Ethereum — это децентрализованный блокчейн с функциональностью смарт-контрактов . Эфир ( аббревиатура : ETH ; знак [a] : Ξ ) — это собственная криптовалюта платформы. Среди криптовалют эфир уступает только биткойну по рыночной капитализации . [2] [3] Это программное обеспечение с открытым исходным кодом .
Ethereum был задуман в 2013 году программистом Виталиком Бутериным . [4] Среди других основателей Ethereum были Гэвин Вуд , Чарльз Хоскинсон , Энтони Ди Иорио и Джозеф Любин . [5] В 2014 году начались работы по разработке , которые были профинансированы краудфандингом , а сеть была запущена 30 июля 2015 года. [6] Ethereum позволяет любому развертывать на ней постоянные и неизменяемые децентрализованные приложения , с которыми пользователи могут взаимодействовать. [7] Приложения децентрализованного финансирования (DeFi) предоставляют финансовые инструменты , которые не полагаются напрямую на финансовых посредников , таких как брокерские конторы , биржи или банки . Это облегчает получение займов под залог криптовалютных активов или их кредитование под проценты . [8] [9] Ethereum также позволяет пользователям создавать и обменивать невзаимозаменяемые токены (NFT), которые представляют собой токены, которые можно привязать к уникальным цифровым активам, таким как изображения. Кроме того, многие другие криптовалюты используют стандарт токенов ERC-20 поверх блокчейна Ethereum и использовали платформу для первоначальных предложений монет .
15 сентября 2022 года Ethereum перевел свой механизм консенсуса с доказательства работы (PoW) на доказательство доли (PoS) в процессе обновления, известном как «Слияние». Это сократило потребление энергии Ethereum на 99%. [10]
Первоначально Ethereum был описан в конце 2013 года в официальном документе Виталика Бутерина , [4] [11] программиста и соучредителя журнала Bitcoin Magazine , в котором описывался способ создания децентрализованных приложений. [12] [13] Бутерин доказывал разработчикам Bitcoin Core , что Биткойн и технология блокчейна могут извлечь выгоду из других приложений, помимо денег, и что для разработки приложений необходим более надежный язык [14] : 88 , который может привести к прикреплению [ необходимы разъяснения ] реальные активы, такие как акции и недвижимость, в блокчейн. [15] В 2013 году Бутерин некоторое время работал с генеральным директором eToro Йони Ассией над проектом «Цветные монеты» и подготовил проект его официального документа, в котором излагались дополнительные варианты использования технологии блокчейн. [16] Однако, не сумев прийти к соглашению о том, как должен развиваться проект, он предложил разработать новую платформу с более надежным языком сценариев — полным по Тьюрингу языком программирования [17] — который в конечном итоге станет Ethereum. [14]
Об Ethereum было объявлено на Североамериканской Биткойн-конференции в Майами в январе 2014 года. [18] Во время конференции Гэвин Вуд , Чарльз Хоскинсон и Энтони Ди Иорио (который финансировал проект) арендовали вместе с Бутериным дом в Майами, где они могли развить более полное представление о том, чем может стать Эфириум. [18] Ди Иорио пригласил друга Джозефа Любина , который пригласил репортера Моргена Пека, дать свидетельские показания. [18] Впоследствии Пек написал об этом опыте в журнале Wired . [19] Шесть месяцев спустя основатели снова встретились в Цуге , Швейцария, где Бутерин сообщил основателям, что проект будет осуществляться как некоммерческий. Хоскинсон тогда покинул проект и вскоре после этого основал IOHK, блокчейн-компанию, отвечающую за Cardano . [18]
