从比特币到以太坊，什么变了，什么没变？

今天我们聊聊以太坊，但是这么尴尬的聊天很容易自言自语。 一切发生的原因。 每一项新技术的应用都有真实的需求，都是为了解决一定的问题而存在的。 当我们发现这些问题时，我们会更好地理解为什么会存在这样的解决方案，以及使用这样的解决方案的优缺点。

我们今天说的以太坊市值排名第二，号称区块链2.0。 它与比特币有很多渊源。 因此，在本文中，我们将对两者进行比较，以了解以太坊中出现的各种技术和技术。 概念。

一、基本信息

下表显示了以太坊和比特币在一些基本情况下的区别。 我们列出如下：

1.创始人：

比特币：中本聪，一个看不到龙头的天才，他没有发明新的东西，但是他完美的结合了很多技术创造了比特币。

以太坊：Vitalik Buterin：1994年出生的俄罗斯男孩，17岁开始研究比特币，创办《比特币杂志》。 20岁开始私募以太坊项目。

2、发行总量：

比特币：共发行2100万枚，每10分钟发行50枚，每4年减半，直至发行完2100万枚。

以太坊：总量不限，初期6000万枚，之后每年产生1872万枚。

3、核心算法：

比特币：使用的核心哈希算法是SHA256。

以太坊：使用的核心哈希算法是Ethash。

4、共识机制：

比特币：采用POW（工作量证明）的共识机制，所以有挖矿。

以太坊：第一阶段采用POW共识机制，未来将转为POS（Proof of Stake）机制。

5.出块时间及奖励：

比特币：10分钟出块时间，每4年减半50个区块奖励，目前为12.5个。

以太坊：12秒出块时间，每个出块奖励5个。

说明：由于以太坊的出块时间较快，因此交易处理速度也会较快。 比特币理论上每秒处理 7 笔交易，但实际上它大约是每秒 3-4 笔交易。 据说目前以太坊的处理速度大约是每秒20笔交易，当然远远不能满足实际需求，所以以太坊也在积极探讨迅雷网络和分片技术来提高以太坊的处理速度。

6.叉子：

比特币：为了解决比特币交易处理速度的问题，人们提出了各种解决方案。 其中，比特现金方案将区块大小从1M调整为8M，并拆分了比特现金BCH。 之后，比特币经历了多次分叉，出现了很多山寨币。

以太坊：2016年6月17日，众筹项目TheDAO（被攻击前资产约1亿美元）因合约漏洞被黑客攻击，资产被转移。 7月，以太坊开发团队通过修改以太坊软件代码，将The DAO及其子DAO的全部资金强行转移至1920,000区块的特定退款合约地址，从而“夺回”被黑客控制的DAO合约的货币。 这样就形成了两条链，一条是原链（ETC），一条是新的分叉链（ETH）。

比特币和以太坊基本信息

总结：从我们上面的对比可以看出，以太坊是在比特币的基础上发展起来的比特币对以太坊，所以它一直在努力避免比特币曾经存在的问题。

2. 技术异同比较

1. 以太坊的图灵完备与智能合约

图灵完备性定义不准确：所有可计算的问题都可以计算，这样的虚拟机或编程语言称为图灵完备性。

一个不恰当的比喻：一个正常的成年人可以做任何一个正常的成年人有权做的事情。 这样的成年人享有充分的权利，而被剥夺政治权利或人身权利的人则享有不完全的权利。

在比特币网络系统中，脚本软件在交易结构中起着重要作用，但比特币的脚本语言不是图灵完备的，具有一定的局限性。 它没有循环语句和复杂的条件控制语句。 由于语言的这种限制，我们不能用这种语言编写一些死循环或者一些可以引起DOS攻击的恶意代码，从而避免比特币网络受到DOS攻击。

以太坊是图灵完备的。 他提供EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虚拟机，可以在以太坊中实现智能合约的编程，并提供相应的运行环境。

