ETHEREUMS GRUNDER FÖRKLARADE: KONTON, KONTRAKT, VALIDERARE OCH AVGIFTER
Förstå Ethereums grunder, inklusive hur konton och validerare fungerar, smarta kontrakts roll och hur avgifter beräknas.
Ethereum är en decentraliserad blockchain-plattform som möjliggör peer-to-peer-transaktioner genom smarta kontrakt utan att förlita sig på en central myndighet. En grundläggande aspekt av att använda Ethereum är att förstå dess kärnkomponenter. Låt oss börja med Ethereum-konton, som fungerar som digitala identiteter i nätverket.
Typer av Ethereum-konton
Det finns två typer av Ethereum-konton:
- Externt ägda konton (EOAs): Dessa konton kontrolleras av privata nycklar och tillhör enskilda användare. De kan initiera transaktioner och inneha kryptovaluta.
- Kontraktskonton: Dessa är smarta kontrakt som distribueras på Ethereum-blockkedjan. Till skillnad från EOAs kontrolleras de inte av privata nycklar utan av koden som lagras på blockkedjan. De agerar bara när de utlöses av en annan transaktion.
Kontostruktur
Varje Ethereum-konto består av följande variabler:
- Nonce: Räknare för antalet transaktioner som skickats från kontot.
- Saldo: Mängden ether (ETH) som kontot innehåller.
- Lagringsrot: Rot-hashen för Merkle Patricia-trie som kodar kontots lagringsinnehåll (används främst av kontrakt).
- Kod-hash: Hashen för kontots EVM-kod (återigen specifik för kontrakt).
Generera Ethereum-adresser
Ethereum-adresser härleds från den offentliga nyckeln för ett externt ägt konto. Mer specifikt innebär processen att de sista 20 bytena av Keccak-256-hashen för den publika nyckeln tas, vilket producerar en hexadecimal identifierare på 40 tecken. Alla interaktioner på Ethereum-nätverket använder dessa adresser.
Kontons nyckelroller
- Initiera och ta emot transaktioner
- Distribuera och interagera med smarta kontrakt
- Hålla och överföra ETH- och ERC-20-tokens
Det är avgörande att hålla ett kontos privata nyckel säker. Alla som har tillgång till den kan kontrollera tillhörande medel och behörigheter.
Säkerhet för offentliga och privata nycklar
Äganderätten till ett Ethereum-konto fastställs genom nyckelkryptografi. Den privata nyckeln bevisar kontoinnehavarens identitet, medan den publika nyckeln tillåter andra att verifiera signaturer. Förlust av en privat nyckel innebär vanligtvis permanent förlust av åtkomst till pengar.
Till skillnad från traditionell bankverksamhet finns det inget alternativ för att "glömt mitt lösenord" med Ethereum-konton. Det är därför viktigt att förvara nycklar och återställningsfraser säkert, ofta med hjälp av hårdvaruplånböcker för extra skydd.
En av Ethereums definierande egenskaper är dess förmåga att stödja **smarta kontrakt**. Dessa är självexekverande kodavsnitt som automatiskt upprätthåller villkoren i ett avtal. Smarta kontrakt revolutionerar decentraliserade applikationer (dApps) genom att ta bort behovet av mellanhänder.
Vad är ett smart kontrakt?
Smarta kontrakt är program som lagras på Ethereums blockkedja. När de väl är driftsatta utför de förutbestämda åtgärder när specifika villkor är uppfyllda. Smarta kontrakt fungerar deterministiskt, vilket innebär att de för en given ingång och tillstånd alltid producerar samma utdata.
Programmering av smarta kontrakt
De flesta smarta kontrakt i Ethereum är skrivna i **Solidity**, ett högnivåprogrammeringsspråk inspirerat av JavaScript och C++. När det är skrivet och testat kompilerar utvecklarna det smarta kontraktet till EVM-kompatibel bytekod, som distribueras till blockkedjan.
Livscykel för ett smart kontrakt
- Utveckling: Koden skrivs i Solidity och testas i utvecklingsmiljöer som Remix eller Truffle.
- Distribution: Kontraktet distribueras genom en transaktion. En ny kontraktsadress skapas när det lyckas.
- Interaktion: Användare eller andra kontrakt interagerar med det distribuerade kontraktet genom att skicka transaktioner som innehåller funktionsanrop och parametrar.
Viktiga egenskaper
- Oföränderlig: När det väl är distribuerat kan koden för ett smart kontrakt inte ändras. Uppdateringar kräver att en ny version distribueras.
- Tillitslös: De eliminerar behovet av att lita på en central part eller mellanhand.
