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閱讀筆耕|以太坊是什麼?以太幣是什麼?

以太幣、以太坊到底是什麼?兩者之間有什麼關係呢?從以太坊衍生出來的「智能合約」和「去中心化應用程式」,又是如何又是如何改變整個幣圈呢?本文帶你一探究竟!

本文節錄自區塊鏈科普網站《鏈習生 Chainee》以太坊是什麼?被譽為區塊鏈 2.0 的以太坊,重要性與功能為何? 一文。

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以太坊是什麼?以太幣是什麼?

以太幣,僅次於比特幣的第二大市值加密貨幣,是最成功的加密貨幣項目之一。此外,我們也常聽到另外一個很像的名詞,以太坊。

以太幣、以太坊到底是什麼?兩者之間有什麼關係呢?從以太坊衍生出來的「智能合約」和「去中心化應用程式」,又是如何又是如何改變整個幣圈呢?本文帶你一探究竟!


以太坊、以太幣是什麼?

當人們提到「以太坊」通常是指整個「以太坊區塊鏈」,而「以太幣」則是「以太坊區塊鏈」發行的原生加密貨幣。舉個比喻,將以太坊視為一個國家,而以太幣就是這個國家所發行的貨幣。

以太坊(Ethereum)區塊鏈是目前加密市場上的第二大區塊鏈。以太坊區塊鏈的用途就像我們常見的 Android/iOS 系統,允許工程師使用系統所提供的工具和模板來開發應用程式(APP),而以太坊區塊鏈與 Android/iOS 系統的差別在於,用以太坊區塊鏈所開發出來的是「去中心化」應用程式(Decentralized App, DApp)。

去中心化應用程式 我們日常生活中使用的應用程式,如 LINE、Facebook、Uber,它們背後的 Android/iOS 作業系統,都由大型科技公司掌控,所以這些應用程式是「中心化應用程式」的代表。 

然而以太坊區塊鏈引入了一種名為「智能合約」的技術來開發應用程式,由於區塊鏈技術的特性,這些應用程式具有「去中心化」的性質。在下面的段落中,我們將詳細討論「智能合約」和「去中心化應用程式」。

而以太幣(Ether,加密貨幣代碼是 ETH) 則是以太坊區塊鏈所發行的原生加密貨幣,以太幣是為了實現以太坊區塊鏈各種應用——包括了轉帳手續費支付、參與去中心化金融(DeFi)、啟動各種去中心化應用程式(DApp)、投票和治理等等——而誕生的 加密貨幣,目前市值僅次於比特幣。

簡單地說,以太幣是在以太坊區塊鏈上的基準貨幣。用戶若想在該平台進行轉帳、交易或創建新應用程式,就必須支付以太幣作為平台手續費,稍後本文還會詳細介紹以太幣的功能。


以太坊介紹

≣ 以太坊創辦人

以太坊於 2013 年由年僅 19 歲的俄羅斯裔加拿大人 Vitalik Buterin(人稱 V 神)提出,當年他發布了一份《以太坊白皮書》,描述了如何使用智能合約建構去中心化應用程式。

根據《以太奇襲》的記載,Vitalik 在 2012 年接觸了兩個標榜著「比特幣 2.0」的專案(彩色幣、萬事達幣),他越看這些專案,越覺得它們像一把瑞士刀:

它們花這麼多時間做指甲銼、開瓶器、小剪刀⋯⋯,但是,如果現在沒有人想用那些東西,他們只想要一把刀子或全然不同的東西,那該怎麼辦?為什麼不打造類似樂高積木那樣的東西,讓人人都可以隨心所欲做他們想做的東西呢?

「算了!我自己來。」到頭來,Vitalik 認為與其為(比特幣)協議增添新功能,不如建立一個全新且靈活的外層,讓每個人都可以創造他想要的一切,這就是他開始撰寫《以太坊白皮書》、進而打造出以太坊區塊鏈的初心。

上述這段典故,瑞士刀比喻某些項目試著提供 All-in-One 多種用途,但這些用途可能沒有人想用或不符合大眾需求;而 Vitalik 口中的樂高積木可以比喻為一種工具,所有人都可以使用這個工具打造他們需要的東西,而不受限制。
 

≣ 以太坊和比特幣區塊鏈有何不同?