那么什么是虚拟机呢？

简单来说，就是用软件模拟一个功能完整的计算机系统。

以太坊虚拟机就是把以太坊网络上的这些计算机虚拟成一个功能齐全的计算机来运行我们的智能合约。

那么什么是智能合约呢？

简单的说就是：一段满足条件的时候可以执行的代码。 自动售货机有点类似，塞进钱，吐出用户想买的饮料。

然而，以太坊上的智能合约是存储在区块链中的区块上的，而这个区块在所有参与的计算机上都是可用的，而区块本身在大小和各方面都会受到限制，所以事情可能比仅仅一个应用程序要复杂得多在计算机环境中。

2. UTXO及账户体系

比特币：从我们之前的比特币文章可以看出，我们拥有的比特币是通过UTXO系统来表达的，我们对比特币的消费也是通过UTXO来实现的。 而UTXO可以理解为我们货币的面值。 如果我们支付7元，我们可能给对方1个2元+1个5元，或者10元，对方找3元； UTXO也是如此，如果我们支付7比特币，如果我们有2个比特币UTXO和6个比特币UTXO，我们需要把这两个UTXO拿出来作为2份支付，一份给对方7比特币，一份给对方对我们自己来说，1 个比特币就相当于零钱。

UTXO示意图：

1）UTXO是比特币最小单位的整数倍，更容易消费。

2）UTXO就像水管的两端，输入输出始终相同，实现比特币账户整体的清晰度和准确度比较简单。

3）因为没有账户系统，只有地址和地址上的UTXO，所以在验证余额的时候，只需要将你拥有的所有地址上的UTXO累加起来，就可以得到你可以消费的比特币。

4）通过管理一个UTXO集合，让全网可以花费的比特币一目了然。

以太坊：以太坊没有采用比特币的UTXO方式，而是采用了账户体系的方式。 可能是因为两个系统追求的不同。 比特币系统追求的是一种极其简单的方式来达到预期的效果比特币对以太坊，而且非常稳定。 就像UTXO一样，通过简单的重新定义就可以实现想要的功能，避免使用更复杂的账户体系。 但是，以太坊需要实现一些功能，而这些功能可能需要更复杂的账户体系才能更加合理。

以太坊的账户体系分为两种：外部账户和合约账户。 简单来说：外部账户就是存放以太坊，合约账户可以存放智能合约的代码或数据。

其中，外部账户就是我们普通所有者的账户，里面存放的是我们以太坊的余额，直接由私钥控制，地址也是由私钥转换而来。

合约账户由合约代码控制，也有余额。 可以调用外部账户激活，也可以通过其他合约账户激活。 当调用合约账户时，其中存储的智能合约会在虚拟机中自动执行，并消耗一定的燃料。

什么是燃料（gas）：在以太坊网络中执行智能合约或转账需要消耗整个网络的计算资源和带宽。 成本。 但由于以太坊价格波动较大，为避免执行智能合约的成本波动过大，以太坊网络规定使用gas（GAS）代替以太坊消耗来执行智能合约。 当然，燃料（GAS）可以通过以太坊购买。

每个账户维护自己的“状态”，所有账户的状态代表以太坊网络的“状态”。

以太坊账户的状态

以太坊的账户状态由四部分组成

nonce：外部账户代表交易次数。 合约账号，nonce代表创建合约的序号。

balance：该地址拥有的Wei数量。 1Ether=10^18Wei (Wei 是以太币的一个单位)

storageRoot：Merkle Patricia树根节点的哈希值。 Merkle树会对这个账户存储内容的哈希值进行编码。 默认值为空。

codeHash：账户EVM（以太坊虚拟机）代码的哈希值。 合约账户为code的Hash值，外部账户为空字符串的Hash值

以太坊账户的优势：

高可用性：易于理解和编程。

轻松查询状态变化。

存储空间小：只有一个输入和输出。

更容易实施智能合约。

以太坊账户体系

总结：以太坊和比特币的目标不同。 比特币就是要创建一个点对点的、公平的、安全的支付系统。 以太坊想要打造的是让任何人都可以在平台上搭建和使用去中心化应用程序（DAPP），实现自己的功能。 简单来说，以太坊技术就是做区块链系统的操作系统。 因此，图灵完备的以太坊虚拟的提供、智能合约的定义、合约账户的使用，都是为此而产生的。