比特幣的共識(shí)機(jī)制

比特幣的核心技術(shù)區(qū)塊鏈可以理解成可復(fù)制、共享的賬本。

比特幣的最核心創(chuàng)新：它教會(huì)世界如何在不需要信任第三方的情況下遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移價(jià)值。

人們當(dāng)然可以面對(duì)面地轉(zhuǎn)移實(shí)體紙幣，但是，在比特幣出現(xiàn)以前，我們做不到：在不需要信任中心化第三方機(jī)構(gòu)（郵局、銀行等）的情況，遠(yuǎn)距離向某人轉(zhuǎn)移價(jià)值。

就好像銀行和支付系統(tǒng)的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)賬模式的基礎(chǔ)設(shè)施被重構(gòu)為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)支付網(wǎng)絡(luò)。這種轉(zhuǎn)變?nèi)缦聢D所示：

比特幣打開(kāi)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子價(jià)值轉(zhuǎn)移模式的大門(mén)，完全不同于現(xiàn)在的銀行系統(tǒng)、中央銀行和支付系統(tǒng)。

但是，上面的圖并沒(méi)有解釋比特幣是怎樣實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)價(jià)值轉(zhuǎn)移的。

答案是：比特幣系統(tǒng)建立在“可復(fù)制、共享的賬本”之上。比特幣網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)參與者（完全節(jié)點(diǎn)）擁有一個(gè)完整的交易賬本的副本，這一系統(tǒng)的神奇之處在于：它是如何做到使每個(gè)人的副本與其他人的副本保持一致的。

所以，正確的示意圖應(yīng)該是下圖，每個(gè)參與者都能夠從相同的可復(fù)制、共享的賬本中獲取信息。

比特幣和其它去中心化共識(shí)系統(tǒng)的竅門(mén)在于：它們?cè)鯓颖ＷC每個(gè)有一個(gè)賬本的副本，并使每個(gè)人確信自己的賬本與別人的賬本是同步的。

如果每個(gè)人擁有的賬本的副本是相同的，那么人們就不再需要一個(gè)中心化的機(jī)構(gòu)記錄誰(shuí)擁有什么。當(dāng)你的賬本更新，記錄一筆新的資產(chǎn)所有權(quán)變動(dòng)時(shí)，其他人的賬本也會(huì)發(fā)生相同的變動(dòng)。

智能合約

智能合約程序不只是一個(gè)可以自動(dòng)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序：它自己就是一個(gè)系統(tǒng)參與者。它對(duì)接收到的信息進(jìn)行回應(yīng)，它可以接收和儲(chǔ)存價(jià)值，也可以向外發(fā)送信息和價(jià)值。

這個(gè)程序就像一個(gè)可以被信任的人，可以臨時(shí)保管資產(chǎn)，總是按照事先的規(guī)則執(zhí)行操作。

下面這個(gè)示意圖就是一個(gè)智能合約模型：一段代碼（智能合約），被部署在分享的、復(fù)制的賬本上，它可以維持自己的狀態(tài)，控制自己的資產(chǎn)和對(duì)接收到的外界信息或者資產(chǎn)進(jìn)行回應(yīng)。?

智能合約模型：它是運(yùn)行在可復(fù)制、共享的賬本上的計(jì)算機(jī)程序，可以處理信息，接收、儲(chǔ)存和發(fā)送價(jià)值。

以太坊系統(tǒng)

以太坊項(xiàng)目借鑒了比特幣區(qū)塊鏈的技術(shù)，對(duì)它的應(yīng)用范圍進(jìn)行了擴(kuò)展。如果說(shuō)比特幣是利用區(qū)塊鏈技術(shù)的專(zhuān)用計(jì)算器，那么以太坊就是利用區(qū)塊鏈技術(shù)的通用計(jì)算機(jī)。簡(jiǎn)單地講，以太坊 = 區(qū)塊鏈 + 智能合約。

與比特幣相比，以太坊最大的不同點(diǎn)是：它可以支持更加強(qiáng)大的腳本語(yǔ)言（用技術(shù)語(yǔ)言講就是圖靈完備的腳本語(yǔ)言），允許開(kāi)發(fā)者在上面開(kāi)發(fā)任意應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)任意智能合約，這也是以太坊的最強(qiáng)大之處。作為平臺(tái)，以太坊可以類(lèi)比于蘋(píng)果的應(yīng)用商店，任何開(kāi)發(fā)者都可以在上面開(kāi)發(fā)應(yīng)用，并出售給用戶(hù)。

