Технічний вступ до Етеріуму
Що таке блокчейн?
Блокчейн — це публічна база даних, яка оновлюється та спільно використовується багатьма комп'ютерами в мережі.
«Блок» означає, що дані та стан зберігаються в послідовних групах, відомих як «блоки». Якщо ви надсилаєте ETH комусь іншому, дані транзакції мають бути додані до блоку, щоб вона була успішною.
«Ланцюг» вказує на те, що кожен блок криптографічно посилається на свій батьківський блок. Іншими словами, блоки з'єднуються в ланцюг. Дані в блоці не можуть бути змінені без зміни всіх наступних блоків, що вимагало б консенсусу всієї мережі.
Кожен комп'ютер у мережі повинен погодити кожен новий блок і ланцюг у цілому. Ці комп'ютери відомі як «вузли». Вузли гарантують, що всі, хто взаємодіє з блокчейном, мають однакові дані. Для досягнення цієї розподіленої згоди блокчейнам потрібен механізм консенсусу.
Етеріум використовує механізм консенсусу на основі доказу частки (PoS). Будь-хто, хто хоче додавати нові блоки до ланцюга, повинен застейкати ETH — нативну валюту Етеріуму — як заставу та запустити програмне забезпечення валідатора. Ці «валідатори» потім можуть бути випадковим чином обрані для пропонування блоків, які інші валідатори перевіряють і додають до блокчейну. Існує система винагород і штрафів, яка сильно стимулює учасників бути чесними та максимально доступними онлайн.
Якщо ви хочете побачити, як дані блокчейну хешуються та згодом додаються до історії посилань на блоки, обов'язково перегляньте це демо (opens in a new tab) від Андерса Браунворта (Anders Brownworth) та подивіться супровідне відео нижче.
Подивіться, як Андерс пояснює хеші в блокчейнах:
Що таке Етеріум?
Етеріум — це блокчейн із вбудованим у нього комп'ютером. Це основа для створення застосунків та організацій у децентралізований, бездозвільний та стійкий до цензури спосіб.
У всесвіті Етеріуму існує єдиний канонічний комп'ютер (який називається Віртуальною машиною Етеріуму, або EVM), щодо стану якого погоджуються всі учасники мережі Етеріум. Кожен, хто бере участь у мережі Етеріум (кожен вузол Етеріуму), зберігає копію стану цього комп'ютера. Крім того, будь-який учасник може транслювати запит до цього комп'ютера на виконання довільних обчислень. Щоразу, коли такий запит транслюється, інші учасники мережі перевіряють, валідують і виконують обчислення. Це виконання викликає зміну стану в EVM, яка фіксується та поширюється по всій мережі.
Запити на обчислення називаються запитами на транзакцію; запис усіх транзакцій і поточний стан EVM зберігаються в блокчейні, який, у свою чергу, зберігається та узгоджується всіма вузлами.
Криптографічні механізми гарантують, що після того, як транзакції перевірені як дійсні та додані до блокчейну, їх неможливо підробити пізніше. Ті самі механізми також гарантують, що всі транзакції підписуються та виконуються з відповідними «дозволами» (ніхто не повинен мати можливості надсилати цифрові активи з акаунта Аліси, крім самої Аліси).
Що таке етер?
Етер (ETH) — це нативна криптовалюта Етеріуму. Мета ETH — забезпечити ринок для обчислень. Такий ринок створює економічний стимул для учасників перевіряти та виконувати запити на транзакції, а також надавати обчислювальні ресурси мережі.
Будь-який учасник, який транслює запит на транзакцію, також повинен запропонувати мережі певну суму ETH як винагороду. Мережа спалюватиме частину винагороди, а решту віддасть тому, хто зрештою виконає роботу з перевірки транзакції, її виконання, фіксації в блокчейні та трансляції в мережу.
Сума сплачених ETH відповідає ресурсам, необхідним для виконання обчислень. Ці винагороди також запобігають навмисному засміченню мережі зловмисниками шляхом запитів на виконання нескінченних обчислень або інших ресурсомістких скриптів, оскільки ці учасники повинні платити за обчислювальні ресурси.
ETH також використовується для забезпечення криптоекономічної безпеки мережі трьома основними способами: 1) він використовується як засіб для винагороди валідаторів, які пропонують блоки або виявляють нечесну поведінку інших валідаторів; 2) він стейкається валідаторами, діючи як застава проти нечесної поведінки — якщо валідатори спробують поводитися нечесно, їхні ETH можуть бути знищені; 3) він використовується для зважування «голосів» за нові запропоновані блоки, що є частиною вибору форку в механізмі консенсусу.
Що таке смарт-контракти?
На практиці учасники не пишуть новий код щоразу, коли хочуть зробити запит на обчислення в EVM. Натомість розробники застосунків завантажують програми (багаторазові фрагменти коду) у стан EVM, а користувачі робять запити на виконання цих фрагментів коду з різними параметрами. Ми називаємо програми, завантажені в мережу та виконувані нею, «смарт-контрактами».
