区块链读书笔记04 - 以太坊

以太坊(Ethereum)

以太坊是一个去中心化平台，可以在其上运行使用智能合约编写的DApp（DApp可以由一个或多个智能合约构建。以太坊智能合约是在以太坊上运行的程序，可以使用Solidity语言编写。智能合约完全按照程序运行，杜绝了停机、中心化操控、欺诈和第三方干涉的可能性。）

使用以太坊运行智能合约的主要优点是方便智能合约彼此交互，而且不需要担心整合共识协议等事情，只需编写应用所需逻辑即可。

以太坊内置了一种加密货币——以太币（ether）。部署智能合约或者执行智能合约函数需要用到以太币。

和任何其他DApp一样，智能合约可以有多个实例，且每个实例都有自己专门的地址。用户账户和智能合约都可以持有以太币。

以太坊使用区块链数据结构和工作量证明共识协议。智能合约可以通过发送交易调用或者其他合约调用。

以太坊关键概念

账户（Account）

• 外部账户（Externally Owned Accounts，EOA）
  一般意义上的用户账户，用户在创建账户时自动生成公私钥对，编码存放在Keyfile中，私钥使用用户口令加密，公钥哈希值截取后20位作为账户地址
• 合约账户（Contract Accounts）
  保存在以太坊区块链上，是合约代码（功能）和数据（状态）的集合。合约账户通过外部账户或既存合约账户进行部署和操作控制。在部署合约二进制代码时由以太坊虚拟机（EVM）基于创建者账户地址、创建者交易nonce生成账户地址。账户地址生成过程如下图所示。
  

交易（Transaction）

以太坊的交易是外部账户发往其他账户（外部账户或合约账户）报文结构体，只要包括接收者地址（0地址代表新建合约实例）、发送者签名、发送金额、数据域（若接收方为合约账户）、Gas上限和Gas价格。

消息（Messsage）

以太坊的消息是合约账户发往其他账户（外部账户或合约账户）报文结构体，主要包括消息发送者、消息接受者地址、发送金额、数据域（若接收方为合约账户）和Gas上限。

Gas

由于以太坊为公有链设计，为了避免恶意程序无代价发动Dos攻击或滥用以太坊网络，参考比特币引入了经济概念，所有在以太坊EVM上的操作和存储消耗都需要Gas。

交易发送者设定Gas上限和Gas价格作为矿工打包费用。如果费用过低，矿工可以选择不打包交易到区块。

合约在执行过程中，如果当前代码执行以及子消息产生的代码执行发生的所有Gas消耗超过Gas上限，矿工依然可以获得打包费用，但是当前交易的所有状态都会被回滚。如果未出现Gas耗尽（gas overrun），交易成功执行，所有未消耗的Ether（以太币）依然会返回发送者账户。

矿工挖矿获得Ether，合约执行消耗Ether，形成天然的供求关系。Gas只与程序逻辑处理复杂度有关，将其与市场波动相关的Ether价格隔离开，通过发送者设定Gas Price的方式，可以对抗通货紧缩/膨胀。

合约（contract）

以太坊的合约即为合约账户，是以EVM字节码形式存储的代码（功能）和数据（状态）的集合体。它们以Patricia树组织，存储在区块链的账户地址上，账户可以相互发送交易或消息事件，在Gas上限内进行一次交易的图灵完备运算。交易发送者支付实际消耗Gas * 指定GasPrice的Ether给矿工作为费用，将此交易和结果打包