区块链2.0——以太坊模型&生态&应用场景&以太坊的主要问题

以太坊模型
以太坊模型一开房的本质就是一个基于交易的状态机（Transaction-based State Machine）.在计算机科学中，一个状态机是指读取一系列输入，然后根据这些输入.转换成一个新状态的计算机如下图所示.

以太坊的状态机从创世纪状态开始不断进行转换.这类似于一片空白的账本。在网络中还没有任何交易状态产生.当交易被执行后.这个创世纪状态就会转变成最终状态.在任何时刻，这个最终状态，又代表着以太坊的当前状态.如下图所示.

以太坊的状态有百万个交易，这些交易都被‘组团’到一个区块中.一个区块包含了一系列交易,每个区块都与它的前一个区块链接起来，如下图所示.

为了让一个状态转换成下一个状态，交易必须是有效的.为了让交易被认为是有效的，它必须经过一个验证过程，此过程就是挖矿.挖矿就是一组节点（即电脑）用它们的计算资源来创建一个包含有效交易的区块.任何在网络上宣称自己是矿工的节点都可以尝试创建和验证区块.世界各地的很多矿工都在同一时间创建和验证区块，每个矿工在提交一个区块到区块链上的时候，都会提供一个数学机制的‘证明’，这个证明就像一个保证，如果这个证明存在，那么这个区块一定是有效的.
为了让一个区块添加到主链上，一个矿工必须要比其他矿工更快的提供这个‘证明’.通过矿工提供的一个数学机制的‘证明’来证实每个区块的过程称之为POW即工作量证明.

以太坊应用场景
以太坊是一个由智能合约和去中心化应用平台构建，能提供图灵完备的的编程语言，用户可以在以太坊网络上搭建各式各样的应用.
(1)DAO(去中心化自治组织)
Decentralized Autonomous Organization(DAO)，中文翻译是“去中心化的自治组织”，这是一种新型的组织形式，它通过智能合约将个体与个体、个人与组织、或组织与组织联系在一起。比起传统组织，DAO具有注册创建快捷、运营成本低、公开透明等特点.DAO组织的“去中心化”和“自治”体现在，它是通过智能合约保持运转组织形式的，它能将金融交易和规则编码在区块链上，从而有效地避免对中央权威机构的依赖.
在这种创新组织中，最为人熟知的是“ The DAO”项目. The DAO是以太坊社区成员在2016年创建的一个项目，推出之初曾引起轰动，曾是以太坊最大的众等项目，募集了1270万个以太币(当时的价值约合1.亿美元).不巧的是，在推出一个多月后，因为智能合约漏洞造成资金被黑客转移，最终导致以太坊分又.
(2) Cryptokitties(以太猫)
Cryptokitties是一款搭建在以太坊区块链上的宠物养成类游戏.用户在游戏中可以买卖、繁育小猫.此游戏应用以太坊区块链技术，采用以太坊ERC-721标准，保证每只小猫和其繁行后代的独一无二，无法被复制、拿走、或销毁，而且所有数据公开透明.在ERC-721标准里，它被称为NFT，意为不可替代性代币。加密猫游戏一经推出，瞬间引爆市场。但同时也造成了以太坊网络多次拥堵.国内的一些互联网企业也纷纷效仿，推出各种山寨加密猫的养成类游戏:百度推出了莱茨狗、网易推出了招财猫、小米推出了加密兔，时间以太坊好像区块链的动物园，热闹非凡.(3)FOMO3DFomo3D
是一款能够直接在以太坊网络上运行的分布式、去信任的区块链预测、博彩类游戏。该游戏由团队精心编程的智能合约部署在以太坊网络上，本身完全去中心化，不受任何人或组织的控制。每局游戏开始时，用户花费ETH购买一种名叫“key＂的游戏道具参与到游戏中.所有参与游戏的玩家遵守一条共同规则:KEY被一个人买入后，再次买入要花费更高的价格，而只要能成为最后一个购买者，则可以分得整个奖池中48％的份额。最终，在第一轮游戏中，获胜的玩家贏得了10469个以太坊(ETH)(约合人民币2200万元)的天价奖金.然而，在这个游戏中，普通人很难成为最终胜出的那个人.第一轮游戏的中奖者也确实因为利用了应用的漏洞、造成以太坊短时间的拥堵而广为诟病.