На дуже базовому рівні ви можете уявити смарт-контракт як своєрідний торговий автомат: скрипт, який при виклику з певними параметрами виконує певні дії або обчислення, якщо виконуються певні умови. Наприклад, простий смарт-контракт продавця може створити та призначити право власності на цифровий актив, якщо той, хто його викликає, надсилає ETH певному одержувачу.
Будь-який розробник може створити смарт-контракт і зробити його загальнодоступним у мережі, використовуючи блокчейн як рівень даних, за плату, що сплачується мережі. Потім будь-який користувач може викликати смарт-контракт для виконання його коду, знову ж таки за плату, що сплачується мережі.
Таким чином, за допомогою смарт-контрактів розробники можуть створювати та розгортати довільно складні застосунки та сервіси для користувачів, такі як: маркетплейси, фінансові інструменти, ігри тощо.
Термінологія
Блокчейн
Послідовність усіх блоків, які були зафіксовані в мережі Етеріум за всю історію мережі. Називається так тому, що кожен блок містить посилання на попередній блок, що допомагає нам підтримувати впорядкування всіх блоків (і, таким чином, точну історію).
ETH
Етер (ETH) — це нативна криптовалюта Етеріуму. Користувачі платять ETH іншим користувачам за виконання їхніх запитів на виконання коду.
EVM
Віртуальна машина Етеріуму (EVM) — це глобальний віртуальний комп'ютер, стан якого зберігає та погоджує кожен учасник мережі Етеріум. Будь-який учасник може зробити запит на виконання довільного коду в EVM; виконання коду змінює стан EVM.
Вузли
Реальні машини, які зберігають стан EVM. Вузли спілкуються один з одним для поширення інформації про стан EVM та нові зміни стану. Будь-який користувач також може зробити запит на виконання коду, транслюючи запит на виконання коду з вузла. Сама мережа Етеріум є сукупністю всіх вузлів Етеріуму та їхніх комунікацій.
Акаунти
Місце, де зберігаються ETH. Користувачі можуть ініціалізувати акаунти, вносити ETH на акаунти та переказувати ETH зі своїх акаунтів іншим користувачам. Акаунти та баланси акаунтів зберігаються у великій таблиці в EVM; вони є частиною загального стану EVM.
Транзакції
«Запит на транзакцію» — це формальний термін для запиту на виконання коду в EVM, а «транзакція» — це виконаний запит на транзакцію та пов'язана з ним зміна стану EVM. Будь-який користувач може транслювати запит на транзакцію в мережу з вузла. Щоб запит на транзакцію вплинув на узгоджений стан EVM, він має бути перевірений, виконаний і «зафіксований у мережі» іншим вузлом. Виконання будь-якого коду викликає зміну стану в EVM; після фіксації ця зміна стану транслюється на всі вузли в мережі. Деякі приклади транзакцій:
- Надіслати 1 ETH з мого акаунта на акаунт Аліси.
- Опублікувати код смарт-контракту в стан EVM.
- Виконати код смарт-контракту за адресою X в EVM з аргументами Y.
Блоки
Обсяг транзакцій дуже великий, тому транзакції «фіксуються» партіями, або блоками. Блоки зазвичай містять від десятків до сотень транзакцій.
Смарт-контракти
Багаторазовий фрагмент коду (програма), який розробник публікує в стан EVM. Будь-хто може зробити запит на виконання коду смарт-контракту, створивши запит на транзакцію. Оскільки розробники можуть писати довільні виконувані застосунки в EVM (ігри, маркетплейси, фінансові інструменти тощо), публікуючи смарт-контракти, їх часто також називають децентралізованими застосунками (dapp).
Що далі
Більшість читачів дотримуються документації по порядку, але найкоротший шлях залежить від того, що ви намагаєтеся створити:
- Децентралізовані застосунки (dapp), які взаємодіють з Етеріумом: акаунти та транзакції, а потім виберіть фреймворк.
- Розробка смарт-контрактів: смарт-контракти та мови програмування.
- Вузли та стейкінг: вузли та клієнти, а потім механізми консенсусу.
Додаткова література
- Біла книга Етеріуму
- Як взагалі працює Етеріум? (opens in a new tab) — Пріті Касіредді (Preethi Kasireddy) (Зверніть увагу: цей ресурс усе ще цінний, але майте на увазі, що він був створений до Злиття і тому все ще посилається на механізм доказу виконання роботи (PoW) Етеріуму — насправді Етеріум зараз захищений за допомогою доказу частки (PoS))
Краще сприймаєте візуально?
Ця серія відео пропонує ретельне дослідження фундаментальних тем:
Плейліст «Основи Етеріуму» (opens in a new tab)
Знаєте ресурс спільноти, який вам допоміг? Відредагуйте цю сторінку та додайте його!
Пов'язані посібники
- Посібник розробника з Етеріуму, частина 1 — Дуже зручне для початківців дослідження Етеріуму з використанням Python та web3.py