一作用類似于游戲幣，擁有游戲幣就可以兌換得到相應(yīng)的游戲功能（如裝備、積分等）。

二是作為權(quán)益幣，對(duì)ICO發(fā)行方的未來利潤擁有一定的分成權(quán)利。以2016年區(qū)塊鏈公司The DAO的ICO融資為例，通過發(fā)行ICO成功融資1.5億美元，ICO持有人可以參與公司重大決策投票及利潤分成。2017年7月，美國證券交易委員會(huì)認(rèn)定The DAO發(fā)行的ICO屬于證券融資，實(shí)際上確認(rèn)了ICO作為權(quán)益幣且屬于證券，應(yīng)該納入監(jiān)管。[1]

2017年9月以來，我國監(jiān)管部門重手取締ICO，根源就在于區(qū)塊鏈企業(yè)缺乏監(jiān)管、企業(yè)趨利和人性貪婪，很多ICO項(xiàng)目異化為非法集資、傳銷、金融詐騙等違法犯罪行為，淪為空氣幣，以投資高回報(bào)（主要在加密數(shù)字貨幣二級(jí)市場(chǎng)交易獲利）誘騙缺乏金融常識(shí)的普通公眾，人為制造投資泡沫，對(duì)金融小白“割韭菜”，涉眾型危害巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在未全面取締ICO前，國內(nèi)加密數(shù)字貨幣交易所掛牌交易ICO代幣有幾千種，內(nèi)部交易的ICO代幣數(shù)量更多，涉及投資人幾千萬，融通資金可能超過萬億元。

這些空氣幣也形成了一套大同小異的發(fā)行機(jī)制：操盤手從其他平臺(tái)學(xué)習(xí)套路；找技術(shù)團(tuán)隊(duì)外包開發(fā)項(xiàng)目和編寫白皮書；找大咖站臺(tái)；聯(lián)系或者掛靠海外機(jī)構(gòu)，注冊(cè)公司，安排律師、審計(jì)師、會(huì)計(jì)師等專業(yè)人士認(rèn)證；社群私募；向交易所繳納巨額進(jìn)場(chǎng)費(fèi)，在交易所掛牌；購買自媒體宣傳流量；上線發(fā)行ICO代幣；坐莊操作幣值；以分銷機(jī)制圈金融小白入局，“收割韭菜”。

在強(qiáng)監(jiān)管下，全球ICO市場(chǎng)很快陷入熊市。據(jù)CoinMarketCap報(bào)道，2018年第一季度登陸各大交易平臺(tái)的247種ICO代幣，87.5％處于長期破發(fā)，平均跌幅50％左右，真正達(dá)到10倍以上收益（市盈率）的不超過3％，ICO的融資效能低于傳統(tǒng)資本市場(chǎng)。

ICO遭禁后，很快又出現(xiàn)了一種新型加密數(shù)字貨幣——安全代幣（Security Token Offering，STO）。STO即證券化代幣發(fā)行，是指按照法律法規(guī)和行政規(guī)章要求，進(jìn)行合法合規(guī)的證券型通證公開發(fā)行。STO能夠延展為現(xiàn)實(shí)世界的各種資產(chǎn)、權(quán)益、服務(wù)數(shù)字化（比如公司股權(quán)、債權(quán)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)，信托份額，以及黃金、珠寶、玉石、房產(chǎn)、車輛等實(shí)物資產(chǎn)），并轉(zhuǎn)變?yōu)榧用軘?shù)字貨幣（權(quán)益憑證）。從理論和技術(shù)上講，STO是私人資產(chǎn)證券化、風(fēng)險(xiǎn)資本融資的有效方式。三種發(fā)行方式的比較見表2-5。

相較于ICO，STO模式之所以能被一些監(jiān)管部門接受，關(guān)鍵是STO宣稱在監(jiān)管框架下，錨定資產(chǎn)已經(jīng)存在于現(xiàn)實(shí)世界，ICO則很難。STO也具有傳統(tǒng)證券的一些功能，如利潤分配、股利分配、投票權(quán)、資產(chǎn)抵押擔(dān)保等。

