Arkitektoniske komponenter i Ethereum blockchain:Hvad er de?

Ethereum ( ETH) er gået fra blot en hvidbog i 2013 til en milliard-dollar blockchain, som adskillige projekter har bygget på. Blockchainen opstod ud fra medskaberen Vitalik Buterins trang til mere funktionalitet end Bitcoin (BTC) havde at tilbyde med hensyn til at opbygge et omgivende økosystem.

Hvad er Ethereum blockchain egentlig? Ethereum blockchain er et dybt hav af komponenter og kvaliteter, der gør et økosystem af omgivende løsninger, såsom decentraliserede børser (DEX'er) og andre decentraliserede finansieringsprodukter (DeFi) muligt. Denne artikel har til formål at hjælpe folk med at forstå Ethereums grundlæggende - dets ins og outs, hvad der får blockchain til at tikke, og potentialet indeni.

For at sammenligne og kontrastere ETH og BTC, læs — Bitcoin vs. Ethereum:Nøgleforskelle mellem BTC og ETH

En bred oversigt over Ethereum blockchain og dens komponenter

For det første, hvad er Ethereum? Har Ethereum sin egen blockchain? Ja. Ethereum er en blockchain, der fungerer helt adskilt fra andre native blockchains, såsom Bitcoins kæde. Ethereum har sin egen mønt, der handler på kryptobørser under tickeren ETH, som nogle gange kaldes Ether, der bruges på forskellige måder i hele kryptorummet.

Kort sagt tjener Ethereum som en slags platform - en teknologisk ramme, som udviklere kan bruge til at bygge produkter, der kører på Ethereum blockchain, ved at bruge dens decentraliserede sammensætning.

DeFi-låne- og udlånsprotokoller lader f.eks. kryptoholdere låne og udlåne kryptoaktiver, samtidig med at de betaler eller tjener renter (afhængigt af handlingen), alt sammen uden en centraliseret mellementitet. I stedet for en mellemmand er sådanne protokoller afhængige af computerkode, der er programmeret til at udføre visse handlinger på Ethereum blockchain, hvis protokollen er bygget på Ethereum. Der findes også andre blockchains, som udviklere kan bygge på.

For yderligere generel information om Ethereum, læs— Hvad er Ethereum:En begynderguide til ETH cryptocurrency

Ether

Som nævnt ovenfor er ETH, også kaldet Ether, Ethereum blockchains oprindelige mønt. ETH har flere anvendelser i Ethereum-økosystemet, såsom gebyrbetaling for aktiviteter på Ethereum blockchain.

At sende ETH fra én person til en anden kræver for eksempel, at afsenderen bruger et beløb på ETH på at sende transaktionen igennem på blockchain - i det væsentlige en betaling til dem, der sætter ressourcer til at drive blockchain. Mere om gebyrer og transaktioner i næste afsnit.

Hver ETH-mønt er delelig med et vist antal decimaler. Det mindste mål for ETH, 0,0000000000000000001 ETH, kaldes en Wei. Ved 0,000000001 ETH (10^-9 ETH) er en Gwei (gasenhed) en lidt større mængde ETH. I stedet for at nævne, at din gas koster 0,000000001 Ether, kan du sige, at den koster 1 Gwei. Udtrykket "Gwei" er en forkortelse for "giga-Wei", og det refererer til en enhed på 1.000.000.000 Wei.

Dette koncept ligner Bitcoin. Hver BTC består af 100 millioner Satoshis, hvilket betyder, at 0,00000001 BTC er lig med en Satoshi.

ETH er også et velkendt kryptoaktiv, der handles på kryptobørser, kendt for at opretholde betydelige prisudsving.

Gas, gebyrer og transaktioner

Er Ethereum blockchain gratis? Ikke rigtig. Gas er det, der får Ethereum-verdenen til at gå rundt. Kort sagt er gas det udtryk, der bruges til at beskrive omkostningerne i ETH, som det tager at sende en given transaktion på Ethereum blockchain. På Ethereum-netværket er gas en måleenhed for den computerkraft, der bruges til at udføre en smart kontrakt eller en transaktion.