先簡單回顧一下比特幣,一個「點對點貨幣轉帳系統」。

比特幣 是第一個以 區塊鏈 技術建設的系統,它將區塊鏈技術當作一個公開帳本使用,並依賴世界各地的礦工提供運算,來共同維護這個公開帳本。並以這種方式提供使用者一個去中心化的「點對點貨幣支付系統」,讓人們能夠在不透過中間人的方式下進行交易支付。而這個貨幣支付系統上所使用的交易媒介(加密貨幣),就是比特幣。

比特幣崛起後的 4 年,以太坊問世,以太坊是首個「讓使用者可以在上面寫程式」的區塊鏈。

簡單地說,關於以太坊和比特幣區塊鏈之間的差異,不妨參考《區塊勢》創辦人許明恩為《以太奇襲》寫推薦序時,所描述的一段生動比喻:

如果說比特幣就只是帳本的加減法──誰在什麼時候轉了多少錢給誰,那麼以太坊就是將原本只能進行加減法的計算機(calculator),直接升級成一台電腦(computer),方便人們可以寫程式、進行更複雜的運算。

比特幣是一台簡單的計算機,以太坊是一台電腦、一台去中心化的世界電腦。

以太坊和比特幣區塊鏈有何不同?

≣ 以太坊虛擬機(EVM)

前面提到以太坊是「去中心化的世界電腦」,而以太坊虛擬機(Ethereum Virtual Machine, EVM)就是實現「去中心化的世界電腦」的核心技術,以太坊虛擬機是建立在以太坊區塊鏈上的一個虛擬機器,通過軟體模擬出和實際電腦同樣的軟硬體資源。

EVM 主要是用來部署以及執行智能合約的虛擬環境,在 EVM 中運行的應用程式彼此隔離,並且與主鏈分離;意思是說各開發團隊可以在此環境裡處理智能合約(Smart Contract)的部署、測試和執行,但不會影響以太坊區塊鏈主網的操作、速度、效能和安全性。

以太坊身為第二大公鏈,自然吸引不少項目希望能夠在以太坊上部署智能合約或 DApp。若想在以太坊上部署智能合約,那麼就必須要透過 EVM 才能運行,這也促使許多公鏈支援「EVM 兼容」。

EVM 兼容是指一個區塊鏈或智能合約是否可以在以太坊虛擬機 EVM 上運行。若該項目是 EVM 兼容的,那麼就可以使用以太坊生態系統中既有的工具和技術來開發他們的應用程式,如以太坊錢包、智能合約庫和開發工具等。 

一旦成為 EVM 兼容,新鏈上的程式開發人員就可以更簡單快速地把以太坊上的智能合約轉移至這條新鏈上,不需要為了這條新鏈再重寫一遍代碼。像是老牌公鏈雪崩(Avalanche)、以側鏈起家的 Polygon 以及幣安智能鏈(Binance Smart Chain, BSC)等,都是「EVM 兼容」區塊鏈中的佼佼者。

以太坊與智能合約

以太坊類似於 Android/iOS 在智慧型手機領域所扮演的角色,以太坊為開發人員提供了一個平台和工具,使他們能夠建立和運行各種基於區塊鏈的應用程式,這也是為什麼以太坊是 Vitalik 心目中的「區塊鏈樂高積木」概念。

此外,不同於比特幣僅是一個貨幣支付系統,以太坊跳脫出「貨幣」的框架,成為一個「應用生態系統」,能夠讓所有工程師在以太坊區塊鏈上使用「智能合約」開發各種應用程式,並催生了去中心化金融(DeFi)、遊戲化金融(GameFi)、非同質化代幣(NFT)、去中心化自治組織(DAO)等多種衍生賽道,被許多人稱為區塊鏈 2.0,所有的關鍵都在於以太坊擁有智能合約(Smart Contract)的功能。

≣ 智能合約是什麼

承之前提到 Vitalik 以樂高積木來比喻當初他在《以太坊白皮書》所想像的願景,讓每個人都可以在區塊鏈上創造自己想要的東西;而智能合約(Smart Contract)就是實現此目的的具體手段,以太坊是首個整合智能合約技術的區塊鏈。

智能合約是區塊鏈上程式碼,當程式碼上的特定條件被滿足,就會自動執行相應的動作,和自動販賣機的運作十分相似。

想像一下,當你走到自動販賣機前,你看到了一些美味的零食或飲料,然後你投入了硬幣並選擇了商品,投入硬幣就像是智能合約的「特定條件被滿足」,讓機器知道你想要購買東西。