STO也不能簡(jiǎn)單等同于IPO，后者是在資本市場(chǎng)首次公開發(fā)行股票，投資者買到股票后就持有股權(quán)，享受股息、分紅、投票等權(quán)利，但I(xiàn)PO對(duì)企業(yè)要求很高，且審核流程煩瑣，時(shí)間較長，門檻較高，面向的受眾多為專業(yè)投資人。

二、以太坊技術(shù)原理

（一）去中心化應(yīng)用（DAPP）

去中心化應(yīng)用（Decentralized Application，DAPP）是一種運(yùn)行在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軟件。與智能手機(jī)應(yīng)用類似，DAPP也是一種APP，但不是運(yùn)行在iOS、安卓平臺(tái)，而是運(yùn)行在以太坊平臺(tái)。DAPP具有開源、去中心化、智能合約、激勵(lì)機(jī)制、共識(shí)機(jī)制等特性。DAPP后端運(yùn)行在以太坊分布式網(wǎng)絡(luò)各個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)，包含若干套相對(duì)獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)去中心化存儲(chǔ)和管理等邏輯的智能合約代碼。與APP的區(qū)別見表2-6。

相較于比特幣等公有鏈技術(shù)高開發(fā)門檻，DAPP開發(fā)難度更低，周期也更短。根據(jù)DAPPReview調(diào)查顯示，截至2018年11月，基于以太坊開發(fā)的DAPP有1306個(gè)，單個(gè)DAPP 24小時(shí)最高活躍用戶為1116。其中加密數(shù)字貨幣錢包已經(jīng)成為DAPP的重要應(yīng)用，普通用戶可以使用DAPP實(shí)現(xiàn)挖礦、支付、交易、投融資等功能。但是，很多加密數(shù)字貨幣（如ICO）并沒有對(duì)應(yīng)和通兌的實(shí)際價(jià)值，反而因?yàn)榻档土思夹g(shù)門檻，使得數(shù)據(jù)價(jià)值萎縮，加之不少項(xiàng)目魚龍混雜，空氣幣滿天飛，加密數(shù)字貨幣DAPP應(yīng)用多曇花一現(xiàn)。

由此可見，滿足用戶高頻長期需求，才是DAPP成功的基礎(chǔ)。例如，淘寶、天貓、京東、拼多多等電商APP因?yàn)闈M足了用戶高頻長期的網(wǎng)上購物需求，微信、QQ等社交APP因?yàn)闈M足了用戶高頻長期的人際交流需求，滴滴、摩拜等出行APP因?yàn)闈M足了用戶高頻長期的便捷出行需求，都成為頭部平臺(tái)。

另外，通過技術(shù)優(yōu)化用戶體驗(yàn)也是一種可能的路徑。盡管DAPP相較于APP有若干優(yōu)勢(shì)，但是要打破頭部APP的體驗(yàn)性優(yōu)勢(shì)堅(jiān)冰，道阻且長。以移動(dòng)支付為例，是采用支付寶、微信等中心化APP，還是采用其他去中心化DAPP，必須要綜合考慮用戶價(jià)值能不能驅(qū)動(dòng)用戶遷移。

用戶價(jià)值＝（DAPP體驗(yàn)-APP體驗(yàn)）-替代成本

以即時(shí)通信APP子彈短信為例，子彈短信依靠前期巧妙營銷獲得大量用戶嘗鮮，但其正面PK的是微信，對(duì)用戶而言替換成本過高，如果要改用子彈短信，自己的朋友圈都得同步遷移，遷移難度和社交圈潛在損失遠(yuǎn)高于新獲得體驗(yàn)，因此絕大部分用戶只是圖個(gè)新鮮感，很快還是會(huì)用微信。子彈短信由于得不到用戶高頻長期的使用，最終結(jié)局就是下架退場(chǎng)。