(4)浏览器钱包 MetamaskMetamask
是一款浏览器插件钱包，不需要下载安装客户端，仅需在浏览器中添加相应的扩展程序(目前支持 Chrome扩展，后续计划支持更多浏览器)，相当于把浏览器变成了一个以太坊的客户端(轻客户端)，从而可以在浏览器上直接运行以太坊的DAp，非常安全、便捷.
(5)预测市场
Gnosis是一个基于以太坊的市场预测平台，可以在没有信任实体运营的情况下实现用户之间的博弈.解决传统预测市场因为需要中心化机构来裁定结果而普遍存在的暗箱操作、不透明的问题. Augur的目标是，实现诚实、开放、公开的预测市场.比如，可以在平台上发起预测某公司在某时间节点的股价、预测世界杯球赛结果、预测美国大选等.用户采用去中心化的方式参与到博弈当中.与 Gnosis类似的预测市场领域的应用平台还包括 Augur、天算 Delphy、著提 Bodhi等.
(6)虚拟现实 DecentralandDecentraland是一款基于以太坊区块链的虚拟现实平台，用户可以在Decentraland的三维空间虚拟土地上完成创建、体验和货币化内容及应用.在 Decentraland的世界里，土地是有产权的，用户通过基于区块链技术的账户拥有土地所有权，并且通过 Decentraland发行的MANA来购买虚拟世界里的土地、服务和产品.基于区块链技术的虚拟土地是有限和去中心化的，这就使看似虚拟的土地产生了流通和价值。虚拟土地的拥有者可以在土地上随意建立自己想要的东西，包括建筑、游戏等.
以太坊生态
以太坊至今只出现过类似加密猫的现象级应用，很多人吐檀以大没有高质量的DApp，所以也没有什么门槛，只是由于是新公链所以轻易地た占了市场.然而，以太坊本身作为一个去中心化应用的后端，其智能合的是给开发者用的，而当前以太坊上已经出现了许多服务员开发者的解次方案和工具，下面是一些基础设施项目介绍:
（1）Status
Status考虑到以太坊的分片，目前仍在开发，它将开发面向移动设各为智能硬件的分片客户端.目前可以使用到 Status的测试版本了. Status提完整的钱包功能，同时可以满足用户之间的社交和消息状态的传递，即装包+社交+DAp平台的结构，有点类似于微信.Status的社交和转账整合得很好，而且可以定制，在转账过程中可以执行智能合约(即发送一个合约给对方，对方做一定操作后，合约即生效等)Status目前也有孵化器，为DApp开发者提供 SDKAPI等技术上的支持，以及资金上的扶持.
(2)AuragonAragon合约，旨在解决自治问题. The DAO出问题以后，幸得还有Aragon.基于 Aragon合约可以实现自治组织，有仲裁法庭等功能.任何个DApp都可以使用 Aragon的合约协议来实现复杂的经济模型并解决问题.(3)0X
以太坊的去中心化交易所是通过智能合约做中间人，满足双方的 Token兑换的.而Ox就是用于 Token兑换的协议合约，它是一个可供众多合约DApp调用的合约协议.此外，它还提供了一个拓展层(也是一个状态通道)，使用0x协议的用户无须受以太坊主网的速度限制及Gas费用的影响.当然提现还是要有手续费的.
开发者都可以使用0x合约来做自己的交易所，或者把Token兑换集成到自己的应用上.而使用0x合约，数据是互通的（使用它的DAPP相当于它的网关），这意味着，使用0X合约的应用越多，0X交易对就越多，交易也就更容易匹配.当前0X协议已落地于钱包等众多应用中.
（4）OMG
OMG（OmiseGo）是第一个使用Plasma的项目，当然Plasma也是OMG团队和Vitalic共同完成的项目.OMG团队经验丰富，其技术底蕴通过Plasma即可见一斑.OMG可以解决支付服务提供商、网关和金融机构之间基本协调的问题，它支持跨境支付、转账和资产管理.OMG本身也是以太坊社区基金会的管理重要成员，它也在支持以太坊的生态发展.
      （5）Golem一个建立在以太坊网络上计算平台.（6）跨链:Cosmos和波卡它们都是公认的顶级跨链项目，且都是优先兼容以太坊网络的.Cosmos是由Tendermint团队于2017年发起的跨链平台项目，支持模块化建立于Cosmos同构链，也支持通过Peg的方式对接外部异构链.早在2014年，团队的核心人物之一Jae Kwon发表了Tendermint共识的论文.改共识改进了经典的DLS共识，不需要依赖于全局时钟即可运行于一个半同步的网络中.它使用权益证明作为底层安全机制，并将拜占庭容错共识扩展到广域网级别，成为Cosmos技术基础之一.2016年6月，为解决跨链问题而发起的COSMOS项目发布第一版白皮书.2017年12月，出于对跨链生态多枢纽构建的探索。Jae Kwon参与和支持了ISO的构建.但跨链本身具有较高的技术难度和各类潜在的安全问题，l.在经历了‘跳票’后，Cosmos的前两个跨年枢纽IRIS HUB和Cosmos Hub已与2019年3月启动主网.尽管Polkadot与Cosmos的技术理念、架构思路等不尽相同，但因为都是主打‘跨链平台’的概念，这两个项目经常会被横向对比.从项目介绍的计划来看，Polkadot是Web3基金会发起的一个项目，旨在实现‘价值信息’的跨链.与Cosmos类似的是，Polkadot的底层框架Substrate也支持独立部署链，甚至可以快速开发与搭建.下面总结一下以太坊的生态:（1）第三方侧链，可在不影响主链的情况下做各种拓展功能，为相应的业务服务.（2）主链的Gas机制提供了细粒度的资源单位和收费机制，它可方便的为侧链做数据统计上的支持，侧链根据自身的业务需求也可以方便地定制收费标准.（3）主链的智能合约开发足够灵活，而侧链可以定制易用的SDK，甚至开发者不需要写侧链上的合约等.（4）多种开发工具、开发框架以及为开发者服务的协议，为以太坊生态抗衡其他公链提供了有力的支持.

