以太坊是一个开源的、基于区块链技术的分布式计算平台，以其智能合约功能而闻名。其原生加密货币以太币（ETH）是市值第二大的数字货币，仅次于比特币。以太坊由程序员 Vitalik Buterin 于 2013 年提出，旨在创建一个支持去中心化应用（DApp）的全球性去中心化平台。
核心特性与技术架构
区块链与智能合约
以太坊的核心是一个去中心化的区块链网络，它维护着一个共享的数据库，记录了所有账户的状态和交易。智能合约是自动执行的合约条款，存储在区块链上，使得开发者能够构建复杂的去中心化应用。
- 去中心化：网络由全球数千个节点共同维护，无需中心化机构控制。
- 智能合约：通过代码自动执行协议条款，减少人为干预和信任成本。
- 以太币（ETH）：作为网络的原生加密货币，用于支付交易费用和奖励网络参与者。
以太坊虚拟机（EVM）
EVM 是以太坊的运行时环境，负责执行智能合约代码。它被设计为确定性的，确保在所有节点上执行相同代码产生相同结果，从而维护网络共识。
- 跨平台兼容：EVM 可在多种硬件和操作系统上运行，包括 C++、Go、Rust 等实现。
- 图灵完备：支持复杂的计算逻辑，使开发者能够创建功能丰富的应用。
账户与地址
以太坊有两种类型的账户：
- 外部账户：由用户控制，用于持有和转移 ETH。
- 合约账户：包含代码和存储，用于执行智能合约逻辑。
账户地址由公钥哈希生成，以 "0x" 开头，后跟 40 个十六进制字符。
发展历程与重大升级
创始与早期发展（2013-2014）
Vitalik Buterin 在 2013 年的白皮书中首次描述了以太坊的概念。2014 年，通过众筹筹集资金，以太坊基金会成立，开始正式开发。2015 年 7 月 30 日，以太坊主网正式启动。
DAO 事件与硬分叉（2016）
2016 年，去中心化自治组织 The DAO 被黑客攻击，导致 5000 万美元的损失。社区通过硬分叉恢复资金，分裂出以太坊经典（ETC）网络。
企业以太坊联盟（2017）
2017 年，多家财富 500 强公司成立企业以太坊联盟（EEA），推动以太坊技术在商业中的应用。成员包括微软、英特尔、摩根大通等。
CryptoKitties 与 NFT 标准
2017 年，区块链游戏 CryptoKitties 爆发式流行，展示了以太坊的潜力，也暴露了网络拥堵问题。2018 年，ERC-721 标准发布，成为首个官方 NFT 标准，推动了数字收藏品市场的发展。
合并：转向权益证明（2022）
2022 年 9 月 15 日，以太坊完成“合并”升级，从工作量证明（PoW）转向权益证明（PoS）。这一转变使网络能耗降低了 99%，显著提高了可持续性。
最新升级：Dencun 与未来规划
2024 年 3 月，Dencun 升级引入 EIP-4844（Proto-Danksharding），通过“blob”数据降低 Layer2 网络的交易成本。预计 2025 年中的 Pectra 升级将进一步提高网络性能，包括增加验证者质押上限和优化账户功能。
应用场景与生态系统
去中心化金融（DeFi）
DeFi 应用提供无需中介的金融服务，如借贷、交易和保险。知名项目包括 MakerDAO 和 Uniswap，总锁定价值超过百亿美元。
非同质化代币（NFT）
NFT 代表独一无二的数字资产，广泛应用于艺术、游戏和收藏品领域。2021 年，艺术家 Beeple 的 NFT 作品以 6900 万美元高价拍卖，引发全球关注。
企业解决方案
多家大型企业探索以太坊技术，用于供应链管理、跨境支付和数字身份验证。私有链版本如 Quorum 满足企业对隐私和合规的需求。
初始代币发行（ICO）与代币标准
ERC-20 标准支持 fungible 代币的创建，曾推动 2017-2018 年的 ICO 热潮。许多加密货币项目基于以太坊发行代币。
性能与可扩展性
截至 2025 年 3 月，以太坊的理论最大吞吐量为每秒 142 笔交易，实际吞吐量受智能合约复杂度影响。网络采用 Merkle-Patricia 树存储账户状态，优化存储和验证效率。
可扩展性解决方案包括：
- Layer2 扩展：如 Optimistic Rollup 和 ZK-Rollup，提升交易处理能力。
- 分片技术：计划通过分片进一步增加网络容量。
常见问题
什么是以太坊？
以太坊是一个基于区块链的开源平台，支持智能合约和去中心化应用开发。其原生加密货币是以太币（ETH）。
智能合约如何工作？
智能合约是存储在区块链上的自执行代码。当预设条件满足时，合约自动执行相关操作，无需第三方干预。
权益证明（PoS）有何优势？
PoS 通过验证者质押 ETH 来保护网络，相比 PoW 能效更高、更去中心化。验证者根据质押数量获得奖励。
如何参与以太坊网络？
用户可以通过运行节点、质押 ETH 成为验证者、使用 DApp 或开发智能合约参与网络。普通用户可通过钱包应用轻松交互。
以太坊的安全性如何？
以太坊采用密码学和经济激励保障安全。智能合约代码经过审计可降低风险，但用户需谨慎对待未经测试的项目。
Gas 费用是什么？
Gas 是衡量计算工作量的单位，用户支付 Gas 费用补偿节点资源消耗。费用取决于网络拥堵情况和操作复杂度。
法律与监管现状
以太币的法律地位因司法管辖区而异。美国商品期货交易委员会（CFTC）将其视为商品，而私人法律中常被认定为无形个人财产。2022 年美国统一商法典修订引入“可控电子记录”类别，为数字资产提供法律框架。
全球监管机构持续关注加密货币领域，旨在平衡创新与投资者保护。用户应了解当地法规，确保合规操作。
以太坊继续引领区块链技术创新，通过持续升级和社区驱动发展，推动去中心化互联网愿景实现。