盡管目前大范圍普及DAPP尚有難度，不過在網(wǎng)絡(luò)游戲、博彩等對(duì)透明化、去中心化、可追溯、不可篡改等特性有較大需求的細(xì)分場(chǎng)景上還是有較大空間。例如，從2018年3月開始，監(jiān)管部門停批游戲版號(hào)，將德州撲克、斗地主等棋牌游戲納入管控范圍，造成傳統(tǒng)游戲開發(fā)運(yùn)營商陷入生存危機(jī)。網(wǎng)易、百度等頭部游戲商陸續(xù)轉(zhuǎn)型區(qū)塊鏈游戲，將道具、積分、裝備等用戶數(shù)字資產(chǎn)上鏈，實(shí)現(xiàn)用戶通過DAPP客戶端玩游戲，并獲得游戲中產(chǎn)生的加密數(shù)字資產(chǎn)交易、兌換、提現(xiàn)等功能，也就出現(xiàn)了“游戲即挖礦”這個(gè)可能替代傳統(tǒng)游戲的新玩法。游戲即挖礦示意圖如圖2-15所示。

（二）以太坊整體架構(gòu)

以太坊整體架構(gòu)是一串連接的數(shù)據(jù)區(qū)塊，區(qū)塊之間由使用密碼學(xué)算法生成的散列指針連接，包括底層服務(wù)、核心層和頂層應(yīng)用。以太坊整體架構(gòu)如圖2-16所示。

1．底層服務(wù)

底層服務(wù)包含P2P網(wǎng)絡(luò)、LeveIDB數(shù)據(jù)庫（Google開源的持久化KV單機(jī)數(shù)據(jù)庫，具有很高的隨機(jī)寫、順序讀/寫性能）、密碼學(xué)算法、數(shù)據(jù)分片（Sharding）優(yōu)化等基礎(chǔ)服務(wù)。P2P 網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)彼此平等，能夠生成或者審核數(shù)據(jù)，由所有節(jié)點(diǎn)共同提供服務(wù)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。LeveIDB數(shù)據(jù)庫可存儲(chǔ)以太坊產(chǎn)生的區(qū)塊、交易等所有數(shù)據(jù)。密碼學(xué)算法用于保證數(shù)據(jù)隱私和網(wǎng)絡(luò)安全。數(shù)據(jù)分片優(yōu)化使得若干項(xiàng)目可以在以太坊并行、交易和驗(yàn)證，從而提高以太坊（公有鏈）整體運(yùn)行效率。

2．核心層

核心層包括通用區(qū)塊鏈技術(shù)、以太坊共識(shí)算法、以太坊虛擬機(jī)（EVM）。區(qū)塊鏈技術(shù)能確保去中心化記賬和不同節(jié)點(diǎn)賬本數(shù)據(jù)的一致性。以太坊底層通過EVM支持智能合約的執(zhí)行與調(diào)用，在調(diào)用時(shí)根據(jù)智能合約地址獲取代碼，并載入EVM運(yùn)行。開發(fā)者可以使用語法上類似JavaScript、Python的編程語言（Solidity）創(chuàng)建運(yùn)行于EVM上的應(yīng)用程序。

EVM使用了256比特長度的機(jī)器碼，是一種基于堆棧的虛擬機(jī)，用于執(zhí)行以太坊智能合約。由于EVM專門針對(duì)以太坊體系設(shè)計(jì)，因此使用了以太坊賬戶模型（Account Model）進(jìn)行價(jià)值傳輸。

EVM代碼結(jié)構(gòu)：

3．頂層應(yīng)用

頂層應(yīng)用包括API接口、智能合約、去中心化應(yīng)用（DAPP）等，是最接近用戶的一層，開發(fā)者可以在此層開發(fā)各種應(yīng)用。

