万云首席技术官奚海峰分享以太坊DevCon大会见闻与生态发展解读

以太坊是一个较为知名的区块链产品与技术平台。它的最初想法是为开发者提供便利，就像手机操作系统能让构建应用变得轻松那样。然而，在这看似美好的设想背后，实际上蕴含着许多值得去探讨的方面。

账户体系

以太坊增添了合约账户，这在比特币的基础上是一项重要创新。在比特币体系中，外部控制账户主要用于普通转账等操作。以太坊的合约账户为智能合约的执行等功能奠定了基础。这种创新让以太坊能够支持更多的应用开发。在一些金融去中心化应用里，合约账户可以自动依据设定规则执行交易等事务，无需进行人工审核等复杂程序。从实际的发展状况来看，众多基于以太坊的项目由于这种账户体系的创新，能够迅速构建应用逻辑框架。

以太坊的这种账户体系，每一个账户都有需维护的状态。执行交易时会引发代码，在代码执行过程中，状态会发生转移。节点通过执行交易促使代码执行，代码对账户内部状态进行修改。这一过程让以太坊像一个巨大的状态机，整个以太坊网络会从一种状态转变为另一种状态。这是独特的运行与操作方式，所有账户状态变化如同齿轮运转，彼此相互影响、相互制约，推动以太坊网络不断向前发展。

Gas机制

智能合约存在被恶意使用从而陷入死循环的风险，因此以太坊引入了燃料 Gas 的概念。Gas Price 是由智能合约调用者来指定的，它能够体现出愿意为每个 Gas 支付的以太币的数量。在实际的应用场景里，这能够成为一个有效的防护措施。例如，倘若黑客想要滥用以太坊的资源，就必须要考虑成本方面的因素。这种机制就好像是一种经济惩罚的方式，当恶意调用智能合约的成本比所得的利益还要高的时候，恶意行为就会受到很大的抑制。

智能合约可利用以太坊虚拟机编写任何复杂逻辑，从而能发挥强大功能。但这也带来了风险，因此 Gas 机制很有必要。智能合约能编写复杂逻辑，这使得编写过程容易出现代码漏洞等问题。Gas 机制能够限制智能合约不良操作可能产生的影响，即便出现问题，也能在一定程度上控制损失的范围和程度。

安全问题

以太坊的安全性遭遇挑战。一方面，其虚拟机能够支持任意的编程逻辑，这使得在编写智能合约的过程中，很轻易地就会引入漏洞。就像 The DAO 事件那样，该事件促使以太坊进行了硬分叉。另一方面，Parity 钱包曾两次被黑客利用漏洞，从而导致了资产的损失。这些事例都充分表明，安全问题是不容忽视的。

为提升安全性，有以下多种途径。其一，能够对以太坊协议以及 EVM 自身进行升级，如同给房子加固根基一般，从底层基础建设着手去查找并弥补漏洞。其二，可以借助形式化验证工具，比如区块链安全公司 Zeppelin 所开发的那种工具，借助该工具能让智能合约代码的修改更为容易，从而可以迅速修补存在漏洞的代码，缩短安全隐患存在的时间。

应用与性能限制

以太坊部署了许多智能合约。它一开始是以工作量证明（PoW）这种共识机制为基础的。这种机制每秒只能处理几十笔交易。这样的性能不能满足众多应用对交易性能的实际需求。比如一些大型电商的业务场景，如果放在以太坊上，很可能因为交易处理速度太慢而导致交易拥堵等情况。

每一个节点都需对每一个交易进行处理，此特性使得整个区块链的容量会受单一节点能力的限制。如同在大型流水作业线上，若一个环节的处理能力极为有限，那么整体的生产效率必然会降低。在实际情形里，有诸多应用正等待进行交易处理，倘若处理速度跟不上，就会让用户产生不满，甚至会导致用户不再使用在以太坊上构建的相关应用等状况发生。

扩展方案Sharding

Sharding 方案是以太坊为提高性能所做的一种尝试。以太坊将其网络状态分割成众多的分片，这些分片会进行异步的通信。每个分片仅仅负责处理一部分的交易。就如同把一个大任务划分成许多小任务，然后分配给不同的小组去处理一样。主分片与新分片的分工有所不同，主分片和新分片之间的互动以及操作，对于整个网络状态的维护是很重要的。

无状态是 Sharding 方案里的一个概念。把新分片的局部状态同步到主分片时，共识节点不用存储所有网络状态，只需要存放区块头部信息就行。这种特性让节点的存储压力大幅减轻，并且运行效率也得到了提高。在不同新分片有不同设置的情况下，还可以对不同区块大小所产生的性能影响进行探究。

混合共识机制

以太坊采用新的分片并直接运用 PoS 协议，能够实现快速的算法以及功能的迭代。同时，它还采用了一种混合机制，依旧借助 PoW 算法来增加区块，不过每 50 个块就会有一个 PoS“检查点”，通过网络验证人来评估区块的最终有效性。这种混合机制的目的是把两种共识机制的优点结合起来。从实际情况来讲，PoW 具备一定的安全性保证，PoS 在资源利用效率等方面具有优势，两者的结合就如同汲取彼此的长处来弥补对方的短处。

你觉得以太坊要是能够完全把性能问题解决掉，那么它会在哪些应用领域引发极为重要的变革？希望大家给这篇文章点个赞，把它分享出去，并且在评论区踊跃地进行讨论。