Ethereum development documentation

P

Plasma

An off-chain scaling solution that uses , like . Plasma is limited to simple transactions like basic token transfers and swaps.

Plasma

private key (secret key)

A secret number that allows Ethereum users to prove ownership of an account or contracts, by producing a digital signature (see , , ).

proof of stake (PoS)

A method by which a cryptocurrency blockchain protocol aims to achieve distributed . PoS asks users to prove ownership of a certain amount of cryptocurrency (their «stake» in the network) in order to be able to participate in the validation of transactions.

Proof of stake

proof of work (PoW)

A piece of data (the proof) that requires significant computation to find. In Ethereum, must find a numeric solution to the algorithm that meets a network-wide target.

Proof of work

public key

A number, derived via a one-way function from a , which can be shared publicly and used by anyone to verify a digital signature made with the corresponding private key.

D

Decentralized Autonomous Organization (DAO)

A company or other organization that operates without hierarchical management. DAO may also refer to a contract named «The DAO» launched on April 30, 2016, which was then hacked in June 2016; this ultimately motivated a (codenamed DAO) at block 1,192,000, which reversed the hacked DAO contract and caused Ethereum and Ethereum Classic to split into two competing systems.

Decentralized Autonomous Organizations (DAOs)

Dapp

Decentralized application. At a minimum, it is a and a web user interface. More broadly, a Dapp is a web application that is built on top of open, decentralized, peer-to-peer infrastructure services. In addition, many Dapps include decentralized storage and/or a message protocol and platform.

Introduction to Dapps

decentralized exchange (DEX)

A type of that lets you swap tokens with peers on the network. You need to use one (to pay ) but they are not subject to geographical restrictions like centralized exchanges – anyone can participate.

DeFi

Short for «decentralized finance,» a broad category of aiming to provide financial services backed by the blockchain, without any intermediaries, so anyone with an internet connection can participate.

Decentralized Finance (DeFi)

digital signature

A short string of data a user produces for a document using a such that anyone with the corresponding , the signature, and the document can verify that (1) the document was «signed» by the owner of that particular private key, and (2) the document was not changed after it was signed.

Чем обеспечен Эфириум

Вопрос чем обеспечен эфириум, так же, как и чем обеспечен биткоин, или другие монеты децентрализованных сетей уже много лет задают противники криптовалют.

Им следует задать встречный вопрос: «Чем обеспечен доллар США, являющийся единственной денежной единицей в мировой финансовой системе?»

Любые деньги должны быть подкреплены соответствующим количеством товара. У доллара нет такого обеспечения. Эти «денежные знаки», наличные и безналичные, бумажные и электронные, являются ничем не обеспеченной мировой валютой. Но поскольку практически все государства и большинство их населения держат свои активы и накопления в долларах США, то его использование при взаиморасчетах стало общепринятой нормой. Это договор без гарантий и обязательств.

«Еретиков», пытающихся выйти из долларовой системы взаиморасчетов, ждет торговая, экономическая, а если понадобиться, то и военная блокада, санкции, аресты иностранных счетов во всех иностранных банках, и тому подобные удушающие меры. Фактически американский доллар обеспечен ядерной дубинкой и самыми большими, по численности состава, вооруженными силами. Очень надежное обеспечение, лучше и не надо.

Платформа Ethereum дает возможность обойтись без посредников при заключении сделок, защищает от внешнего вмешательства и цензуры, обеспечивает неизменность и безопасность. Новые монеты эфириум создаются по строго определенному алгоритму, заложенному в программном коде системы, все транзакции защищены криптографической подписью.

По сути, обеспечением эфириума являются все преимущества блокчейн-технологии и особенности программного кода, позволяющего использовать платформу для заключения смарт-контрактов.

Система в автоматическом режиме изучает условия и обстоятельства сделки, и анализирует ее безопасность. Транзакции также совершаются без участия людей, умные контракты на платформе эфириума считаются выполненными после того, как после подтверждения другой стороной и не имеют обратного хода. Результаты выполнения заносятся в открытый реестр.

Возможности сети Ethereum интересуют крупный бизнес, уже создано глобальное сообщество EEA (Enterprise Ethereum Alliance). В его структуре работает 19 технических, промышленных и юридических консультативных групп. Членами EEA являются 250 компаний из 45 стран, среди них:

  • Microsoft;
  • JP Morgan;
  • Intel;
  • Сбербанк.

Все члены организации активно изучают возможности построения мировой блокчейн-экономики.