接下來,販賣機開始工作,它檢查你投入的金額是否足夠,然後根據你的選擇,發放相對應的商品,這就像是智能合約的「自動執行相應的動作」。一但條件被滿足,機器就會自動執行相對應的動作。

智能合約為區塊鏈帶來了革命性的變革,讓區塊鏈技術的用途——不再侷限於支付——更豐富了,智能合約除了被應用在金融服務外,也逐漸延伸到各個領域,如投票系統、去中心化治理、醫療保健、慈善事業等等,下面我們將舉例幾種實際使用「智能合約」開發的「去中心化」應用程式。

智能合約是什麼

≣ 去中心化應用程式 DApp

去中心化應用程式(Decentralized App, DApp)是基於智能合約所開發的應用程式,一般工程師做的是 APP,而在區塊鏈上做出的 APP 稱之為 DApp。

DApp 與我們平使用的 APP 類似,差別在於 DApp 是去中心化的,且具備 區塊鏈 幾個特性:

  1. 去中心化
    不論是撰寫智能合約的工程師還是背後出錢開發的項目方,沒有人能夠獲得某 DApp 的完整控制權。因為 DApp 並非像 APP 一樣使用中心化伺服器管理,所以項目方無法任意擁有或刪除用戶的資料。

  2. 公開透明
    相比傳統 APP,我們可以透過區塊鏈查看 DApp 的智能合約(程式碼),任何人都可以檢查該智能合約中是否有惡意或漏洞。

  3. 不可逆
    在使用 DApp 時,一旦一個交易被提交到區塊鏈上,就無法被更改或刪除。因此,我們在 DApp 上操作時必須非常謹慎,在確認交易前仔細檢查,避免任何錯誤造成資產損失。

DApp 應用的開發方向主要在這四大領域,分別為:DeFiNFTGameFiDAO

  • DeFi
    DeFi(Decentralized Finance)去中心化金融,是基於區塊鏈技術的金融系統,其特點在於用戶交易過程無需通過中心化機構(如銀行、政府、證券商)或人工審查的介入,僅靠區塊鏈與智能合約即可完成。常見的 DeFi 服務有:交易、存款、借貸、衍生品、收益農場…等等。

延伸閱讀:DeFi是什麼?什麼是去中心化金融?DeFi應用與優點、缺點介紹

  • NFT 交易市場
    NFT 交易市場可以讓使用者在平台上交易 NFT,也可在不需了解程式語言的情況下,透過 DApp 創建自己的 NFT,並將其在二級市場上交易。

延伸閱讀:NFT 是什麼?10 分鐘帶你了解 NFT 熱門應用、創新與價值

  • GameFi
    GameFi(Game finance)區塊鏈遊戲,是將遊戲與區塊鏈相互結合所打造出的獨特生態。玩家在遊戲中獲得的遊戲虛寶和遊戲貨幣,將會以 NFT 與加密貨幣的形式呈現,還可以透過區塊鏈進行買賣來賺取收入,衍生出「邊玩邊賺(Play-to-Earn)」的概念。

延伸閱讀:GameFi是什麼?GameFi 又有哪些風險、優點和缺點

  • DAO
    DAO(Decentralized Autonomous Organization)去中心化自治組織,是一種基於區塊鏈技術發展出來的組織,通常是為了實現某種目標而成立,可以在無人干預和管理的情況下自主運行。DAO 裡面不會有負責下決策的領導,而是由社群成員共同訂定規則,透過投票、區塊鏈智能合約(自動執行的程式),形成一個人人平等、齊心經營的組織。

延伸閱讀:DAO 是什麼?DAO 仍面臨三大挑戰!公司企業將被取代?


