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背景

中本聪《Bitcoin White Paper》

• 描述了比特币去中心化的网络中如何P2P交易
• 基于密码学&算法
• 人们认为是一种高级的电子价值存储（Superior Digital Store of Value）

Vitalik Buterin发布了新协议的白皮书年《以太坊》

• 2015年发布了以太坊
• 去中心化的交易
• 签署去中心化的合同
• 构建去中心化的组织
• 在不需要中心化中介的情况下，以去中心化的方式进行协作

比特币和以太坊的最大不同点：智能合约

• 比特币有智能合约，但不是图灵完备的，也就是比特币不能执行一个编程语言的所有指令
• 比特币开发者把比特币作为价值存储
• 以太坊开发者把以太坊看作价值存储之外，还把它当作一个运行去中心化合约的平台

预言机问题（The Oracle Problem）

• 区块链网络都是确定性系统，它们会根据预设的规则去验证
• 智能合约可以获得发生在区块链上的所有信息，但是他们想要作为日常合同使用的话，需要外部的数据和外部的计算，而这些就是预言机的作用
• 计算机科学中的预言机： 在理论计算机科学中，预言机是一个假想的装置，能够回答某些特定问题，这些问题可能是普通计算机无法在合理时间内解决的。预言机能够提供对某些复杂问题的即时答案，从而帮助研究者探讨计算能力的边界和不同计算模型之间的差异
• 区块链和智能合约中的预言机： 在区块链技术中，预言机是一个服务或系统，能够将链外（Off-chain）的数据传输到链上（On-chain），以便智能合约可以访问和使用这些数据。例如，预言机可以将现实世界中的天气数据、股票价格、体育比赛结果等信息输入到区块链中，从而使智能合约能够根据这些数据进行自动执行。预言机在区块链生态系统中起到桥梁的作用，使得智能合约不仅限于链上数据，而可以与外部世界进行交互

以下是一些代表性的预言机:

1. Chainlink： Chainlink 是最著名的去中心化预言机网络之一。它通过去中心化的方式将外部数据安全地引入区块链，支持多种数据源和API。Chainlink的预言机节点可以提供各种数据，如金融市场数据、天气信息、体育赛事结果等。

2. Band Protocol： Band Protocol 是另一个去中心化预言机平台，旨在提供可扩展和可靠的数据源。它通过跨链的数据预言机系统，将链外数据引入各种区块链平台，支持去中心化金融（DeFi）和其他智能合约应用。

3. Tellor： Tellor 是一个基于以太坊的去中心化预言机系统，专注于提供高质量和安全的数据。矿工通过竞争解决复杂计算问题并提交数据，确保数据的可靠性和准确性。

4. API3： API3 是一个去中心化预言机平台，致力于通过第一方数据源（即直接由API提供者提供的数据）来解决数据源信任问题。API3通过Airnode协议，直接连接数据提供者和智能合约，确保数据的透明性和可信度。

5. DIA (Decentralized Information Asset)： DIA 是一个开源的金融信息平台，提供链外数据源的去中心化预言机解决方案。它通过去中心化的方式收集、验证和分发金融市场数据，以支持DeFi和其他区块链应用。

以太坊被广泛应用于多个领域，包括但不限于

• 去中心化金融（DeFi）：Uniswap、MakerDAO、Compound等，提供借贷、交易、稳定币等金融服务。
• 非同质化代币（NFT）：如CryptoKitties、NBA Top Shot等，用于数字艺术品、收藏品和虚拟资产的创建和交易。
• 供应链管理：利用智能合约跟踪和验证供应链中的每一步，提高透明度和效率。
• 身份验证：去中心化的身份验证系统，确保数据隐私和安全。

为什么是区块链，而不是其他的代替品

• 区块链可以解决的问题
• 钱是一个好东西，是可以用数字方式表示价值的东西。
• 区块链可以建立一个开放系统。每个人可以拥有自己的数据。
• a blockchain is called trust lists. 规则是由计算机设定的，人为无法改变。
• 银行系统，封闭，由其他人控制，而且用户必须相信“银行”这个“中间人”，另外用户自己无法控制所有事。他们可以随意更改银行账户余额。
• 智能合约（smart contract）将管理他们的规则是如何设置的。数据将会在区块链上分布，并得到保护。每个人会得到一份数据的副本，并且每个人都可以看到它是否有变化。

什么是区块链？

• Network
  • 一个公共网络，任何人可以连接到互联网&区块链上
  • 不同于其他一些web2.0的网络，区块链上的用户可以获得区块链网络上的所有信息
  • 在区块链上同样需要账户account/地址address。账户可以被称为钱包wallet。有时钱包也代指一个APP，用来显示用户余额或交易等。
  • 通过这个账户/地址可以连接到区块链网络上的一个节点，通过连接这个节点可以访问整个区块链网络。这些节点可以看作是计算机，相互交谈的计算机构成了区块链网络（你可以自己运行自己的节点，也能访问/连接到别人的节点）
• Database ( a shared datebase )
  • 在区块链上储存信息并共享，交易记录不可改变
  • 一个由交易组成的数据库
  • 比如要在区块链应用上购买一辆车，那么这个应用会创建一个交易。然后在这个区块链网络上的所有人都可以看到这个交易。区块链上的所有人可以看到这条链上的所有交易
  • 在区块链上的交易被归纳为了一捆捆的记录，称为区块，区块链串联起来就构成了区块链（可以看作是公共账本）
• Computer
  • 具有计算功能，有些区块链可以运行程序
  • 需要消耗计算算力资源

区块链如何工作？

• 每个节点（相当于一台PC）的用户拥有一个用户名，用户信息中拥有公钥和私钥
• 在这些设备（PC）上分享数据是否安全？
• 如果存储出现失误，会影响账户余额。所以如何保证每个人有一份相同的账本呢？→共识问题（consensus problem）
• 需要每个账户承认彼此的账户余额。
• 比如，我有10个bitcoin，你有5个bitcoin，我承认你有5个bitcoin，你也承认我有10个bitcoin→共识机制（consensus mechanism）

区块链的共识机制

• 允许每个节点互相交流。
• 比如，我的区块链副本和你的副本是一致的，并且和网络上的所有节点保持一致，才会被记录在区块链上
• 所有金钱转移和交易过程都会被记录在区块链的历史中

不同的区块链有不同的共识机制

• 工作证明（Proof of Work）: 目前比特币和以太坊使用的共识机制
• 股权证名（Proof of Stake）