Даже сегодня, через много лет после запуска, можно найти публикации, в которых криптовалюту Bitcoin считают финансовым пузырем. Главный аргумент биткоин-скептиков — цифровое золото ничем не обеспечено. Спорный вопрос, но дело не в этом, а в практически полном отсутствии аналогичных статей об Ethereum.

Почему так? Возможно, причина в составе группы поддержки проекта. Не только рядовые пользователи сети, но и акулы бизнеса заинтересованы в развитии платформы Ethereum

Повышенное внимание к проекту со стороны крупного капитала и повсеместное расширение способов практического применения эфириум, делают популярным и ценным этот цифровой актив.

Разница между Bitcoin и Ethereum

А теперь пришла пора разобрать все отличия между эфириумом и первой криптовалютой биткоин. Мы вкратце говорили о них в начале статьи, но давайте разберем их более подробно, систематизируем и сведем в таблицу.

Параметры сети Bitcoin Ethereum
Время создания 2009 год 2015-й год
Цель создания криптосети Альтернативная платежная система, призванная заменить традиционные деньги Система для разработки и запуска приложений, работающих на умных контрактах
Алгоритм хеширования SHA-256 Ethash
Протокол безопасности Proof-of-work Proof-of-work. В сентябре 2018 разработчики отложили переход на Proof-of-Stake. В декабре 2020 года должен состоятся запуск POS-сети
Эмиссия 21 000 000 Не ограничена
Время создания нового блока Примерно 10 минут 12-15 секунд
Награда за подписанный блок 6,25 BTC 2 ETH
Команда разработчиков Неизвестный гений, представлявшийся в своих интернет-публикациях Сатоши Накамото ВиталикБутерин,
Гэвин Джеймс Вуд,
Джозеф Любин

По большому счету криптовалюты Bitcoin и Ethereum не являются прямыми конкурентами. Эфириум — это внутреннее платежное средство для клиентов децентрализованной системы, а биткоин международный финансовый инструмент, позволяющий совершать платежи анонимно и с минимальной комиссией.

В сети Bitcoin криптовалюта является конечным продуктом, в ней весь смысл существования его блокчейна. Биткоин — это цифровой аналог долларов, рублей и других национальных валют. Монеты ETH это скорее цифровые акции компании, предоставляющей услуги клиентам в рамках одноранговой сети.

Enterprise developer resources

Organizations

Some collaborative efforts to make Ethereum enterprise friendly have been made by different organizations:

  • Enterprise Ethereum Alliance (EEA)
    The EEA enables organizations to adopt and use Ethereum technology in their daily business operations. It empowers the Ethereum ecosystem to develop new business opportunities, drive industry adoption, and learn and collaborate with one another.
    The EEA’s Mainnet working group is a focal point for representatives from businesses who are interested in building on the public Ethereum Mainnet, as well as members of the Ethereum community who would like to support them.
  • Ethereum OASIS Open Project
    The Ethereum OASIS Open Project is an OASIS Open Project that exists to provide a neutral forum for diverse stakeholders to create high-quality specifications that facilitate Ethereum’s longevity, interoperability, and ease of integration. The project intends to develop clear, open standards, high-quality documentation, and shared test suites that facilitate new features and enhancements to the Ethereum protocol.
  • Baseline Project
    The Baseline Protocol is an open source initiative that combines advances in cryptography, messaging, and blockchain to deliver secure and private business processes at low cost via the public Ethereum Mainnet. The protocol enables confidential and complex collaboration between enterprises without leaving any sensitive data on-chain. The Baseline project is a sub-project of the Ethereum OASIS Open Project, and is coordinated by the Baseline Technical Steering Committee.

Products and services

  • Alchemy provides API services and tools for building and monitoring applications on Ethereum
  • Blockapps implementation of the Enterprise Ethereum protocol, tooling and APIs that form the STRATO platform
  • Chainstack mainnet and testnet Ethereum infrastructure hosted in public & isolated customer clouds
  • ConsenSys provides a range of products and tools for building on Ethereum, as well as consulting and custom development services
  • Envision Blockchain provides enterprise focused consulting and development services specializing in Ethereum Mainnet
  • EY OpsChain provides a procurement workflow by issuing RFQ’s, contracts, purchase orders, and invoices across your network of trusted business partners
  • Hyperledger Besu an enterprise focused open-source Ethereum client developed under the Apache 2.0 license and written in Java
  • Infura scalable API access to the Ethereum and IPFS networks
  • Provide infrastructure and APIs for Enterprise Web3 applications
  • Unibright a team of blockchain specialists, architects, developers and consultants with 20+ years of experience in business processes and integration