ETH 2.0 是什麼?以太坊的問題與改善方案

隨著時間推移,以太坊面臨的主要瓶頸之一,在其於傳輸速度/成本以及能源環保方面的問題,為了解決這些問題,市場上相繼推出了 Layer 2 解決方案與 Ethereum 2.0 升級計畫。接下來,本文將說明細節:

≣ ETH 2.0

Etherum 2.0 又稱 ETH 2.0,這是以太坊開發團隊規劃的一項重大升級,最終目標是提升以太坊網路的效能,使其成為更安全且高效的區塊鏈平台。這項計畫分為兩階段:

  • 第一階段稱作以太坊合併(The Merge),主要目標是讓以太坊共識機制從 PoW 轉為 PoS 的過程,讓以太坊運作變得更節能。此階段已於 2022 年 9 月 15 日完成。

以太坊共識機制 PoW → PoS 

以太坊共識機制最初與比特幣相同,都是採用工作量證明(Power of Work, PoW)。不過 PoW 的缺點是傳輸速度較慢,以太坊每秒僅能處理 15 筆交易。如果不想苦等,有一些人願意花比較多 Gas 費用讓自己的交易優先,進而造成手續費過高等問題;此外,PoW 共識機制也被詬病耗費大量能源,對地球環境不友善。 

2022 年 9 月,以太坊在開發團隊多年努力下,成功將以太坊從 PoW 轉為權益證明機制(Power of Stake, PoS)。PoS 相比 PoW 更為高效且環保(不再需要耗費大量電力);另外,任何人只要持有 32 枚以太幣並將其質押,即可運行節點獲取驗證交易資格,這項改變為更多人提供了參與機會。 
  • 第二階段則著重在效能方面,ETH 2.0 將透過網路分片(Sharding)技術提高網路效能,讓以太坊能夠提升每秒交易量及改善區塊鏈的可擴展性,並降低 Gas 費用。預計於 2023 ~2024 年完成。

若想更深入了解 ETH 2.0 的讀者,可參考以太坊官方資訊。
 

≣ Layer 2

現有的以太坊區塊鏈屬於 Layer 1(單體區塊鏈),可比喻是一條高速公路;而 Layer 2(擴容解決方案)是一種在區塊鏈之外運行的技術,不妨把它想像成建構在高速公路上的高架道路。

隨著區塊鏈應用的普及,L1 區塊鏈可能會面臨交易擁塞和高手續費的問題。而 L2 的運作,是基於原本的 L1 系統規則,將一部分交易或數據移至鏈外操作,有效提高了交易效率和吞吐量,同時減輕了主網的負擔。

目前以太坊區塊鏈較知名的 L2 有 Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkWare、Loopring 等。

L2 前景看好,即使未來以太坊加強了本身的能力,屆時 ETH 2.0 與 L2 不再是從屬關係,有著一定程度的競爭,但 L1 與 L2 最終會達到一種均衡狀態,兩者相輔相成。

正如同 2023 年 4 月,Vitalik Buterin 在以太坊開發者大會所言

我們希望人們能夠在各種第 2 層協議(L2)上完成各種需求⋯⋯理想情況下,我們希望用戶永遠不需要在第 1 層協議(L1)上做任何事情。

L2 因其更低 Gas 費用和更快速度,作為執行各種去中心化應用程式(DApp)的主要場景,而 L1 依然重要,因為所有 L2 都是基於 L1 的規則建構,且 L1 會用來作為重要數據的結算層。


以太幣功能

以太幣是以太坊區塊鏈上的加密貨幣,作為以太坊各種應用開發的手續費(Gas 費用),是驅動各種 DApp 持續運作的「燃料」。若想在以太坊區塊鏈上發送交易或執行智能合約,都必須使用以太幣作為手續費,以防止無謂或惡意的資源浪費。

以下是一些以太幣的主要功能:

  1. 轉帳手續費支付
    以太幣在用戶之間進行轉移時所產生的交易成本。

  2. 參與去中心化金融(DeFi)
    以太幣是參與許多 DeFi 項目的基礎資產,用戶可以將以太幣鎖定在智能合約中,以賺取利息、參與借貸、提供流動性等金融活動,並獲得相應的回報。

  3. 啟動各種去中心化應用程式(DApp)
    許多 DApp 都支援以太幣,可以用以太幣支付各種 DApp 提供的產品和服務,例如遊戲道具購買、藝術品競標、博弈等。

  4. 投票和治理
    有些項目/協議使用以太幣來進行社區治理,持有以太幣的用戶可以參與投票,影響它們的發展和決策。

  5. 價值儲存
    類似於比特幣,以太幣可以被視為一種價值儲存工具,稍後本文會討論到以太幣的價值。

總的來說,以太幣在以太坊生態系統中具有多樣化功能,從轉帳手續費支付到各種基於智能合約你所能想像到的一切應用,這些功能使得以太幣成為了加密貨幣領域中的重要資產之一。


