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比特币与以太币

(2018-08-22 22:06:20)
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杂谈

区块链

一、起源

       比特币由中本聪在其2009年撰写的《比特币:一种点对点的支付系统》的论文中提出,随后中本聪本人开发了比特币系统,产生了比特币区块链的创始区块,并生产出第一批50个比特币。

       以太币由俄罗斯籍加拿大人Vitalik Buterin于2013年撰写的《以太坊白皮书》中正式提出,以太坊是一个开源有智能合约功能的公共区块链平台,以太币是对应以太坊使用的代币。

二、目标

       比特币建立去中心化、总量恒定的发行机制,给消费者提供一种可自由支付的数字货币。比特币如果是区块链1.0,比特币创建去中心化的数字货币机制和支付应用场景。

       以太币因以太坊而产生,作为部署运行基于以太坊平台的去中心化应用的代价,同时也作为对以太坊平台基础设施(矿工)的奖励。以太币则是区块链2.0,以太币则创建去中心化的信任应用场景,同时它们为建立更高层级的通证经济建立了基础。

三、区块结构

       比特币区块包含区块头和区块体,区块头包含区块的属性信息,比如版本号、前一区块哈希值、Merkle树根哈希值、目标值、随机数等,区块体包含交易信息,交易信息采用UTXO结构表示,某一个地址对应的最后UTXO表示用户拥有的比特币资产。

       以太币区块结构与比特币相同,具体内容有所区别,原因在于以太币引入了账户和智能合约设计,以太币区块头包含三个根哈希值:交易根哈希、状态根哈希和收据根哈希。区块体包含交易消息,交易消息在挖矿时被执行,对帐户状态修改或者执行某个智能合约,并产生收据数据,帐户状态、合约、收据存储在数据库中。

四、密码算法

       比特币和以太币都使用了哈希算法和公钥密码算法实现区块数据不可篡改和身份认证/验证,比特币使用的哈希算法有2个,一个是SHA256,用于计算数据的hash值,矿工用来完成工作量证明(PoW),一个是RIPEMD160,用于生成比特币地址;以太币使用的哈希算法为Ethash,它与比特币使用的哈希算法稍微不同。比特币和以太币使用的公钥算法是椭圆曲线secp256k1,用于数据签名和验证。

五、共识机制

       比特币和以太币是在P2P网络环境下建立的去中心化分布式系统,如何决定用户交易的合法性和正确性,并达到全网一致,需要一种全网共识机制来实现。目前两种货币均采用PoW共识机制。比特币产生一个新的区块需要10分钟,但是最终确认区块的有效性,需要1个小时,也就是说需要之后再产生6个区块。以太币产生一个区块的时间大约14秒左右。

六、产生原理

       比特币每10分钟产生一个新的区块,每个区块奖励矿工50个BTC,每年可以产生365*24*6*50=2628000个,每4年产量减半,经历2013、2017年2次减半,现在每个区块可产生12.5个BTC。比特币总量2100万个,目前已生产约1800万个。以太币的产生机制较为复杂,其总量是无限制的。2014年,为众筹大约发行了7200万个以太币,之后每产生一个区块奖励矿工5个以太币,每14秒产生1个区块,所以每年会产生1130万个以太币,另外对于产生的数块也会奖励一定数量的以太币,每年的以太币产量低于1800万个。

七、应用场景

       比特币最适合作为一种通用电子货币实现点对点支付,另一方面作为一种资产和金融产品,实现价值保值、增值,资产转移等目的,比特币也成为其他数字货币以及区块链领域的底层技术。

以太币突出优势在于其智能合约和图灵完备的编程指令集,使其成为开发部署去中心化分布式应用的最佳环境,以太网币的奖励与消耗循环机制设计,为以太币使用流通创造了条件。同时,以太币也可作为货币、资产进行流通。

八、发展计划

       比特币没有设计明确的发展计划,为了扩容分叉是比特币发展中的大事件,今后还有可能出现其他分叉,另外闪电网络对比特币发展有很大影响,它能够更快捷的实现比特币支付;跨链交易也是比特币发展的重要方向。以太币创始人对以太币制定了明确发展路径,以太坊发布之初,团队就已宣布将项目的发布分为四个阶段,即Froniter、Homestead、Metropolis和Serenity;各阶段之间会以硬分叉的方式进行转换。现阶段,以太坊网络已经进入第三阶段大都会(Metropolis)升级的第一版本拜占庭硬分叉。而该升级阶段及第四阶段Serenity间,以太坊将专注于安全性、隐私性、扩展性及共识机制等等多方面的升级改善。


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