Tooling and libraries

  • Alethio Ethereum Data Analytics Platform
  • Epirus a platform for developing, deploying and monitoring blockchain applications by Web3 Labs
  • Ernst & Young’s ‘Nightfall’ a toolkit for private transactions
  • EthSigner a transaction signing application to be used with a web3 provider
  • Tenderly a Data Platform providing real-time analytics, alerting and monitoring with support for private networks.
  • Truffle Suite blockchain development suite (Truffle, Ganache, Drizzle)

Scalability solutions

Layer 2 is a set of technologies or systems that run on top of Ethereum (Layer 1), inherit security properties from Layer 1, and provide greater transaction processing capacity (throughput), lower transaction fees (operating cost), and faster transaction confirmations than Layer 1. Layer 2 scaling solutions are secured by Layer 1, but they enable blockchain applications to handle many more users or actions or data than Layer 1 could accommodate. Many of them leverage recent advances in cryptography and zero-knowledge (ZK) proofs to maximize performance and security.

Building your application on top of a Layer 2 scalability solution can help address many of the concerns that have previously driven companies to build on private blockchains, yet retain the benefits of building on Mainnet.

Examples of L2 solutions that are production ready or will be soon include:

  • Optimistic rollups (data on chain, fraud proofs)
    • Optimism
    • Offchain Labs Arbitrum Rollup
    • Fuel Network
  • ZK-rollups (data on chain, ZK validity proofs)
    • Loopring
    • Starkware
    • Matter Labs zkSync
    • Aztec 2.0
  • Validium (data off chain, ZK validity proofs)
    • Starkware
    • Matter Labs zkPorter
  • Plasma (data off chain, fraud proofs)
    • OMG Network
    • Gazelle
    • Matic Network
    • LeapDAO
  • State channels
    • Connext
    • Kchannels
    • Perun
    • Raiden
  • Sidechains
    • Skale
    • POA Network
  • Hybrid solutions that combine properties of multiple categories
    • Offchain Labs Arbitrum SCSC
    • Celer

Виртуальная машина Эфириума

Характерно, что платформа Ethereum воспринимает любой язык программирования, включая языки визуального программирования. Это и делает ее настолько универсальной и гибкой.

Как удалось создать подобную среду? Благодаря виртуальной машине Эфириум (EVM). Она представляет собой машину Тьюринга и компилирует умные контракты в байт-код перед их дальнейшей отправкой в блокчейн. Здесь также используются циклы, что гарантирует выполнение практически любых операций по умным контрактам. Потенциально «бесконечные» циклы отсеиваются платформой через механизм, именуемый газом (gas). При этом вы не будете платить за использование этой мощной вычислительной машины. Все расходы берет на себя сеть.

Получается, что Ethereum – это такая себе блокчейн-пандора с почти неограниченными возможностями по использованию, благодаря своей гибкости, мощности и универсальности. Это действительно так. Иначе бы к ней не проявляли интерес компании вроде Microsoft, IBM, JPMorgan. Волна ICO 2016-2017 – это результат появления Эфириума с его умными контрактами. Большинство этих краундфандинговых проектов выпускают токены стандарта ERC-20 (эфирирум классик) и используют именно блокчейн Ethereum.

Bitcoin и Ethereum в чем-то похожи, так как обе являются платформами на блокчейн. Только вот сфера применения и функционал биткоина куда более ограничены. Эта платформа, предназначенная для проведения псевдоанонимных транзакций. В то время как Ethereum – это полноценная среда для реализации децентрализованных приложений (Dapps) с использованием умных контрактов.

Отличаются и особенности внутренней валюты платформы. У Bitcoin она так и называется биткоин и выполняет в первую очередь функцию электронного платежного метода. То есть, это криптовалюта в полном понимании этого слова. В Ethereum используется эфир (ether), который по своей концепции является токеном, используемым для проведения умных контрактов.

Вот как можно описать Bitcoin:

  • Глобальная цифровая валюта, которую можно хранить и за которую можно покупать товары и сервисы;
  • Децентрализованная финансовая среда без посредников с минимальными комиссиями;
  • «Цифровое золото» с анонимными транзакциями и механизмами защиты денег людей в нестабильных экономиках.

То есть, Bitcoin – это в первую очередь функциональный финансовый инструмент с элементами анонимности и децентрализации. А вот Ethereum – это платформа по созданию децентрализованных программ и приложений на блокчейн. Умные контракты, лежащие в основе сети, универсальные. В Bitcoin умный контракт гарантирует только проведение платежных операций. А в Ethereum их можно применять в самых разных сферах.

