非專科小白的區塊鏈學習筆記──甚麼是 EVM 、智能合約 、代幣 ？

（此文為 DemiHuman 普羅飛蛇研究團，新手讀書會的學習筆記。）

出塊（共識）原理

區塊鏈本質上的狀態為帳本紀錄，透過共識的方式彼此承認交易的有效性。

以比特幣（POW）為例，比特幣為一個全球性的分散式網路系統，所有的交易都將在這一個巨大的帳本中完成，此帳本即為「區塊鏈」。

就 POW 來說，進行交易驗證的方式是將每一筆的交易紀錄進行密碼學的加密，並經由哈希函數得出代表此一交易的哈希值（唯一），同時將此哈值廣播給所有的節點，由最快算出結果的節點進行交易的驗證。在此節點驗證完成之後，會將此筆交易廣播給其他節點，其他節點確認此筆交易沒有被重複花費且是有效的交易之後才會正式出塊。

假設現在有一筆由 a 傳給 b的交易，此交易被一個節點紀錄之後，並將此交易與其他交易一同放入一個區塊之中，各節點開始競爭，奪取記帳權。勝出的節點將廣播此區塊，同步傳送給其他節點進行確認，進行驗證的過程即為共識的過程。

 🚨 競爭的方式為該區塊鏈選擇的證明方式，包括了：POW、POS、DPOS等

智能合約

類似於現實世界中的傳統合約，不同的是智能合約透過程式的穩定性，經由已開發好的代碼自動運行，取消了律師以及司法系統的中間角色。其代碼紀錄在區塊鏈的節點之上，換言之，此合約同樣帶有公開透明、無法竄改等特性。

例如 A 與 B 打賭今年湖人隊會奪冠，若湖人隊奪冠則 B 要給 A 100美元，反之。若這套邏輯被編寫成智能合約，部屬在區塊鏈上後，雙方皆簽署的前提下，湖人隊最終獲得了冠軍，那麼便會觸發智能合約，使 B 自動給予 A 一百美元，而這一切都將在鏈上發生。

優點：

1. 代碼儲存在鏈上，公開透明且不可竄改。（反過來也可能是缺點）
2. 剔除中間第三方的介入，節省成本。
3. 安全性較高。

缺點：

1. 程式終究有出錯的可能性。
2. 法律監管問題，若有心人從漏洞中竊取資金，責任應該如何判斷？
3. 不易維護，上鏈後彈性較低，速度上也不如中心化伺服器來的快。

資料來源：市場先生、幣安、區塊客

代幣 Token

-代幣 （Token）-

就現實世界而言，代幣可以是美元、台幣、歐元等，同時也可以是貝殼、金屬、石油，換言之，只要在人類共識下協議有效的物質皆可以被稱作廣義上的「代幣」。

對於區塊鏈世界而言，代幣可以說是的最小單位也是最基礎的單位。人們可以透過他進行交易、治理、投資等。所有一切鏈上的經濟活動、政治活動乃至程式的編寫都與代幣密不可分。

-同質化代幣（fungible token）-

同質化意旨可以等價相互交易，相互轉換的物件，例如兩本一模一樣的書籍、兩張一模一樣一百塊台幣。也正是說，同質化代幣無論其歷史、空間、狀態等，皆是等值可交換的代幣。在區塊鏈世界中則指有以上特性的可互相交易的虛擬貨幣，例如比特幣、以太幣等。

-非同質化代幣（NFTs）-

非同質化則指不可等價相互交易的物件，例如一張達文西畫與一張Jeffrey的畫，兩者儘管都是「畫」但背後所帶有的價值與社會共識是不同的。同時也受空間、歷史等社會因素影響，例如一棟在台北的房子與在屏東的房子或許長的類似，但價值卻有著天壤之別。而由於區塊鏈的技術能夠很方便的證明該資產的獨特性， NFT 得以藉此而生。

也正是因為 NFT 帶有不可竄改又獨一無二的特性，所以其應用範圍可以說是相當的廣泛，不單單是藝術品的載體，同時也可以是房地產、音樂、品牌等領域的載體，為web3 提供了龐雜的應用與想像。（Decrypt：是時候將數位藝術與NFT分開討論了）

-ERC-

ERC 為以太坊審查定案後得以使用的智能合約。其用意在於讓這些通過審查的智能合約有一個共通的標準，實現彼此的流通與互動的願景。目前 ERC 20、 ERC 721、 ERC 1155為三大主流