以太坊的主要问题目前以太坊存在以下几个问题:（1）吞吐量低吐出量即每秒可以支付多少笔交易？在DAPP合约中状态的变化也算一笔交易.可以说，当前以太坊主链的速度的确很慢.平均每秒能向区块任中存入30笔交易.（2）扩展性差所有合约、交易都跑在一个相同的主链上，无法满足定制化需求，而且一个主链速度过慢会影响平台上的所有的应用.（3）对以太币安全性的质疑这是目前币圈和数字货币市场普遍担心的问题.（4）对Gas机制的质疑以太坊的Gas机制是Gavin Wood博士设计的，他充分考虑了以太坊主链资源的有限性、如何防止滥用资源，恶意攻击的问题以及ETH币价涨幅不稳，如何保障币价浮动不影响以太坊网络的使用的问题.Gas机制即模拟现实中对能源消耗制定一个消耗单位，同时不固定能源单位（Gas单价），而是将消耗单位价格的制定交给市场.Gas机制也分别给开发者和以太坊用户本身带来了困扰.开发者在开发过程中需要计算Gas的消耗，而用户每次都要面对JS价格的不确定，使用成本很高.
今日以太坊模型&生态&应用场景解析完毕，接下来是以太坊的竞争对手区块链3.0EOS公链应用落地场景时代详细解析.给大家奉上一张朋友圈好友的手捧鲜花的美图（图为我的好友）最后一首优美婉转的古风苏幕遮（抖音很的BGM）送给大家在图片下方