（三）以太坊的區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

相較于比特幣區(qū)塊，由于以太坊區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存了三棵梅克爾樹（狀態(tài)樹、交易樹和收據(jù)樹），客戶可以輕松查詢以下內(nèi)容：一是某筆交易是否被包含在特定區(qū)塊；二是某個(gè)地址過去發(fā)出某種類型事件的所有實(shí)例；三是某個(gè)賬戶余額；四是某個(gè)賬戶是否存在；五是加入某個(gè)智能合約進(jìn)行一筆交易，交易輸出是什么。[2]以太坊區(qū)塊結(jié)構(gòu)如圖2-17所示。

1．區(qū)塊

以太坊區(qū)塊由區(qū)塊頭（Block Header）、叔塊（Uncle）、交易列表（tx_List）三部分組成，比特幣區(qū)塊結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。區(qū)塊頭由15個(gè)字段組成，出塊速度更快，不過也造成礦工挖礦上的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也可能會(huì)產(chǎn)出若干合法區(qū)塊。以太坊允許競(jìng)爭(zhēng)區(qū)塊掛到主鏈，給予挖出競(jìng)爭(zhēng)區(qū)塊礦工少許獎(jiǎng)勵(lì)來增加挖礦工作的公平性。

ParentHash：父區(qū)塊的哈希值。

UncleHash：叔父區(qū)塊列表的哈希值。

Coinbase：打包該區(qū)塊的礦工的地址，用于接收獎(jiǎng)勵(lì)。

Root：common．Hash狀態(tài)樹的根哈希值。

TxHash：common．Hash交易樹的根哈希值。

ReceiptHash：common．Hash收據(jù)樹的根哈希值。

Bloom：交易收據(jù)日志組成的Bloom過濾器。

Difficulty：本區(qū)塊的難度。

Number：本區(qū)塊塊號(hào)，區(qū)塊號(hào)從0號(hào)開始算起。

GasLimit：本區(qū)塊中所有交易消耗的Gas上限。

GasUsed：本區(qū)塊中所有交易使用的Gas之和。

Time：區(qū)塊產(chǎn)生的unix時(shí)間戳，一般是打包區(qū)塊的時(shí)間，這個(gè)字段不是出塊的時(shí)間戳。

Extra：區(qū)塊附加數(shù)據(jù)。

MixDigest：common．Hash　哈希值，與Nonce的組合用于工作量計(jì)算。

Nonce：區(qū)塊產(chǎn)生時(shí)的隨機(jī)值。

2．賬戶

比特幣不存在賬戶，而是比特幣地址指向的UTXO（關(guān)聯(lián)比特幣地址的比特幣金額集合，是一個(gè)包含數(shù)據(jù)和可執(zhí)行代碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。賬戶（Account）是以太坊一大特色，并可分為外部賬戶和合約賬戶。

外部賬戶由用戶通過私鑰控制，可以存儲(chǔ)以太幣，但不能包含代碼。每個(gè)外部賬戶有一對(duì)私鑰和公鑰，私鑰用于簽署交易，公鑰由私鑰經(jīng)過加密算法（SECP256K1橢圓曲線密碼算法）計(jì)算得出，公鑰經(jīng)過SHA3算法得出賬戶地址。同比特幣一樣，用戶要保存好私鑰，如果丟失私鑰，就會(huì)造成賬戶丟失且不能找回。外部賬戶之間的交易和傳遞信息如圖2-18所示。

而合約賬戶是一個(gè)包含合約代碼、可編程的賬戶，由合約代碼控制并由外部賬戶激活，存在于以太坊區(qū)塊鏈，是代碼和數(shù)據(jù)的集合。合約賬戶可以執(zhí)行圖靈完備的計(jì)算任務(wù)，也可在合約賬戶之間傳遞消息，編譯成以太坊虛擬機(jī)字節(jié)碼，記錄在以太坊區(qū)塊鏈。外部賬戶與合約賬戶的交易和傳遞信息如圖2-19所示。

一個(gè)外部賬戶可以通過創(chuàng)建和用自己的私鑰來對(duì)交易簽名，發(fā)送消息給另一個(gè)外部賬戶或合約賬戶。而合約賬戶不可以自己發(fā)起一個(gè)交易，只有在接收到一個(gè)交易之后，被激活來響應(yīng)這個(gè)交易。