Grundlæggende repræsenterer disse omkostninger det nødvendige arbejde udført af blockchain-minearbejdere for at afspejle og bekræfte sådanne ændringer på netværket. Desuden skal en kunde først foretage en betaling (dvs. sende ETH) for at gennemføre hver transaktion på Ethereum-netværket, og den foreløbige pengeværdi er kendt som gas. Simple overførselstransaktioner kræver i alt 21000 gasenheder. Høje gebyrer på Ethereum dukkede op som et problem i 2020 og 2021 på linje med stigninger i DeFi og nonfungible token (NFT) aktivitet.

At interagere med Ethereum blockchain kræver en transaktion, som i det væsentlige er en retning, der er givet for at ændre noget på Ethereum blockchain - sker når en person, der kontrollerer en eksternt ejet konto (mere om det nedenfor) underskriver med deres private nøgler til at diktere denne transaktion. (Private nøgler gør det muligt for kryptoholdere at kontrollere deres aktiver)

At sende ETH til nogen tjener som et eksempel på en transaktion. Det ændrer netværket, så det afspejler ETH-ejerskabsoverførsel, hvilket kræver deltagelse af minearbejdere på blockchain, som bliver betalt et gebyr for deres arbejde. Dette gebyr kaldes gasgebyret. De, der initierer transaktioner, er dem, der betaler gebyrerne for disse transaktioner. Ethereum netværkstransaktioner er offentligt synlige på Ethereum blockchain explorers.

Følgende oplysninger er inkluderet i en indsendt transaktion:

Efter London-opgraderingen

Ethereum gennemgik en forgrening kaldet London i 2021, der ændrede sin gebyrstruktur, blandt andre ændringer. I stedet for et direkte gebyr betalt til minearbejdere med hver transaktion, som det i det væsentlige var tilfældet tidligere, inkluderede transaktioner efter London-gaffelen et basisgebyr, et drikkepenge eller et prioritetsgebyr og et maks. gebyr.

Basisgebyr: Basisgebyret bestemmes ved at sammenligne den foregående bloks størrelse (den samlede mængde gas, der forbruges for alle transaktioner) med målstørrelsen. Overskrides målblokstørrelsen, stiger basisgebyret med maksimalt 12,5 % pr. blok. På grund af denne eksponentielle vækst er det økonomisk uoverkommeligt at opretholde en stor blokstørrelse på ubestemt tid.

Basisgebyret ville blive brændt, hvilket ville mindske det cirkulerende udbud af ETH, og drikkepengene ville gå til minearbejdere som betaling.

Prioritetsgebyr (eller drikkepenge): Minearbejdere ville finde det økonomisk fordelagtigt at mine tomme blokke uden drikkepenge, fordi de ville modtage den samme blokbelønning. Et lille tip giver minearbejdere et minimalt incitament til at inkludere en transaktion under normale omstændigheder.

Et højere tip vil være påkrævet for transaktioner, der skal prioriteres over andre transaktioner i samme blok for at overbyde konkurrerende transaktioner.

Maks. gebyr: Brugere kan vælge et maksimumbeløb, de er parate til at betale for, at deres transaktion udføres på Ethereum-netværket, kendt som maxFeePerGas-parameteren (som er valgfri).

Det maksimale gebyr skal være mere end summen af ​​basisgebyret og drikkepenge for at en transaktion kan gennemføres. Forskellen mellem det maksimale gebyr og summen af ​​basisgebyret og drikkepenge tilbagebetales til transaktionsafsenderen.

Gaflen bragte også muligheden for Ethereum-blokke til at udvide og trække sig sammen baseret på trafik, med basisgebyret justeret i overensstemmelse hermed. Ydermere forhindrer Ethereum dårlige aktører i at spamme netværket ved at opkræve et gasgebyr for hver beregning, der udføres på det.

Ved du ikke, hvad en blok er? For en generel forståelse af blockchain-teknologi, læs — Hvordan fungerer blockchain? En begynderguide til blockchain-teknologi

Noder

Blockchain-noder fungerer generelt som interaktive informationslagringspunkter på enhver given blockchain. Blockchain-teknologi afhænger af adskillige deltagere over hele kloden, der holder hinanden ansvarlige for transaktioner og netværkskonsensus.

Der findes en trio af forskellige nodetyper på Ethereum blockchain - lette, fulde og arkivnoder - afhængigt af nodeløberens mål, computerkraft og tilgængelighed af hardwarelager.