У Ethereum необычайно длинный список основателей. [20] Энтони Ди Иорио писал: «Эфириум был основан Виталиком Бутериным, мной, Чарльзом Хоскинсоном, Михаем Алиси и Амиром Четритом (первые пятеро) в декабре 2013 года. Джозеф Любин, Гэвин Вуд и Джеффри Вилке были добавлены в начале 2014 года как основатели». Бутерин выбрал название Ethereum после просмотра списка элементов научной фантастики в Википедии . Он заявил: «Я сразу понял, что он мне понравился больше, чем все другие альтернативы, которые я видел; я полагаю, дело в том, что [он] звучал красиво и в нем было слово « эфир », относящееся к гипотетической невидимой среде, которая пронизывает Вселенной и позволяет свету путешествовать». [18] Бутерин хотел, чтобы его платформа была базовой и незаметной средой для приложений, работающих на ней. [21]
Официальная разработка программного обеспечения, лежащего в основе Ethereum, началась в начале 2014 года швейцарской компанией Ethereum Switzerland GmbH ( EthSuisse ). [22] Идея размещения исполняемых смарт-контрактов в блокчейне должна была быть конкретизирована, прежде чем ее можно было реализовать в программном обеспечении. Эта работа была проделана Гэвином Вудом, тогдашним техническим директором , в Желтой книге Ethereum, в которой указана виртуальная машина Ethereum. [23] [24] Впоследствии был основан швейцарский некоммерческий фонд Ethereum Foundation ( Stiftung Ethereum ). Разработка финансировалась за счет публичной онлайн-продажи с июля по август 2014 года, в ходе которой участники покупали токен Ethereum (эфир) за другую цифровую валюту, биткойн . Хотя на первых порах технические инновации Эфириума хвалили, также поднимались вопросы о его безопасности и масштабируемости. [12]
Несколько прототипов Ethereum под кодовым названием были разработаны в течение 18 месяцев в 2014 и 2015 годах Ethereum Foundation в рамках серии испытаний концепции . [4] «Олимпийский» был последним прототипом и предварительной публичной бета-версией. Олимпийская сеть предоставила пользователям вознаграждение в размере 25 000 эфиров за стресс-тестирование блокчейна Ethereum. 30 июля 2015 года Frontier ознаменовал официальный запуск платформы Ethereum, и Ethereum создал ее «первоначальный блок». [4] [25] Генезисный блок содержал 8893 транзакции, распределяющие различное количество эфира по разным адресам, и вознаграждение за блок в размере 5 ETH. [ нужна цитата ]
С момента первого запуска Ethereum претерпел ряд запланированных обновлений протокола, которые являются важными изменениями, влияющими на базовую функциональность и/или структуру стимулов платформы. [26] [27] Обновления протокола выполняются посредством хард-форка . [ нужна цитата ]
В 2016 году децентрализованная автономная организация под названием The DAO — набор смарт-контрактов, разработанных на платформе, — собрала рекордные 150 миллионов долларов США в ходе краудсейла для финансирования проекта. [28] DAO был использован в июне 2016 года, когда неизвестный хакер украл токены DAO на сумму 50 миллионов долларов США . [29] [30] Это событие вызвало в криптосообществе дебаты о том, следует ли Ethereum провести спорный «хард-форк» для повторного присвоения затронутых средств. [31] Форк привел к разделению сети на два блокчейна: Ethereum с отмененной кражей и Ethereum Classic , который продолжил исходную цепочку. [32]
В марте 2017 года различные блокчейн- стартапы, исследовательские группы и компании из списка Fortune 500 объявили о создании Enterprise Ethereum Alliance (EEA) с 30 членами-учредителями. [33] К маю 2017 года в некоммерческую организацию входило 116 корпоративных членов, включая ConsenSys , CME Group , исследовательскую группу Корнеллского университета , Toyota Research Institute , Samsung SDS , Microsoft , Intel , JP Morgan , Cooley LLP , Merck KGaA , DTCC , Deloitte , Accenture , Banco Santander , BNY Mellon , ING и Национальный банк Канады . [34] [35] К июлю 2017 года в альянсе насчитывалось более 150 членов, включая MasterCard , Cisco Systems , Сбербанк и Scotiabank . [36]