3．以太幣

以太坊區(qū)塊鏈的代幣被稱為以太幣（Ether，代碼為ETH），是用來在以太坊支付交易手續(xù)費(fèi)和進(jìn)行運(yùn)算服務(wù)的媒介，可以在許多加密數(shù)字貨幣交易所被直接交易。以太幣總供給及發(fā)行量由2014年預(yù)售決定，包括“礦前預(yù)付＋區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)＋叔區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)＋叔區(qū)塊引用獎(jiǎng)勵(lì)”。

一枚以太幣（ETH）分為Finney、Szabo、Gwei、Mwei、Kwei和Wei，其中Wei是最小ETH單位。

1ETH＝1000 Finney＝100萬Szabo＝10億Gwei＝100萬萬億Wei。

4．交易

以太坊利用交易將用戶連接起來，起到價(jià)值傳遞作用。交易是某外部賬戶發(fā)送到另一賬戶（外部賬戶或者合約賬戶）消息的簽名數(shù)據(jù)包，包含發(fā)送者簽名、接收者地址以及發(fā)送者轉(zhuǎn)移給接收者的以太幣數(shù)量等內(nèi)容。

一條交易可能包括的信息如下。

from：交易發(fā)送者地址；

to：交易接收者地址，如果為空則意味這是一個(gè)創(chuàng)建智能合約交易；

value：發(fā)送者要轉(zhuǎn)移給接收者的以太幣數(shù)量；

data（也寫作input）：存在的數(shù)據(jù)字段。如果存在，則表明該交易是一個(gè)創(chuàng)建或者調(diào)用智能合約交易；

Gas Limit：這個(gè)交易允許消耗的最大Gas數(shù)量；

Gas Price：發(fā)送者愿意支付給礦工的Gas價(jià)格；

nonce：區(qū)別同一用戶發(fā)出的不同交易的標(biāo)記；

hash：由以上信息生成的散列值（哈希值），作為交易地址（ID）；

r、s、v：交易簽名的三個(gè)部分，由發(fā)送者私鑰對(duì)交易hash進(jìn)行簽名生成。

用戶在以太坊發(fā)起任何一筆交易都需要支付一定的費(fèi)用，用于支付交易執(zhí)行所需要的計(jì)算開銷。計(jì)算開銷費(fèi)用并不是用以太幣直接計(jì)算，而是引入Gas作為基本計(jì)量單位，通過Gas Price與以太幣換算。Gas Price根據(jù)市場(chǎng)波動(dòng)調(diào)整，以減少以太幣價(jià)值受市場(chǎng)波動(dòng)的影響。

Gas（燃?xì)?、汽油）被形象比喻為以太坊燃料，是用來衡量某筆交易所消耗計(jì)算資源的基本單位。當(dāng)?shù)V工收到一筆交易信息時(shí)，會(huì)根據(jù)交易內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)操作。對(duì)于轉(zhuǎn)賬交易，礦工會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)賬金額，對(duì)交易發(fā)送方和接收方的賬戶余額進(jìn)行修改。對(duì)于創(chuàng)建和調(diào)用智能合約交易，礦工會(huì)根據(jù)對(duì)應(yīng)字節(jié)碼在以太坊虛擬機(jī)執(zhí)行相應(yīng)操作。礦工處理某筆交易所需的計(jì)算步驟越多、越復(fù)雜，那么這筆交易消耗的Gas就越多。

Gas包括限制（Gas limit）、價(jià)格（Gas Price）兩個(gè)部分。Gas Limit是用戶愿意為執(zhí)行某個(gè)操作或確認(rèn)交易所支付的最大Gas量（最少21，000）。Gas Price是Gwei數(shù)量，即用戶愿意花費(fèi)于每個(gè)Gas單位的價(jià)錢。當(dāng)進(jìn)行每筆交易時(shí)，發(fā)送方會(huì)設(shè)定Gas Limit和Gas Price。