ERC20 即以太坊上的同質化代幣。每個單元的代幣價值相同，可互換。所有在以太坊上運行的同質化代幣都是基於 ERC20 這個標準，也正是說所有ERC-20的代幣都適用支援ERC-20標準的應用與軟體服務。常見運用如穩定幣（USDC、USDT…）、ICO發行、治理代幣等。

ERC721 即以太坊上的非同質化代幣標準。每個代幣皆獨一無二，不可等值兌換，常見運用為藝術品、頭像等。

ERC1155同時擁有 ****ERC20 與 ERC721 的特色，視其編寫的內容得以實現部份同質化，部分非同質化，可適用於門票、演唱會紀念票卡等。（可能賣門票的時候是同質化代幣，參與演唱會後可能獲得易人簽名而成為非同質化代幣。）

-代幣經濟-

🧾 摘自：庫特／去中心化研究中心，〈只懂炒作卻不研究「代幣經濟學」？小心隨時變韮菜──寫給普通人的新經濟備忘錄〉

傳統經濟中，往往是所謂的「商家刻意行銷」，在相對中心化的市場中，全球流通的主流產品多是商家「向消費者推銷自己的產品」，從而維繫生態。

而隨著網路世代的來臨，商家開始降低展店的相關成本，透過網路將各種小眾市場的商品帶到消費者眼前。然而，web3則有機會再一次的拆解市場，「化成更多可持續性的代幣經濟學市場。」

1. 消費模式改變：透過 NFT 形式的 「個人數據憑證」（靈魂綁定？）更精準的行銷，並讓用戶自行選擇接收與否。
2. 傳統支付方式面臨瓶頸，限制商品銷量：web3透過無時差的點對點交易，同時去除中間平台的侷限，能夠更快速且便宜的達到交易的效果。
3. 打破商家與顧客的關係─共創：商家與顧客可以同時成為「項目方」共同治理產品，同時賦予該產品更多的價值。

資料來源：幣安、換日線、鏈新聞、Decrypt、cointelegraph

以太坊虛擬機（EVM）

儘管最早的比特幣也有智能合約的開發，但智能合約的爆發最終於以太坊上實現。以太坊除了提供與一班區塊鏈一樣的帳本儲存功能之外，也有另一層面向─計算與執行的功能。

-虛擬機-

就一般網路虛擬機來說，可以簡單的理解為與真正的電腦平行的另一台虛擬電腦，這台虛擬電腦可以執行與真正的電腦完全一樣的程式與應用，工程人員透過這台虛擬電腦來編寫程式，一方面保障真正的電腦不受不完整的程式影響，另一方面也可以保護其不受病毒或駭客入侵。

-以太坊虛擬機 EVM**-**

而 EVM 可以說是基於以太坊的大型計算機引擎，可以透過他來執行智能合約以及各種數據的調動。EVM 並非是一台具體存在於現實世界中的機器，而是由分布在每一個以太坊節點上的計算機所共同組合起來的「虛擬機」。

例如當以太坊發生交易活動時，EVM 便會開始調動轉帳的數據，並計算Gas Fee 確保該地址有足夠的 Gas 費，最後執行合約內容。

以Ethereum CN 這篇文章所舉的例子來說：

首先，EVM 將調取儲存在鏈上的資料，然後透過智能合約進行演算，最後將舊的資料與新的資料將同時被 EVM 再次儲存在新的狀態之中。也正是說以太坊虛擬機透過獨立於區塊鏈的運作基礎，調用儲存在鏈上的資料進行計算，並再一次的將資料重新儲存在鏈上。

此外，除了執行合約之外， EVM 還有以下功能：

1. 提供以太坊一個可以測試新代碼的場所。
2. 增加安全性。因為以太坊虛擬機是完全獨立於以太坊的，所以能夠防止不法分子或工程師的編程錯誤而導致整條以太坊出現崩潰。
3. 保障穩定。由於 EVM 分布在每一台節點上，所以每次的狀態更新都會保證區塊的一致性，同時也代表著以太坊的容錯率很高。

儘管虛擬機提供了以上的優勢，但 EVM 為人詬病的一點即過於中心化，絕大多數的以太坊節點皆託管於亞馬遜等雲端服務器上，因此若這些雲端公司拒絕其訪問，節點或許將因此關閉。

資料來源：動區動趨、awesome-doge、BTCC

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