以太幣價值來源

≣ 以太幣價值來源一:最活躍的開發生態

根據 Electric Capital 於 2023 年 1 月最新發布的 開發者報告以太坊仍是擁有最多開發工具、應用程式和協議的區塊鏈,其全職開發者人數達到 1873 人,這比緊接在後的 Polkadot(752人)、Cosmos(511人)和 Solana(383人)這三大生態系統總人數還多。

另一方面,許多幣圈重要項目都建構在以太坊上,例如 Uniswap、MakerDAO、Aave、1INCH、Curve Finance、The Sandbox、Decentraland⋯⋯同樣也反映出以太坊活躍的開發生態,這提高了以太坊的知名度和信譽;隨著以太坊生態的不斷擴大,越多人使用,表示對以太幣的需求也會隨之增加,可能進一步推高其價格。
 

≣ 以太幣價值來源二:稱霸各大鏈上數據

與任何其他公鏈相比,以太坊在大部分鏈上數據指標中稱霸群雄。以 2023 年 8 月初自 DeFiLlama 的資料做說明:

  • 鎖鎖倉價值(TVL)
    以太坊 57.43%;Tron:14.01%、BNB 7.59%。高 TVL 表明了在以太坊上鎖定的加密資產價值龐大,這為以太幣帶來了豐富的流動性和使用價值。

資料來源:DeFiLlama
  • 近 24 小時內支付的 Gas 費用
    以太坊:500 萬美元;Tron:105 萬美元、BNB:26.3 萬美元。龐大的 Gas 費用總量反映了以太坊上的交易活躍度高,增加了對以太幣的需求,因為它是支付 Gas 費用的主要方式。

  • 近 24 小時去中心化交易所交易量
    以太坊:15.04 億美元;BNB:3.01 億美元;Arbitrum:2.98 億美元。巨大的去中心化交易所交易量,顯示了以太坊作是去中心化金融(DeFi)體系裡的首選平台,這進一步促進以太幣在市場上的接受與需求程度。
     

≣ 以太幣價值來源三:以太幣通貨緊縮

自從以太坊在 2023 年 9 月 15 日完成合併升級,正式轉向權益證明(PoS)共識機制以後,以太幣的代幣供應量大幅下滑。

根據 ultrasound.money 的數據,以太幣的淨發行量(新發行的幣數量-交易中銷毀的幣數量),即年化後的通膨率已從 3.6% 降至負值;這意味著以太幣正式進入「通貨緊縮」,代表以太幣的數量在未來將不斷減少。

因為供應量有限,一旦需求受到刺激而增加時,以太幣價格有望上升;另外,以太幣這種通縮本質,也更容易吸引全世界投資人的目光,他們正在尋找可以保護他們的資金免受惡性通貨膨影響的金融商品。

以太幣代幣銷毀機制從何而來? 

2022 年 8月,以太坊實施了以太坊改進提案(EIP)1559。該提案中,一筆區塊鏈轉帳的交易手續費被分為: 

- 基本費用:由演算法計算出來固定的交易手續費。 
- 小費:用戶可以自行選擇要提供給礦工的費用,提交的費用越多,礦工便會更早處理該筆交易。 

其中「基本費用」將直接被銷毀並從流通中移除,礦工改成獲得由交易者提交的「小費」。基本費用被銷毀會推動以太坊代幣經濟的通貨緊縮,並有助於提高以太幣的市場價格。
資料來源:ultrasound.money

≣ 以太幣價值來源四:機構資金湧現潮

2023 年 8 月,一票美國基金管理集團競相提交以太坊期貨 ETF 申請,前前後後包括了 Volatility Shares、Bitwise、Roundhill、VanEck、Grayscale、Direxion 和 ProShares 等。

彭博 ETF 分析師 Eric Balchunas 預測 這些以太坊期貨 ETF 獲得批准的機會非常大,而且很可能全部都在同一天(2023 年 10 月 16 日左右)推出。

2023 年 9 月 6 日,由「女股神」Cathie Wood 領軍的方舟投資(ARK Invest)還打算推出以太幣現貨 ETF,已經向美國證管會(SEC)遞件申請掛牌。

如此白熱化的以太坊期貨/現貨 ETF 申請潮,似乎暗示著這些機構資金看好以太幣未來發展,搶先佈局這一塊市場大餅。


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