В 2017 году в сети Ethereum была запущена игра CryptoKitties и децентрализованное приложение (dApp), в котором используются цифровые изображения кошек в виде NFT . [37] Завоевывая популярность среди пользователей и коллекционеров, он привлек заметное внимание средств массовой информации, обеспечив при этом значительное освещение Эфириума. [38] Он считался самым популярным смарт-контрактом, используемым в сети, [39] но он также подчеркивал обеспокоенность по поводу масштабируемости Ethereum из-за значительного потребления игрой пропускной способности сети в то время. [40]
В январе 2018 года под руководством гражданского хакера и ведущего автора Уильяма Энтрикена был опубликован документ под названием ERC-721: Non-Fungible Token Standard (EIP, «Предложение по улучшению Ethereum»). [41] Он представил ERC-721 , первый официальный стандарт NFT на Ethereum. [42] Эта стандартизация стала важной вехой для Ethereum в создании основы многомиллиардной экосистемы цифровых предметов коллекционирования. [43]
К январю 2018 года эфир был второй по величине криптовалютой с точки зрения рыночной капитализации после биткойна. [44] По состоянию на 2021 год [обновлять]он сохранил это относительное положение. [2] [3]
В 2019 году сотрудник Ethereum Foundation Вирджил Гриффит был арестован правительством США за выступление на конференции по блокчейну в Северной Корее. [45] Позже он признал себя виновным по одному пункту обвинения в сговоре с целью нарушения Закона о международных чрезвычайных экономических полномочиях в 2021 году. [46]
В марте 2021 года Visa Inc. объявила о начале расчетов по транзакциям стейблкоинов с использованием Ethereum. [47] В апреле 2021 года JP Morgan Chase , UBS и MasterCard объявили, что инвестируют 65 миллионов долларов США в ConsenSys , фирму по разработке программного обеспечения, которая строит инфраструктуру, связанную с Ethereum. [48]
В 2021 году было проведено две модернизации сети. Первая — «Берлин», реализованная 14 апреля 2021 года. [49] Вторая — «Лондон», вступила в силу 5 августа. [50] Лондонское обновление включало Предложение по улучшению Ethereum («EIP») 1559, механизм снижения волатильности комиссий за транзакции . Этот механизм приводит к тому, что часть эфира, уплаченная в виде комиссий за транзакции за каждый блок, уничтожается, а не передается инициатору блока, что снижает уровень инфляции эфира и потенциально приводит к периодам дефляции. [51]
27 августа 2021 года в блокчейне произошел кратковременный разветвление , вызванное тем, что клиенты использовали разные несовместимые версии программного обеспечения. [52]
Ethereum 2.0 (Eth2) представлял собой набор из трех или более обновлений, также известных как «фазы», предназначенных для перевода механизма консенсуса сети на доказательство доли и масштабирования пропускной способности транзакций сети с помощью сегментирования выполнения и улучшенной архитектуры EVM. . [53]
Переход с доказательства работы на доказательство доли 15 сентября 2022 года сократил потребление энергии Ethereum на 99%. Однако влияние, которое это оказывает на глобальное потребление энергии и изменение климата, может быть ограниченным, поскольку компьютеры, ранее использовавшиеся для добычи эфира, могут использоваться для добычи других энергоемких криптовалют. [10]
По состоянию на апрель 2023 года в депозитном контракте Ethereum 2.0 было заблокировано 18,2 миллиона ETH (34,6 миллиарда долларов США). [54]