Lette noder bruger kun en begrænset, forkortet mængde data fra blokke på kæden, og de skal synkroniseres med andre fulde noder på netværket for at sikre nøjagtighed.

Fulde noder bærer betydeligt flere blockchain-data og historie og kan sammensætte historiske data på kommando.

Sidst rummer arkivnoder hele historien om Ethereum-blokkæden - alle tidligere blokke fyldt med transaktioner og data. Størrelsen af ​​Ethereum blockchain er ret stor og optager betydelig lagerplads, hvilket gør spørgsmålet "hvor stor er Ethereum blockchain" til en logisk forespørgsel for folk, der er interesseret i at køre en arkivknude på Ethereum.

De to andre noder er Ethereum Virtual Machine (EVM) og minedriftsknuder. EVM'er er hovedsagelig ansvarlige for at levere en runtime, der kan udføre smart kontraktkode. De knudepunkter, der tilhører minearbejdere, omtales som minedriftsknuder. Disse noder er forbundet til det samme netværk som EVM.

Konti

Konti på Ethereum blockchain tjener mange formål og kommer i to former. Den første kaldes en eksternt ejet konto (EOA). Denne type konto er et punkt på Ethereum blockchain, som enhver kan oprette gratis for at gemme, modtage og sende ETH eller tokens bygget på Ethereum blockchain, såsom ERC-20 tokens. Afsendelse eller modtagelse af aktiver via EOA'er kræver handling fra en ekstern kilde.

Den anden type konto på Ethereum blockchain er kendt som en kontraktkonto. Kontraktkonti er kodede opsætninger på Ethereum blockchain, der udfører handlinger, hvis visse betingelser er opfyldt.

Enheder programmerer kontrakter for at fuldføre de handlinger, de ønsker skal ske baseret på en trigger. For eksempel kan en smart kontrakt være programmeret til at sende en vis mængde ETH til en virksomhed som betaling den tredje i hver måned, ved at bruge tiden til at udløse handlingen. Med kontoejeren, der sender ETH fra deres EOA til kontrakten for at tilbageholde, når betalingstiden kommer. I modsætning til EOA'er koster kontraktkonti ETH at oprette.

Ethereums blockchain inkluderer også konceptet Nonces. En nonce er i bund og grund et unikt nummer, der er en del af dataene for enhver given transaktion eller blok. PoW-nonces på Ethereum er forskellige numre, der følger med hver nyudvundet blok. Kontoafvigelser på Ethereums blockchain sikrer, at dobbeltforbrug undgås ved at holde styr på transaktionsbeløb.

EOA'er kan interagere med hinanden og med kontrakter. Kontrakter kan også kommunikere med andre kontrakter og EOA'er, men kan ikke handle uden en trigger.

Emnet om EOA'er overlapper med brug af kryptopung. For en forklaring på, hvordan kryptopunge fungerer, tag et kig på — Ethereum wallets:En begyndervejledning til lagring af ETH.

Ethereum Virtual Machine (EVM)

EVM er en beregningsmotor, der fungerer som en decentraliseret computer med millioner af applikationer, der kan udføres. EVM er kernerammen i Ethereum blockchain. Det dikterer i det væsentlige, hvordan det overordnede system kører og vedligeholder sig selv under hensyntagen til ændringer.

EVM's opgave er at tilføje nye funktioner til blockchain for at reducere problemer med den distribuerede hovedbog. EVM bruges af hver Ethereum-knude til at opretholde blockchain-konsensus.

Ethereum giver mulighed for smarte kontrakter, som er stykker kode, der kører på platformen. Koden inde i EVM er fuldstændig isoleret, hvilket betyder, at den ikke har adgang til netværket, filsystemet eller andre processer.

En kontrakt skrevet i smart-contract-kodning omdannes til det, der er kendt som bytecode. Størstedelen af ​​kildekoden, der bruges i smarte kontrakter, er skrevet i programmeringssproget Solidity. Dataene oversættes derefter til opcodes, som EVM kan forstå. Operationskoderne bruges derefter af EVM til at udføre specifikke opgaver.

Derfor er EVM's opgave at holde Ethereum blockchain på linje, svarende til en menneskelig krops skeletsystem.

