区块链2.0，以太坊和智能合约
无论区块链如何创新，所有应用都基于一个目标，就是将区块链变成互联网上的价值表达载体，区块链2.0是将比特币泛化到智能合约，从而让在区块链上流动的所有Token都代表着价值。
其中最有代表性的应用是智能合约。“智能合约”这个概念，比区块链更早来到世间，尼克·萨博最先提出，但是维塔利克·布特林将其落地。
2009年，随着比特币的诞生，数据可以通过分布式存储，且不可篡改、行为透明，以区块链技术为基础的以太坊上线之后，在其上专门开发了适用于各种场景的接口，这大大促进了智能合约的发展。
如果我们说比特币促成了区块链的诞生，那么以太坊则赋予了智能合约新的生命。
2013年底，年仅19岁的俄裔美籍少年维塔利克·布特林以白皮书形式发布了一篇论文—《以太坊：下一代智能合约和去中心化应用平台》（简称《以太坊白皮书》），其目标就是打造一个脱离数字货币的、更加开放的去中心化应用和智能合约平台。
在《以太坊白皮书》中，他确定以太坊的目标如下：
一是创建一个新的区块链，除了账本之外，该系统应具备支持代码运行的虚拟机环境。
二是这个区块链具备图灵完备的脚本语言。在这里，图灵完备是指这种区块链支持计算机的所有计算。
第三，这个新的区块链上，用户可以自行编程创建复杂的、应用于不同场景[12]的智能合约，当智能合约被触发后，可自动执行相应的指令。
从以上目标我们不难看出，以太坊最初的目标和比特币就大不相同，比特币是一种点对点的电子现金系统，而以太坊的目标则是建立一个更广泛的去中心化应用平台，智能合约是其中的重要实现形式。
不过从本质上看，二者在如何让交易双方实现“去信任”交易的逻辑思路可谓是一脉相承。
如果我们将代表比特币的那“一串加密的数字”代表“未执行合约前的状态”，将比特币的交易指令视作“执行合约指令”，将新的区块产生视作“执行合约后的状态”，那么比特币系统就自然切换到了以太坊系统。虽然实际操作过程中维塔利克·布特林对比特币系统还作了很多其他改变，但这个基本的区块链逻辑仍然是以太坊的根基所在。
即，比特币的成功证明数字世界的点对点电子现金是可行的，以太坊的出现则证明了数字世界的任何数字状态都可以实现点对点的智能执行约定好的相关指令。
图4.8 从比特币到智能合约(https://www.daowen.com)
区块链技术之前的智能合约多数已经具备“在特定触发条件下的代码自动执行能力”，有了区块链技术之后，共识算法与智能合约的结合，使得智能合约能够完全脱离人为影响，运行更加高效。同时，由于区块链中交易数据（区块）只能新增，无法删除、修改，交易的过程更加透明且可回溯，从而保证了智能合约执行的目标和结果的一致性。再则，通过去中心化的区块链结构，智能合约的执行不再需要第三方介入，使合约的真实性更加有保证。
基于以上目标和思路，以太坊创立了一些智能合约的编程标准，其中ERC20和ERC721标准影响力最大，已经成为事实上的行业标准。虽然这些标准均为非强制性标准，但因为使用这些标准能够与更多的智能合约、交易所和钱包交互，所以广为业内人士接受。
其中ERC20标准主要针对可互换通证，其最早由以太坊的开发者费边·沃格尔斯特勒在开源社区中提出，维塔利克·布特林撰写了第一版开发文档。基于ERC20标准创建的通证是可无限分割、同质、可互换的。
ERC721标准则主要针对不可互换的、非同质通证，所以ERC721通证的最小单位是1，不能无限分割。不用再解释你也能看出来了，ERC721通证其实就是大家所熟悉的NFT。
自从以太坊建立了系统框架并制定了上述标准后，各种去中心化的应用层出不穷，各种基于以太坊开发的DApp（去中心化应用）大量涌现，其中最有代表性的应用领域是DeFi（去中心化金融）和NFT（非同质化通证）。
基于以太坊的众多DApp开发一方面丰富了区块链的应用场景，但同时也消耗了大量运算资源，甚至会导致以太坊的网络拥堵。维塔利克·布特林意识到这个问题之后提出了相应的解决方案，就是收取“计算资源费”，即燃料费。燃料费的计算与智能合约耗费的网络资源相关，燃料费的收取使得智能合约的开发者和应用方成本激增，燃料费已经成为大家“斤斤计较”的重要成本之一。
不难看出，经过近十年的发展，虽然以太坊已经稳稳地坐上了公链的头把交椅，但它面临的问题也越来越多，比如拥堵、资源费成本过高等问题。
针对这些问题，维塔利克·布特林从三个方向提出了相应的解决方案：一是改进共识机制；二是横向改进，即分片；三是纵向改进，即第二层扩展。
通过以上三个方面改进的以太坊在之前被称为以太坊2.0，自2022 年1月24 日起，以太坊基金会不再将此升级称为“Eth2”或“以太坊 2.0”，而是称其为“合并”和“对接”。
之所以称合并，主要是因为新版链的共识机制由原来的PoW（基于工作量的共识）升级为PoS（基于权益的共识），在“合并”之后，以太坊将不再通过工作量证明来达成共识。我们知道PoW一个很重要的问题就是耗费大量的算力和电力。而PoS则仅需要验证者节点质押一定数量的以太加密货币来验证以太坊区块链上的区块，仅需少量计算就可以在区块链中创建区块。如果他们断开中间流程或提供不正确的值，他们可能会失去部分或全部质押的以太币，就是让风险提供了做正确事情的动力，验证者仍然会因为他们在以太坊中的工作而获得报酬。
根据规划，将以太坊共识机制转换为PoS是一个多阶段的过程，该过程从建立信标链开始，最终以与以太坊主网合并为目标，大致可以分为三个阶段：一是推出信标链，二是分片，三是合并或对接完成。
所谓分片就是将以太坊主链分解成更小的链，分片后活动链将分成64条，每个节点只需托管以太坊区块链常规大小的1/64，这样可以降低运行节点的准入门槛，从而允许网络容量增长，还能有助于降低“燃料费”。
第二层扩展就是将一些无关紧要的、琐碎的计算工作从以太坊上移到其他平台去运算，以太坊只保留最关键的去中心化验证，这样会大大降低以太坊的计算量，进而提升效率。
通过以太坊努力地解决可扩展性问题，其性能应该越来越高，用户数也会越来越多，DApp及各种应用场景也会更加丰富，很多人甚至预言，以太坊即将成为分布式领域的“世界计算机”，也是一个用于数字资产流动的“全球结算层”。