Эфир (ETH) — это криптовалюта, генерируемая в соответствии с протоколом Ethereum в качестве вознаграждения валидаторам в системе PoS за добавление блоков в блокчейн. Эфир представлен в состоянии как целое число без знака , связанное с каждой учетной записью, это баланс ETH учетной записи, выраженный в wei (10 18 wei = 1 эфир). [55] В конце каждой эпохи новый ETH генерируется путем добавления сумм, указанных в протоколе, к балансам всех валидаторов за эту эпоху, при этом предлагающие блоки получают наибольшую часть. Кроме того, эфир — единственная валюта, принимаемая протоколом в качестве оплаты комиссии за транзакцию. Комиссия за транзакцию состоит из двух частей: базовой комиссии и чаевых. Базовая плата «сжигается» (удаляется из существования), а чаевые передаются инициатору блока. Вознаграждение валидатора вместе с чаевыми дает валидаторам стимул поддерживать рост блокчейна (т. е. продолжать обрабатывать новые транзакции). Таким образом, ETH имеет основополагающее значение для работы сети. Эфир может быть «отправлен» с одного аккаунта на другой посредством транзакции, которая просто влечет за собой вычитание суммы, подлежащей отправке, из баланса отправителя и добавление той же суммы к балансу получателя. [56]
Эфир часто ошибочно называют «Эфириумом». [57]
В Ethereum существует два типа учетных записей: учетные записи пользователей (также известные как внешние учетные записи) и контрактные учетные записи. Оба типа имеют баланс ETH, могут переводить ETH на любую учетную запись, могут выполнять код другого контракта или создавать новый контракт и идентифицируются в блокчейне и в состоянии по адресу учетной записи. [58]
Контракты — единственный тип учетной записи, который имеет связанный байт-код и хранилище (для хранения состояния конкретного контракта). Код контракта оценивается при отправке ему транзакции. Код контракта может считывать указанные пользователем данные из транзакции и может иметь возвращаемое значение . Помимо операторов потока управления , байт-код может включать инструкции по отправке ETH, чтению и записи в хранилище контракта, созданию временного хранилища ( памяти ), которое исчезает в конце оценки кода, выполнению арифметических и хеширующих операций, отправке транзакций в другие контракты (таким образом выполняя свой код), создают новые контракты и запрашивают информацию о текущей транзакции или блокчейне. [59]
Адреса Ethereum состоят из префикса « 0x
» (общий идентификатор для шестнадцатеричных чисел ), объединенного с крайними 20 правыми байтами хеша Keccak-256 открытого ключа ECDSA (используемая кривая — так называемая secp256k1 ). В шестнадцатеричном формате две цифры представляют собой байт, поэтому адреса содержат 40 шестнадцатеричных цифр после " ", например . Адреса контрактов имеют тот же формат, однако они определяются отправителем и транзакцией создания nonce . [24]0x
0xb794f5ea0ba39494ce839613fffba74279579268
Виртуальная машина Ethereum (EVM) — это среда выполнения для выполнения транзакций в Ethereum. EVM — это виртуальная машина на основе стека с набором инструкций , специально разработанным для Ethereum. Набор команд включает, среди прочего, операции со стеком, операции с памятью и операции для проверки текущего контекста выполнения, такого как оставшийся газ, информация о текущем блоке и текущей транзакции. EVM спроектирован так, чтобы быть детерминированным на широком спектре оборудования и операционных систем , так что, учитывая состояние перед транзакцией и транзакцию, каждый узел создает одно и то же состояние после транзакции, тем самым обеспечивая сетевой консенсус. Формальное определение EVM указано в Желтой книге Ethereum. [24] [60] EVM были реализованы в C++ , C# , Go , Haskell , Java , JavaScript , Python , Ruby , Rust , Elixir , Erlang и скоро [ когда? ] Веб-сборка . [ нужна цитата ]
Газ — это расчетная единица в EVM, используемая при расчете комиссии за транзакцию, которая представляет собой сумму ETH, которую отправитель транзакции должен заплатить сети, чтобы транзакция была включена в блокчейн. Каждый тип операции, который может выполнять EVM, жестко запрограммирован с определенной стоимостью газа, которая должна быть примерно пропорциональна денежной стоимости ресурсов (например, вычислений и хранения ), которые узел должен израсходовать или выделить для выполнения этой операции. [ нужна цитата ]
