北大《区块链技术与应用》——ETH篇
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原文中文，约18300字，阅读约需44分钟。
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内容提要
以太坊（ETH）由Vitalik Buterin于2013年提出，2015年上线，最初采用工作量证明（PoW），后因环保问题转向权益证明（PoS）。ETH支持智能合约，促进去中心化应用（DApp）的开发，核心数据结构为Merkle Patricia Trie，确保高效存储和查找账户状态。网络安全通过验证者质押ETH来维护，激励诚实行为并惩罚作恶。
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关键要点
- 以太坊（ETH）由Vitalik Buterin于2013年提出，2015年上线，最初采用工作量证明（PoW），后转向权益证明（PoS）。
- ETH支持智能合约，促进去中心化应用（DApp）的开发，核心数据结构为Merkle Patricia Trie。
- 2013年底，Vitalik Buterin发布以太坊白皮书，提出智能合约的概念。
- 2015年7月，ETH的前线版本上线，采用PoW共识机制。
- 2016年初，发布家园版本，吸引DApp构建者，The DAO项目筹集了约1.5亿美元的ETH。
- 2016年，The DAO合约遭到重入攻击，社区选择硬分叉追回资金，形成了今天的ETH和ETC。
- 以太坊从PoW转向PoS是为了降低能耗，PoS通过质押ETH来维护网络安全。
- 2020年12月，信标链上线，2022年以太坊正式进入PoS时代。
- 2023年4月，Shapella升级启用了质押提款功能，验证者可以取出质押的ETH和奖励。
- ETH的账户模型类似传统银行系统，每个地址都是独立账户，支持智能合约。
- ETH的核心数据结构是Merkle Patricia Trie，支持高效存储和查找账户状态。
- ETH的状态树记录所有账户的全局状态，包括余额、nonce和合约代码。
- ETH使用布隆过滤器实现日志索引，快速查找事件。
- PoW和PoS共识机制解决了去中心化环境中的信任问题，防止攻击和双花问题。
- PoS机制依赖于质押ETH的验证者，诚实者获得奖励，作恶者受到惩罚。
- 智能合约是自动执行的代码，具有不可篡改和透明性，支持去中心化应用。
- ERC-20标准定义了代币的API接口，任何合约实现该标准即为ERC-20代币。
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