ETH交易傭金＝Gas Limit×Gas Price

Gas一旦用完，礦工會(huì)停止執(zhí)行相關(guān)操作。如果有剩余的Gas，礦工也會(huì)立即退還給發(fā)起交易用戶或智能合約創(chuàng)建者。

為了鼓勵(lì)礦工在區(qū)塊中確認(rèn)交易，用戶可以設(shè)置一個(gè)足夠高的Gas Price，這樣就會(huì)被優(yōu)先確認(rèn)交易。反之，如果Gas price設(shè)置過低，低于礦工預(yù)期值，就可能會(huì)被忽視。

以太坊面世以來，交易筆數(shù)和交易額迅速膨脹，在2018年受加密數(shù)字貨幣熊市、以太坊網(wǎng)絡(luò)擁堵等因素影響有所下降。2018年6月，以太坊交易筆數(shù)約為2249萬筆，到了11月下降到1665萬筆，跌幅25.97％。以太幣交易額呈現(xiàn)震蕩波動(dòng)狀態(tài)，11月交易總額約為7834萬ETH，較10月環(huán)比增長33.56％，但7月交易總額達(dá)到最低值，僅為4409萬ETH。2018年6—11月以太坊交易筆數(shù)和交易總額分別如圖2-20和圖2-21所示。

（四）以太坊網(wǎng)絡(luò)

以太坊網(wǎng)絡(luò)已成為參與人員眾多、分布廣泛、技術(shù)體量龐大的P2P網(wǎng)絡(luò)社區(qū)和商業(yè)平臺(tái)。以太坊存在超過3500萬個(gè)唯一地址，2018年1月活躍地址（交易）數(shù)量首次超過100萬，25萬人的以太坊開發(fā)者社區(qū)成為全球最大的開發(fā)者社區(qū)，一些支持和拓展以太坊社區(qū)的業(yè)務(wù)組織、技術(shù)聯(lián)盟陸續(xù)成立。以太坊區(qū)塊鏈成為最活躍的智能合約平臺(tái)，市值排名前100名的代幣有94％建立在以太坊上，市值排名前800名的代幣有87％建立在以太坊上。2017年全球融資方通過以太坊代幣銷售籌集近55億美元，2018年第一季度即籌集資金65億美元。

案例　The DAO：史上最大以太坊區(qū)塊鏈眾籌項(xiàng)目與黑客事件[3]

The DAO（去中心化自治機(jī)制）眾籌項(xiàng)目由區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)公司Slock.it發(fā)起，代碼也主要由Slock.it成員編寫。Slock.it原先希望從以太坊平臺(tái)籌措資金，后來發(fā)現(xiàn)The DAO框架可以被其他項(xiàng)目應(yīng)用，于是他們創(chuàng)建了The DAO（又稱DAO之母，the mother of all DAOs）。

The DAO和其他區(qū)塊鏈項(xiàng)目一樣是開源的，Slock.it即使是The DAO代碼的締造者，也無法從規(guī)則或控制權(quán)上獲得絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這就保證了The DAO能夠吸引更多機(jī)構(gòu)和人員參與。而后，The DAO逐漸發(fā)展成為一個(gè)去中心化風(fēng)險(xiǎn)投資基金平臺(tái)和去中心化自治社群，以智能合約形式運(yùn)行在以太坊區(qū)塊鏈，成員將自己掌控的以太幣投資到相關(guān)項(xiàng)目，為自己和The DAO創(chuàng)造價(jià)值。

The DAO的主要特點(diǎn)如下。

一是The DAO是一個(gè)另類VC平臺(tái)（風(fēng)險(xiǎn)投資基金），通過以太坊籌集的資金（以太幣）會(huì)鎖定在智能合約，沒有哪個(gè)用戶能夠單獨(dú)隨意動(dòng)用這筆資金。The DAO的運(yùn)行規(guī)則基于成員共識(shí)，存在于網(wǎng)絡(luò)虛擬世界，行為通過智能合約代碼實(shí)現(xiàn)，不受中心化機(jī)構(gòu)和意見領(lǐng)袖主導(dǎo)。