В обеих сетях используется один и тот же протокол Proof-of-Work – «доказательство работы». Это означает, что для майнинга используются вычислительные мощности компьютеров, гарантирующие защиту от двойного расходования и хакерских атак. И если в Bitcoin есть установленный потолок эмиссии (21 000 000), то в Ethereum его нет.

Именно по этой причине команда Эфириум рассматривает варианты с переходом на алгоритм Proof-of-Stake (доказательство доли) и возможным «сжиганием» части добытых монет. Подобные разговоры показывают еще одно отличие Ethereum от Bitcoin – гибкость. Платформу легче изменять, обновлять и модернизировать.

4 примера использования Ethereum в бизнесе

Вот как компании используют Ethereum для решения своих проблем и разработки новых средств.

1. Улучшенная защита клиентских данных

Компания KYC-Chain защищает данные своих пользователей с помощью серии криптографических протоколов. Ее платформа на основе Ethereum распределяет обязанности между «доверенными хранителями», которые выдают и авторизуют пользовательские документы. Кроме того, компания мотивирует своих клиентов указывать только необходимую информацию.

2. Расширение функционала краудфандинга

За последнее десятилетие схема развития бизнеса существенно изменилась. Сейчас компаниям и предпринимателям не обязательно нужно искать инвестора — они могут собрать средства через краудфандинг на платформах вроде Kickstarter и GoFundMe.

Организация Weifund хочет развить эту систему с помощью блокчейна. Ее платформа использует умные контракты Ethereum, чтобы расширить возможности людей, которые поддерживают проекты.

Читайте подробнее: Что такое smart contracts (умные контракты)

Обычно если проекту не удается собрать запланированное количество средств, стандартные платформы возвращают вам средства в стандартном объеме. Благодаря умным контрактам Ethereum организаторы проекта могут заключить индивидуальное соглашение с пользователями. Таким образом, обеспечивается полная прозрачность и четкое соблюдение условий контракта.

Умные контракты позволяют передавать все, что представляет какую-либо ценность, будь то деньги, акции или данные, без каких-либо посредников. Раньше приходилось ждать ответа посредника, но благодаря Ethereum все происходит мгновенно. Кроме того, все правила и условия умных контактов вступают в действие автоматически.

Фото: TechCrunch

3. Децентрализация сотрудников

Бутерин и сторонники Ethereum верят в полную децентрализацию, систему, где каждый пользователь обладает всеми правами и может развиваться в любом инновационном направлении.

В основе организации, работающей на Ethereum, лежит демократическая схема голосования акционеров — у всех вкладчиков или подрядчиков есть доступ к последним новостям и инициативам по контрактам. Больше не нужно возиться с организационной политикой и отчетами перед акционерами — все программы выполняются автоматически в рамках контракта.

Colony — одна из компаний, которая использует Ethereum. Она отказалась от типичной иерархии и упростила свою структуру до распределенной рабочей силы. В ней место человека определяется по его способностям. Таким образом Colony мотивирует сотрудников вкладывать свое время, уникальный опыт и идеи в глобальные проекты.

Система компании, основанная на Ethereum, оценивает пользователей и их вклад в платформу. За свои заслуги они получают специальные токены. В зависимости от своей ценности всем сотрудникам автоматически начисляется компенсация в виде криптовалюты.

Colony верит в будущее демократических условий труда, где местоположение сотрудников не будет ограничивать их возможности. Пока что система находится на стадии бета-тестирования, но компания надеется, что сможет повлиять на общую систему менеджмента.

Изображение: ShutterStock

4. Экономическое развитие

Один из самых известных плюсов Ethereum — это низкие эксплуатационные расходы. Система работает без посредников, а значит проведение операций становится дешевле, быстрее и эффективнее.

Особенно от этого выиграют компании в развивающихся странах, ведь многие местные предприниматели с трудом справляются со сложными денежными переводами, непомерным размером комиссии и высоким курсом обмена валют. Финтех-организация Everex использует Ethereum, чтобы помочь жителям развивающихся стран с ограниченным доступом к банкам и глобальным финансовым системам. Благодаря функции Cryptocash клиенты Everex могут легко проводить международные транзакции. Таким образом, они смогут не только распоряжаться личными финансами, но и воспользоваться более глобальными возможностями для инвестиций.

Что такое Proof of Stake (PoS)? Это так же безопасно, как PoW?

Механизм консенсуса Proof of Work (доказательство выполнения работы) для обеспечения честности сети использует вычислительную мощность майнеров со всего мира. Однако проблема этого подхода в том, что биткойн-майнеры сейчас являются одними из крупнейших потребителей электроэнергии в мире. Это привело к широкой критике предполагаемого углеродного следа Биткойна.

