什么是以太坊？它与比特币有何不同？

以太坊网络的原生加密货币被称为以太币（Ether, ETH），它用于支付在以太坊网络上执行操作所产生的交易费用和计算服务费用。比特币作为第一个成功的加密货币，开创了去中心化数字现金的时代。它主要被设计成一种点对点的电子现金系统，专注于价值的存储和转移。这两个项目都利用了区块链技术来确保安全性和去中心化，但它们的设计哲学、功能和最终目标存在显著的不同。

核心理念与设计目标

1、比特币的设计初衷是成为一个全球性的、去中心化的数字货币。它的核心目标是创建一个独立于任何中央机构的价值交换媒介和价值储存手段。因此，比特币的协议设计相对简单和保守，优先考虑的是网络的安全性和稳定性。其脚本语言功能有限，这是一种刻意的设计选择，旨在降低攻击风险。

2、以太坊的目标则宏大得多。它旨在成为一个“世界计算机”，一个任何人都可以用来部署和运行永久、抗审查的去中心化应用的平台。以太坊的设计思想是，区块链的潜力远不止于金融交易。通过引入图灵完备的编程语言，它为开发者提供了极大的灵活性，可以在区块链上构建几乎任何可以想象到的应用程序，从去中心化金融（DeFi）到非同质化代币（NFT）等等。

智能合约与可编程性

1、可编程性是两者之间最根本的区别。比特币的脚本系统虽然允许进行一些简单的编程，例如多重签名交易，但它是非图灵完备的，意味着它不支持复杂的循环或逻辑。这种限制性是为了确保交易的可预测性和网络的安全性。

2、以太坊引入了智能合约的概念。这是一种能够自动执行、控制或记录法律相关事件和行为的计算机程序。它们像传统合约一样设定规则和惩罚，并且能够自动强制执行这些约定。这些合约部署在以太坊虚拟机（EVM）上，一个在以太坊网络中所有节点上运行的沙盒环境。这种强大的可编程性为创新打开了大门，允许开发者创建复杂的、自主运行的应用程序。

货币单位与经济模型

1、比特币（BTC）的供应量有着明确的上限。其总发行量被永久锁定在2100万枚。这种固定的供应量是其“数字黄金”叙事的核心，使其具备了抗通胀的特性。BTC在网络中的主要作用是作为价值载体进行转移和支付。

2、以太币（ETH）的供应则没有硬性上限。它的发行速率由网络共识决定，并且会随着协议的升级而调整。ETH在以太坊生态系统中的作用更为复杂。它不仅是价值储存和交换的媒介，更重要的是作为网络的“燃料”（Gas）。用户必须使用ETH来支付交易费和智能合约的执行成本，这为以太坊网络的安全和运行提供了经济激励。

技术实现与网络机制

1、比特币网络采用工作量证明（Proof of Work）共识机制，矿工通过消耗大量计算能力来竞争创建新区块的权利，从而获得比特币奖励。其平均出块时间大约为10分钟，这决定了交易确认的速度相对较慢。

2、以太坊已经转向了权益证明（Proof of Stake）共识机制。在这种机制下，验证者通过质押自己的ETH来获得创建新区块的资格。这种方式显著降低了网络的能源消耗。以太坊的出块时间要快得多，通常在12到15秒之间，这使得交易处理速度和网络吞吐量得到了提升。

3、在账户模型上，比特币使用的是未花费交易输出（UTXO）模型，它像数字现金一样追踪每一笔比特币的碎片。以太坊则采用账户模型，类似于传统的银行账户，每个账户有一个余额，交易会直接增减这个余额。账户模型对于处理复杂的状态变化和智能合约逻辑更为直观和高效。