比特幣的共識機(jī)制

比特幣的核心技術(shù)區(qū)塊鏈可以理解成可復(fù)制、共享的賬本。

比特幣的最核心創(chuàng)新：它教會世界如何在不需要信任第三方的情況下遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移價值。

人們當(dāng)然可以面對面地轉(zhuǎn)移實體紙幣，但是，在比特幣出現(xiàn)以前，我們做不到：在不需要信任中心化第三方機(jī)構(gòu)（郵局、銀行等）的情況，遠(yuǎn)距離向某人轉(zhuǎn)移價值。

就好像銀行和支付系統(tǒng)的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)賬模式的基礎(chǔ)設(shè)施被重構(gòu)為點(diǎn)對點(diǎn)支付網(wǎng)絡(luò)。這種轉(zhuǎn)變?nèi)缦聢D所示：

比特幣打開了點(diǎn)對點(diǎn)的電子價值轉(zhuǎn)移模式的大門，完全不同于現(xiàn)在的銀行系統(tǒng)、中央銀行和支付系統(tǒng)。

但是，上面的圖并沒有解釋比特幣是怎樣實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)價值轉(zhuǎn)移的。

答案是：比特幣系統(tǒng)建立在“可復(fù)制、共享的賬本”之上。比特幣網(wǎng)絡(luò)中的每個參與者（完全節(jié)點(diǎn)）擁有一個完整的交易賬本的副本，這一系統(tǒng)的神奇之處在于：它是如何做到使每個人的副本與其他人的副本保持一致的。

所以，正確的示意圖應(yīng)該是下圖，每個參與者都能夠從相同的可復(fù)制、共享的賬本中獲取信息。

比特幣和其它去中心化共識系統(tǒng)的竅門在于：它們怎樣保證每個有一個賬本的副本，并使每個人確信自己的賬本與別人的賬本是同步的。

如果每個人擁有的賬本的副本是相同的，那么人們就不再需要一個中心化的機(jī)構(gòu)記錄誰擁有什么。當(dāng)你的賬本更新，記錄一筆新的資產(chǎn)所有權(quán)變動時，其他人的賬本也會發(fā)生相同的變動。

智能合約

智能合約程序不只是一個可以自動執(zhí)行的計算機(jī)程序：它自己就是一個系統(tǒng)參與者。它對接收到的信息進(jìn)行回應(yīng)，它可以接收和儲存價值，也可以向外發(fā)送信息和價值。

這個程序就像一個可以被信任的人，可以臨時保管資產(chǎn)，總是按照事先的規(guī)則執(zhí)行操作。

下面這個示意圖就是一個智能合約模型：一段代碼（智能合約），被部署在分享的、復(fù)制的賬本上，它可以維持自己的狀態(tài)，控制自己的資產(chǎn)和對接收到的外界信息或者資產(chǎn)進(jìn)行回應(yīng)。?

智能合約模型：它是運(yùn)行在可復(fù)制、共享的賬本上的計算機(jī)程序，可以處理信息，接收、儲存和發(fā)送價值。

以太坊系統(tǒng)

以太坊項目借鑒了比特幣區(qū)塊鏈的技術(shù)，對它的應(yīng)用范圍進(jìn)行了擴(kuò)展。如果說比特幣是利用區(qū)塊鏈技術(shù)的專用計算器，那么以太坊就是利用區(qū)塊鏈技術(shù)的通用計算機(jī)。簡單地講，以太坊 = 區(qū)塊鏈 + 智能合約。

與比特幣相比，以太坊最大的不同點(diǎn)是：它可以支持更加強(qiáng)大的腳本語言（用技術(shù)語言講就是圖靈完備的腳本語言），允許開發(fā)者在上面開發(fā)任意應(yīng)用，實現(xiàn)任意智能合約，這也是以太坊的最強(qiáng)大之處。作為平臺，以太坊可以類比于蘋果的應(yīng)用商店，任何開發(fā)者都可以在上面開發(fā)應(yīng)用，并出售給用戶。