二是每個(gè)參與眾籌的成員按照出資（以太幣）數(shù)額，獲得等值的DAO代幣（Token），具有相應(yīng)比例（出資額/融資總額）的審查項(xiàng)目和投票表決權(quán)利，并可以提出投資項(xiàng)目議案供所有出資人討論和審核。以太幣和DAO代幣的匯率由The DAO所有成員共識(shí)約定。DAO代幣類似于股票，持有人成為眾籌項(xiàng)目股東。

三是投資議案由全體DAO代幣持有人投票表決，一個(gè)代幣一票。如果議案得到需要票數(shù)的支持，相應(yīng)的資金會(huì)投給這個(gè)項(xiàng)目。傳統(tǒng)風(fēng)投、私募基金公司的運(yùn)作規(guī)則是由基金經(jīng)理等專業(yè)人士操作，投資人將資金投給基金公司，一般不參與投資決策。The DAO的投資決策來自于所有投資人基于出資額權(quán)重的“眾智”（the wisdom of the crowd）。眾智概念最早可溯源到亞里士多德關(guān)于政治的論述，意即綜合許多人的智慧可以作出比某個(gè)專家更好的決策。

四是投資項(xiàng)目收益會(huì)按照一定規(guī)則回報(bào)給DAO代幣持有人。不過，并非所有項(xiàng)目都能夠贏利，不少項(xiàng)目反而陷入了對(duì)DAO代幣的炒作等投機(jī)行為。

The DAO基本框架如圖2-22所示。

The DAO眾籌規(guī)模急速膨脹，觸及一些國家的金融政策法規(guī)紅線，其創(chuàng)建人、DAO代幣持有人并沒有及時(shí)有效地應(yīng)對(duì)調(diào)整，使得The DAO的運(yùn)作陷入法律與監(jiān)管的灰色地帶。

黑客利用智能合約漏洞惡意的攻擊也搞垮了The DAO。2016年6月18日，黑客成功挖到超過360萬個(gè)以太幣，投入到一個(gè)The DAO的子組織。當(dāng)時(shí)以太幣價(jià)格從20多美元暴跌到13美元以下，很多人都在嘗試從The DAO脫離出來，將持有的以太幣平倉，但是他們無法在短期內(nèi)獲得所需票數(shù)，因而被鎖倉。黑客資金進(jìn)入后，按照The DAO的規(guī)則，DAO代幣持有人在28天內(nèi)無法將代幣兌換成以太幣。但是黑客發(fā)動(dòng)攻擊盜取以太幣，投入到The DAO鎖倉更多以太幣，同時(shí)增持以太坊空頭，通過做空以太幣套現(xiàn)賺錢，造成所有以太幣持有人的損失。

由于當(dāng)時(shí)The DAO持有以太幣總數(shù)的近15％，該黑客事件對(duì)以太坊網(wǎng)絡(luò)及加密數(shù)字貨幣都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的負(fù)面影響，也顛覆了人們對(duì)傳統(tǒng)黑客攻擊的認(rèn)知。為了應(yīng)對(duì)黑客攻擊造成的風(fēng)險(xiǎn)和損失，以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin提出軟分叉解決方案：通過新的軟件分叉，以太坊代碼會(huì)創(chuàng)建一份黑名單，給以太坊基層代碼上一個(gè)“開關(guān)”，在遭遇黑客攻擊時(shí)觸發(fā)，從而防止任何以太幣從The DAO流出。

[1] 劉曉蕾．為取締ICO叫好：讓融資歸融資，技術(shù)歸技術(shù)［EB/OL］．［2017-09-12］．https://finance/people.com.cn/n1/2017/0912/c1004-29530593/html．

[2] 賀海，武延安，陳澤華．基于區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)與應(yīng)用綜述［J］．計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2018（11）．

[3] 彭博社深度還原：The DAO大劫案始末［EB/OL］．［2017-06-26］．https://www.leipgone.com/news/201706/JnNEqj90inEWTJD.html．