Когда отправитель создает транзакцию, он должен указать лимит газа и цену газа . Лимит газа — это максимальное количество газа, которое отправитель готов использовать в транзакции, а цена газа — это количество ETH, которое отправитель желает заплатить сети за единицу использованного газа. Транзакция может быть включена в блокчейн только в слот блока, базовая цена газа которого меньше или равна цене газа транзакции . Часть цены на газ , превышающая базовую цену на газ, называется чаевыми и передается инициатору блока; чем выше чаевые, тем больше стимулов у предлагающего блока будет включить транзакцию в свой блок, и, таким образом, тем быстрее транзакция будет включена в блокчейн. Отправитель покупает полное количество газа (т. е. с его баланса ETH списывается сумма: лимит газа × цена газа ) авансом, в начале выполнения транзакции, и в конце ему возвращается стоимость неиспользованного газа. Если в какой-то момент транзакции не хватает газа для выполнения следующей операции, транзакция отменяется, но отправителю по-прежнему возвращается только стоимость неиспользованного газа. В пользовательских интерфейсах цены на газ обычно выражаются в гигавеях (Gwei), субъединице ETH, равной 10 −9 ETH. [61]
Набор команд EVM является полным по Тьюрингу . [24] Популярное использование Ethereum включает создание взаимозаменяемых (ERC-20) и невзаимозаменяемых (ERC-721) токенов с различными свойствами, краудфандинг (например, первичное предложение монет ), децентрализованное финансирование , децентрализованные биржи , децентрализованные автономные организации (DAO), игры, рынки предсказаний и азартные игры. [ нужна цитата ]
Смарт-контракты Ethereum пишутся на языках программирования высокого уровня , затем компилируются в байт-код EVM и развертываются в блокчейне Ethereum. Они могут быть написаны на Solidity (языковая библиотека, похожая на C и JavaScript ), Serpent (похожая на Python , но устаревшая), Yul (промежуточный язык, который может компилироваться в различные серверные части — EVM 1.0, EVM 1.5 и eWASM). планируется), LLL ( низкоуровневый Lisp -подобный язык), Mutan ( основанный на Go , но устаревший) и Vyper ( строго типизированный разрешимый язык , производный от Python ). [ нужна цитация ] Исходный код и информация о компиляторе обычно публикуются вместе с запуском контракта, чтобы пользователи могли видеть код и проверять, что он компилируется в байт-код, находящийся в цепочке. [ нужна цитата ]
Одна из проблем, связанных с использованием смарт-контрактов в публичном блокчейне, заключается в том, что ошибки, включая дыры в безопасности, видны всем, но не могут быть быстро исправлены. [62] Одним из примеров этого является атака на The DAO в 2016 году , которую невозможно было быстро остановить или обратить вспять. [29]
Стандарт токенов ERC-20 (Ethereum Request for Comments #20) допускает использование взаимозаменяемых токенов в блокчейне Ethereum . Стандарт, предложенный Фабианом Фогельстеллером в ноябре 2015 года, реализует API для токенов в рамках смарт-контрактов . Стандарт предоставляет функции, которые включают в себя перевод токенов с одной учетной записи на другую, получение текущего баланса токенов учетной записи и получение общего количества токенов, доступных в сети. Смарт-контракты, которые правильно реализуют процессы ERC-20, называются контрактами токенов ERC-20, и они отслеживают созданные токены в Ethereum. Многочисленные криптовалюты были запущены в виде токенов ERC-20 и были распространены посредством первичных предложений монет . [63]