每一類金融合約都可以程序代碼的形式寫成智能合約。

差價合約

金融衍生品是“智能合約”的最普遍的應(yīng)用，也是最易于用代碼實現(xiàn)的之一。實現(xiàn)金融合約的主要挑戰(zhàn)是它們中的大部分需要參照一個外部的價格發(fā)布器；例如，一個需求非常大的應(yīng)用是一個用來對沖以太幣（或其它密碼學(xué)貨幣）相對美元價格波動的智能合約，但該合約需要知道以太幣相對美元的價格。最簡單的方法是 通過由某特定機(jī)構(gòu)（例如納斯達(dá)克）維護(hù)的“數(shù)據(jù)提供“合約進(jìn)行，該合約的設(shè)計使得該機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)需要更新合約，并提供一個接口使得其它合約能夠通過發(fā)送一 個消息給該合約以獲取包含價格信息的回復(fù)。

當(dāng)這些關(guān)鍵要素都齊備，對沖合約看起來會是下面的樣子：

等待A輸入1000以太幣。

等待B 輸入1000以太幣。

通過查詢數(shù)據(jù)提供合約，將1000以太幣的美元價值，例如，x美元，記錄至存儲器。

30天后，允許A或B“重新激活“合約以發(fā)送價值x美元的以太幣（重新查詢數(shù)據(jù)提供合約，以獲取新價格并計算）給A并將剩余的以太幣發(fā)送給B。

代幣系統(tǒng)（token system）

區(qū)塊鏈上代幣系統(tǒng)有很多應(yīng)用，從代表如美元或黃金等資產(chǎn)的子貨幣到公司股票，單獨(dú)的代幣代表智能資產(chǎn)，安全的不可偽造的優(yōu)惠券，甚至與傳統(tǒng)價值完全沒有聯(lián)系的用來進(jìn)行積分獎勵的代幣系統(tǒng)。在以太坊中實施代幣系統(tǒng)容易得讓人吃驚。關(guān)鍵的一點(diǎn)是理解，所有的貨幣或者代幣系統(tǒng)，從根本上來說是一個帶有如下操作的數(shù)據(jù)庫：從A中減去X單位并把X單位加到B上，前提條件是（1）A在交易之前有至少X單位以及（2）交易被A批準(zhǔn)。實施一個代幣系統(tǒng)就是把這樣一個邏輯實施到一個合約中去。

儲蓄錢包

假設(shè)Alice想確保她的資金安全，但她擔(dān)心丟失或者被黑客盜走私鑰。她把以太幣放到和Bob簽訂的一個合約里，如下所示，這合同是一個銀行：

Alice單獨(dú)每天最多可提取1%的資金。

Bob單獨(dú)每天最多可提取1%的資金，但Alice可以用她的私鑰創(chuàng)建一個交易取消Bob的提現(xiàn)權(quán)限。

Alice 和 Bob 一起可以任意提取資金。

一般來講，每天1%對Alice足夠了，如果Alice想提現(xiàn)更多她可以聯(lián)系Bob尋求幫助。如果Alice的私鑰被盜，她可以立即找到Bob把她 的資金轉(zhuǎn)移到一個新合同里。如果她弄丟了她的私鑰，Bob可以慢慢地把錢提出。如果Bob表現(xiàn)出了惡意，她可以關(guān)掉他的提現(xiàn)權(quán)限。

作物保險

一個人可以很容易地以天氣情況而不是任何價格指數(shù)作為數(shù)據(jù)輸入來創(chuàng)建一個金融衍生品合約。如果一個愛荷華的農(nóng)民購買了一個基于愛荷華的降雨情況進(jìn)行反向賠付的金融衍生品，那么如果遇到干旱，該農(nóng)民將自動地收到賠付資金而如果有足量的降雨他會很開心因為他的作物收成會很好。

多重簽名智能合約

比特幣允許基于多重簽名的交易合約，例如，5把私鑰里集齊3把就可以使用資金。以太坊可以做得更細(xì)化，例如，5把私鑰里集齊4把可以花全部資金，如果只3把則每天最多花10%的資金，只有2把就只能每天花0.5%的資金。