每一類(lèi)金融合約都可以程序代碼的形式寫(xiě)成智能合約。

差價(jià)合約

金融衍生品是“智能合約”的最普遍的應(yīng)用，也是最易于用代碼實(shí)現(xiàn)的之一。實(shí)現(xiàn)金融合約的主要挑戰(zhàn)是它們中的大部分需要參照一個(gè)外部的價(jià)格發(fā)布器；例如，一個(gè)需求非常大的應(yīng)用是一個(gè)用來(lái)對(duì)沖以太幣（或其它密碼學(xué)貨幣）相對(duì)美元價(jià)格波動(dòng)的智能合約，但該合約需要知道以太幣相對(duì)美元的價(jià)格。最簡(jiǎn)單的方法是 通過(guò)由某特定機(jī)構(gòu)（例如納斯達(dá)克）維護(hù)的“數(shù)據(jù)提供“合約進(jìn)行，該合約的設(shè)計(jì)使得該機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)需要更新合約，并提供一個(gè)接口使得其它合約能夠通過(guò)發(fā)送一 個(gè)消息給該合約以獲取包含價(jià)格信息的回復(fù)。

當(dāng)這些關(guān)鍵要素都齊備，對(duì)沖合約看起來(lái)會(huì)是下面的樣子：

等待A輸入1000以太幣。

等待B 輸入1000以太幣。

通過(guò)查詢(xún)數(shù)據(jù)提供合約，將1000以太幣的美元價(jià)值，例如，x美元，記錄至存儲(chǔ)器。

30天后，允許A或B“重新激活“合約以發(fā)送價(jià)值x美元的以太幣（重新查詢(xún)數(shù)據(jù)提供合約，以獲取新價(jià)格并計(jì)算）給A并將剩余的以太幣發(fā)送給B。

代幣系統(tǒng)（token system）

區(qū)塊鏈上代幣系統(tǒng)有很多應(yīng)用，從代表如美元或黃金等資產(chǎn)的子貨幣到公司股票，單獨(dú)的代幣代表智能資產(chǎn)，安全的不可偽造的優(yōu)惠券，甚至與傳統(tǒng)價(jià)值完全沒(méi)有聯(lián)系的用來(lái)進(jìn)行積分獎(jiǎng)勵(lì)的代幣系統(tǒng)。在以太坊中實(shí)施代幣系統(tǒng)容易得讓人吃驚。關(guān)鍵的一點(diǎn)是理解，所有的貨幣或者代幣系統(tǒng)，從根本上來(lái)說(shuō)是一個(gè)帶有如下操作的數(shù)據(jù)庫(kù)：從A中減去X單位并把X單位加到B上，前提條件是（1）A在交易之前有至少X單位以及（2）交易被A批準(zhǔn)。實(shí)施一個(gè)代幣系統(tǒng)就是把這樣一個(gè)邏輯實(shí)施到一個(gè)合約中去。

儲(chǔ)蓄錢(qián)包

假設(shè)Alice想確保她的資金安全，但她擔(dān)心丟失或者被黑客盜走私鑰。她把以太幣放到和Bob簽訂的一個(gè)合約里，如下所示，這合同是一個(gè)銀行：

Alice單獨(dú)每天最多可提取1%的資金。

Bob單獨(dú)每天最多可提取1%的資金，但Alice可以用她的私鑰創(chuàng)建一個(gè)交易取消Bob的提現(xiàn)權(quán)限。

Alice 和 Bob 一起可以任意提取資金。

一般來(lái)講，每天1%對(duì)Alice足夠了，如果Alice想提現(xiàn)更多她可以聯(lián)系Bob尋求幫助。如果Alice的私鑰被盜，她可以立即找到Bob把她 的資金轉(zhuǎn)移到一個(gè)新合同里。如果她弄丟了她的私鑰，Bob可以慢慢地把錢(qián)提出。如果Bob表現(xiàn)出了惡意，她可以關(guān)掉他的提現(xiàn)權(quán)限。

作物保險(xiǎn)

一個(gè)人可以很容易地以天氣情況而不是任何價(jià)格指數(shù)作為數(shù)據(jù)輸入來(lái)創(chuàng)建一個(gè)金融衍生品合約。如果一個(gè)愛(ài)荷華的農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)基于愛(ài)荷華的降雨情況進(jìn)行反向賠付的金融衍生品，那么如果遇到干旱，該農(nóng)民將自動(dòng)地收到賠付資金而如果有足量的降雨他會(huì)很開(kāi)心因?yàn)樗淖魑锸粘蓵?huì)很好。

多重簽名智能合約

比特幣允許基于多重簽名的交易合約，例如，5把私鑰里集齊3把就可以使用資金。以太坊可以做得更細(xì)化，例如，5把私鑰里集齊4把可以花全部資金，如果只3把則每天最多花10%的資金，只有2把就只能每天花0.5%的資金。