Хотя Ethereum также начинался как сеть на основе Proof of Work, его разработчики теперь сосредоточились на алгоритме Proof of Stake. Но чем эти два подхода отличаются друг от друга?

Проще говоря, Proof of Stake полностью исключает концепцию майнинга. Вместо этого отдельные транзакции голосуются валидаторами, которые являются добровольцами, и выбираются случайным образом. Чтобы стать валидатором, пользователю необходимо внести минимум 32 ETH. Эта сумма, также известная как «доля», затем хранится на условном депонировании, чтобы привлечь их к ответственности.

Для каждой транзакции сравниваются голоса разных валидаторов в сети. Голоса взвешиваются на основе ставки валидатора. Логика Proof of Stake предполагает, что крупные заинтересованные стороны более заслуживают доверия и, следовательно, с большей вероятностью будут обеспечивать соблюдение правил сети.

Если валидатор замечен в мошенничестве, его ставка изымается в пользу системы. После нескольких таких случаев этот недобросовестный валидатор будет исключен из процесса стекинга.

Поскольку система Proof of Stake гораздо менее произвольна, чем решение сложных криптографических головоломок, как в Proof of Work, она требует доли вычислительной мощности. Вот почему ожидается, что ETH 2.0 значительно повысит пропускную способность транзакций, сократит время ожидания и снизит комиссию.

Что касается безопасности и децентрализации, разработчики Ethereum по-прежнему уверены, что они не пойдут на значительные жертвы. Однако некоторые в сообществе криптовалюты отмечают, что минимум 32 ETH для стекинга представляет собой довольно высокую планку для входа. До ETH 2.0 для участия в процессе проверки транзакций Ethereum требовалось выделить только несколько видеокарт.

С другой стороны, получение и блокировка 32 ETH может стоить более 100 000 долларов – в зависимости от цены на эфир в то время. Вы можете объединить свои средства с другими лицами для создания пула стекинга, но это предполагает использование стороннего посредника. Теоретически это может привести к централизации, поскольку этот процесс поощряет самых богатых.

Однако, несмотря на эти предполагаемые недостатки, сообщество Ethereum уверено, что преимущества Proof of Stake намного перевешивают недостатки.

Что такое Ethereum?

Во-первых, Эфириум — это децентрализованная система, и это означает, что контроль над ней не может находиться в одних руках. Абсолютное большинство современных онлайн-сервисов, бизнесов и предприятий построены по принципу централизованного управления. Этот подход используется уже сотни лет. И хотя жизнь раз за разом доказывает, что централизованное управление несовершенно, тем не менее люди прибегают к нему в том случае, если в отношениях могут возникнуть разногласия и нужна третья сторона, чтобы рассудить.

Что такое Эфириум

Централизованное управление означает, что система управляется одним центром, одной точкой контроля. И к сожалению это также означает, что у такой системы есть одна ключевая точка отказа. В случае выхода из строя, которая повлечет крах всей системы. Такие централизованные системы очень часто становятся жертвами хакерских атак и могут пострадать даже от банального отключения электроэнергии.

Кроме того, большинство социальных сетей требуют от пользователей предоставлять хотя бы минимальные персональные данные, которые также хранятся централизованно. Это означает, что они могут быть легко украдены.

Эфириум, будучи децентрализованной структурой, полностью автономен и не зависит от одной контрольной точки. Он не имеет точки уязвимости, атаковав которую или отключив, можно взломать систему. Сеть Ethereum поддерживается компьютерами тысяч волонтеров по всему миру, и это означает, что ее невозможно отправить в оффлайн. И самое главное, персональные данные пользователей хранятся на их компьютерах. Контент, такой как видео или приложения, полностью контролируется его создателями, без необходимости подчиняться хостинг-сервисам, таким как App store, Youtube или Google Play.

Во-вторых, очень важно понимать, что хотя Эфириум и Биткоин постоянно упоминают вместе и сравнивают, они являются разными системами и имеют множество принципиальных отличий. Биткоин — это первая криптовалюта в мире, а также платежное средство

Основой Биткоина является распределенный публичный реестр, который называется блокчейн (Blockchain).

Ethereum заимствовал эту технологию, и значительно усовершенствовал ее, расширив возможности использования. Это целая сеть со своим браузером, языком программирования, и платежным средством. И самое главное: Эфириум позволяет пользователям создавать децентрализованные приложения и запускать их на своем блокчейне.