- Transparent: Koden är offentligt verifierbar på blockkedjan, vilket innebär att vem som helst kan läsa och granska den.
Användningsfall av smarta kontrakt
- Decentraliserad finansiering (DeFi): Möjliggör utlåning, lån och handel utan mellanhänder.
- Leveranskedjans hantering: Spårar varors ursprung och rörelse transparent.
- Decentraliserad omröstning: Säkerställer manipulationssäkra val med omedelbara resultat.
- Icke-fungibla tokens (NFT): Styr utfärdandet och överföringen av unika digitala tillgångar.
Smart kontrakt Begränsningar
Trots sin potential har smarta kontrakt begränsningar:
- Buggar och sårbarheter: Dåligt skrivna kontrakt är känsliga för hackningar, vilket gör säkerhetsrevisioner nödvändiga.
- Gaskostnader: Varje exekveringssteg kräver gas; komplexa kontrakt kan bli dyra att interagera med.
- Irreversibilitet: När de väl är driftsatta måste buggfixar eller återföringar hanteras genom nya driftsättningar eller hjälpkontrakt.
Sammanfattningsvis representerar smarta kontrakt ett kraftfullt verktyg för automatisering och decentraliserad applikationslogik, men de kräver noggrann design och granskning för att vara effektiva.
Ethereum övergick från proof-of-work (PoW) till proof-of-stake (PoS) i september 2022, en händelse som allmänt kallas *The Merge*. Denna uppgradering förändrade fundamentalt hur Ethereum säkrar sitt nätverk och bearbetar transaktioner, och ersatte miners med validerare.
Validerarnas roll
Validerare är användare som låser upp ETH (en process som kallas staking) för att få rätten att föreslå och validera nya block. Den lägsta insatsen som krävs är 32 ETH, även om mindre belopp kan användas genom staking pools.
Validerare väljs slumpmässigt ut för att föreslå nya block och bekräfta de som föreslås av andra. De måste förbli online och agera ärligt; annars riskerar de att en del av sin insatta ETH "slashas" som en påföljd.
Transaktionsavgifter och Gas
På Ethereum beräknas transaktionsavgifter med hjälp av en enhet som kallas *gas*. Varje operation på Ethereum-nätverket – oavsett om det gäller att skicka ETH, överföra tokens eller interagera med ett smart kontrakt – förbrukar gas.
Den totala avgiften som betalas av en användare är:
Total avgift = Använda gasenheter × Gaspris
- Gasgräns: Den maximala mängd gas en användare är villig att använda för en transaktion.
- Gaspris: Mängden ETH (i gwei) en användare är villig att betala per enhet gas.
EIP-1559-uppgraderingen
EIP-1559 introducerades i augusti 2021 och omarbetade Ethereums avgiftsmekanism. Den introducerade:
- Basavgift: En icke-förhandlingsbar avgift, som förbrukas och tas bort från cirkulation.
- Prioritetsavgift (dricks): En valfri betalning för att stimulera validerare att prioritera en användares transaktion.
Detta gör gasavgifterna mer förutsägbara, och att förbruka basavgiften bidrar till ETH:s deflationstryck.
Hur avgifter påverkar användare
Användare måste betala gasavgifter oavsett om de överför ETH eller utför en funktion i ett smart kontrakt. Mer komplexa operationer kostar mer gas. När nätverket är överbelastat stiger gaspriserna kraftigt på grund av konkurrens om snabb inkludering i block.
Minska transaktionskostnader
Det finns flera strategier för att minska eller mildra transaktionskostnader:
- Tidpunkt: Undvik handel under rusningstrafik när efterfrågan på blockutrymme är hög.
- Lager 2-lösningar: Plattformar som Arbitrum, Optimism och zkSync erbjuder betydligt reducerade avgifter genom att bearbeta transaktioner utanför kedjan och skicka komprimerad data till Ethereum.
- Batchning: Kombinera flera transaktioner till en när det är möjligt.
Belöningar för validerare efter sammanslagning
Validerare belönas för att lägga till block i blockkedjan och intyga för andra. Deras belöningar inkluderar:
- Basbelöningar, betalade direkt för att utföra arbetsuppgifter
- MEV (Miner Extractable Value), nu vidarebefordrat till validatorer via ny infrastruktur
- Prioriterade avgifter och tips från användare
Ethereums övergång till PoS har visat sig vara mer miljömässigt hållbar samtidigt som säkerhet och skalbarhet förbättrats. Framtiden ligger i kontinuerliga uppgraderingar som Shard Chains och Danksharding för att hantera högre genomströmning med lägre avgifter.