Ethereum также позволяет создавать уникальные и неделимые токены, называемые невзаимозаменяемыми токенами (NFT). [64] Поскольку жетоны этого типа уникальны, они использовались для обозначения таких вещей, как предметы коллекционирования, цифровое искусство, спортивные памятные вещи, виртуальная недвижимость и предметы в играх. [65] ERC-721 является первым официальным стандартом NFT для Ethereum, за ним последовал ERC-1155, который представил полувзаимозаменяемость, оба широко используются, [66] хотя некоторые полностью взаимозаменяемые токены, использующие ERC-20, использовались для NFT. такие как КриптоПанки . [67]
Первый проект NFT, Etheria, 3D-карта из торгуемых и настраиваемых шестиугольных плиток, был развернут в сети в октябре 2015 года и продемонстрирован вживую на DEVCON1 в ноябре того же года. [68] В 2021 году Christie's продал цифровое изображение Бипла с NFT за 69,3 миллиона долларов США , что сделало его третьим по ценности из ныне живущих художников по аукционным ценам на тот момент, хотя наблюдатели отметили, что и покупатель, и продавец был заинтересован в повышении спроса на работы художника. [69] [70]
Децентрализованное финансирование (DeFi) предлагает традиционные финансовые инструменты в децентрализованной архитектуре, находящиеся вне контроля компаний и правительств, такие как фонды денежного рынка, которые позволяют пользователям зарабатывать проценты. [71] Доступ к приложениям DeFi обычно осуществляется через расширение или приложение браузера с поддержкой Web3 , такое как MetaMask , которое позволяет пользователям напрямую взаимодействовать с блокчейном Ethereum через веб-сайт. [72] Многие из этих DApps могут соединяться и работать вместе для создания сложных финансовых услуг. [73]
Примеры платформ DeFi включают MakerDAO и Compound. [74] Uniswap , децентрализованная биржа токенов на Ethereum, выросла с 20 миллионов долларов США ликвидности до 2,9 миллиардов долларов США в 2020 году . [75] По состоянию на октябрь 2020 года в различные протоколы DeFi было инвестировано более 11 миллиардов долларов США . [76] Кроме того, посредством процесса, называемого «обертыванием», некоторые протоколы DeFi позволяют продавать синтетические версии различных активов (таких как биткойны, золото и нефть) на Ethereum, а также совместимы со всеми основными кошельками и приложениями Ethereum. [76]
Программное обеспечение и сети на базе Ethereum, независимые от общедоступной цепочки Ethereum , тестируются компаниями- разработчиками корпоративного программного обеспечения . [77] Заинтересованные стороны включают Microsoft , IBM , JPMorgan Chase , [56] Deloitte , R3 и Innovate UK (прототип трансграничных платежей). [78] Barclays , UBS , Credit Suisse , Amazon , Visa и другие компании также экспериментируют с Ethereum. [79] [80]
Варианты разрешенного блокчейна на основе Ethereum используются и исследуются для различных проектов:
По состоянию на январь 2016 года [обновлять]протокол Ethereum мог обрабатывать около 25 транзакций в секунду; это не изменилось после перехода на доказательство доли. Для сравнения, платежная платформа Visa обрабатывает 45 000 платежей в секунду. Это заставило некоторых усомниться в масштабируемости Ethereum. [83]
Предложение разделить глобальное состояние и вычисления на цепочки сегментов было представлено на конференции Ethereum Devcon 3 в ноябре 2017 года. [84] В случае реализации каждый узел в сети должен будет хранить и проверять только подмножество сети.
Блокчейн Ethereum использует Trie Меркла-Патриции для хранения состояния учетной записи в каждом блоке. [85] Trie позволяет экономить место на диске, устанавливать доказательства членства (так называемые «доказательства Меркла») и облегчать синхронизацию клиентов. Сеть столкнулась с проблемами перегрузки, как, например, в 2017 году в отношении CryptoKitties . [86]
В Соединенных Штатах предлагаемый Закон о защите потребителей цифровых товаров будет рассматривать Ethereum и другие криптовалюты как товары , которые затем могут регулироваться Комиссией по торговле товарными фьючерсами (CFTC). [87] [88]
Компания была основана в 2014 году и базируется в Бааре, Швейцария.