Smarte kontrakter

Smarte kontrakter er adskilte blockchain-adresser på kompatible netværk, der er ledsaget af specifikke koder. Udviklere konstruerer disse kodede adresser for at fuldføre en funktion efter udviklerens valg, mens en ekstern transaktion udløser den smarte kontrakt. Smarte kontrakter behandles på Ethereum Virtual Machine (EVM) i tilfælde af Ethereum blockchain.

Desuden er en Ethereum smart kontrakt i det væsentlige en konto på Ethereum blockchain, dikteret af kode for at fuldføre en handling automatisk, hvis en bruger sender en transaktion til den pågældende konto. Kodningen og lanceringen af ​​en smart kontrakt på Ethereum blockchain kræver, at brugeren bruger ETH som gasgebyrer for at interagere med Ethereum blockchain.

Opsætning af en smart kontrakt opkræver initiativtageren en større mængde ETH end at sende ETH fra den ene tegnebog til den næste. Når de er implementeret, er smarte kontrakter uændrede og endelige, mens transaktioner, der sendes til smarte kontrakter, også er permanente (dvs. hindrer ændring med tilbagevirkende kraft).

Smarte kontrakter er en stor ting i kryptoindustrien, da de indvarsler et betydeligt potentiale og er grundlaget for decentraliserede applikationer (DApps), såsom DEX'er. En DApp er en tjeneste eller løsning, der udråber en grænseflade, som folk kan interagere med, mens operationen på backend drives af smarte kontrakter på en kompatibel distribueret hovedbog, såsom Ethereum. Ikke alle blockchains er dog smart kontrakt-kompatible. Derudover kan smarte kontrakter oprettes og køres uden distribueret hovedbogsteknologi.

Ethereum-minedrift, blokke og konsensus

Ethereum er en blockchain, der kører i henhold til en proof-of-work (PoW) konsensusalgoritme. Talrige stykker computerhardware dedikeret til minedrift af Ethereum kører kontinuerligt over hele verden og hjælper med at køre og sikre Ethereum blockchain. Hver computerhardwareopsætning kaldes en minearbejder.

Disse minearbejdere løber konstant og prøver at finde svarene på komplicerede gåder. At finde en løsning på et puslespil kaldes at validere en blok. Hver blok indeholder et vist antal transaktioner og en minedriftsbelønning.

Den vindende minearbejder modtager denne belønning, såvel som gebyrerne forbundet med transaktionerne inkluderet i den blok. Ethereum blockchain er lavet af et kontinuerligt antal af disse blokke, som hver inkluderer data, der binder den til tidligere og efterfølgende blokke.

En af minearbejderne vil til sidst løse problemet og udsende det til resten af ​​netværket. De andre minearbejdere vil tjekke svaret, og hvis det er korrekt, vil de dobbelttjekke hver transaktion, før de accepterer blokken og tilføjer den til deres hovedbogsforekomst og udbetaler belønningerne.

For mere information om konsensus, blokke og hvordan blockchains fungerer, læs — Hvordan fungerer blockchain? Alt der er at vide

Ethereum 2.0 — Blockchains fremtid

Ethereum er midt i en overgang til Ethereum 2.0 (Eth2), en løsning til at skalere blockchain og konvertere dens konsensusmekanisme fra proof-of-work til proof-of-stake (PoS). Skalering har været et problem for Ethereum i betragtning af de høje gebyrer, som blockchain til tider har krævet for dem, der deltager i visse Ethereum-baserede DeFi-løsninger.

PoS er generelt udråbt som mindre energikrævende end PoW og er afhængig af indehavere af PoS blockchains oprindelige aktiv - kaldet stakers, i modsætning til minearbejdere på PoW - til at drive netværket. Ethereums PoS-blockchain vil stole på validatorer - indehavere, der har satset 32 ​​ETH - til at køre Ethereum 2.0 blockchain. Overgangen til Eth2 startede i december 2020 med lanceringen af ​​Eth2 Beacon Chain, selvom overgangen som helhed forventes at tage noget tid.

Lær om Eth2 her — Ethereum-opgraderinger:En begyndervejledning til ETH 2.0


Ethereum
  1. Blockchain
  2. Bitcoin
  3. Ethereum
  4. Digital valutaveksling
  5. Minedrift