以太坊是運(yùn)行在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的軟件，使數(shù)據(jù)和一些叫智能合約的程序，在沒有中央?yún)f(xié)調(diào)者的情況下，也可以在網(wǎng)絡(luò)中復(fù)制與處理。以太坊的愿景是創(chuàng)造一種不會停機(jī)的、抗審查的、能自我維持的去中心化世界計算機(jī)。
簡單的可以理解為以太坊是區(qū)塊鏈里的Android，它是一個開發(fā)平臺，讓我們可以像基于Android Framework 開發(fā) Android 應(yīng)用程序一樣基于區(qū)塊鏈技術(shù)寫應(yīng)用。

概要介紹

在沒有以太坊之前，寫區(qū)塊鏈應(yīng)用是這樣的：拷貝一份比特幣代碼，然后去改底層代碼如加密算法，共識機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等等（很多山寨幣就是這樣，調(diào)整一下參數(shù)、改改代碼就出一個新幣）。

而以太坊平臺對底層區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行了封裝，讓區(qū)塊鏈應(yīng)用開發(fā)者可以直接基于以太坊平臺進(jìn)行開發(fā)，只需專注于開發(fā)應(yīng)用本身邏輯的智能合約，這樣就大大降低了開發(fā)難度。

以太坊核心概念

智能合約

那么什么是智能合約呢？以太坊網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行程序就稱之為智能合約， 它和其他的程序一樣，也是代碼和數(shù)據(jù)(狀態(tài))的集合。

智能合約（Smart Contract）和人工智能（Artificial Intelligence ）的智能沒有關(guān)系，智能合約最早尼克薩博在95年就提出，它的概念很簡單，就是將法律條文寫成可執(zhí)行代碼。讓法律條文的執(zhí)行中立化，這個理念和區(qū)塊鏈上的程序可以不被篡改、不被干預(yù)（只有有人觸發(fā)交易，它將自動執(zhí)行）的執(zhí)行不謀而合，因此區(qū)塊鏈引入了這個概念。

雖然比特幣腳本也可以編程，但是比特幣腳本有很多的限制，能夠編寫的程序也有限，而以太坊程序則是“圖靈完備的”，因此理論上讓我們可以來編寫可以做任何事情的程序。

智能合約非常適合對信任、安全和持久性要求較高的應(yīng)用場景，比如：數(shù)字貨幣、數(shù)字資產(chǎn)、投票、保險、金融應(yīng)用、預(yù)測市場、產(chǎn)權(quán)所有權(quán)管理、物聯(lián)網(wǎng)、點(diǎn)對點(diǎn)交易等等。

編程語言 Solidity

智能合約現(xiàn)在的主要編程語言是 Solidity和 Vyper 等，Solidity 更為成熟一些，Solidity 合約文件擴(kuò)展名是 .sol ，雖然是一門新語言，但是但是他和大家常用的現(xiàn)代語言很相似；
Solidity 是一門編譯型語言，代碼被編譯為以太坊虛擬機(jī)字節(jié)碼之后，再部署到以太坊網(wǎng)絡(luò)。
以太坊為我們提供了很好的工具來完成這項(xiàng)工作，比如：Remix 就是用來開發(fā)、編譯、部署智能合約的IDE，它還是一個基于瀏覽器的Web IDE；
Solidity 是靜態(tài)類型語言，支持繼承、庫和復(fù)雜的用戶定義類型等特性。

運(yùn)行環(huán)境 EVM

EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虛擬機(jī)用來執(zhí)行以太坊上的交易，提供智能合約的運(yùn)行環(huán)境。（Solidity之于EVM，就像 Java 之于跟JVM的關(guān)系一樣；以太坊虛擬機(jī)是一個隔離的環(huán)境，外部無法接觸到在EVM內(nèi)部運(yùn)行的代碼。）
而EVM運(yùn)行在以太坊節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)我們把合約部署到以太坊網(wǎng)絡(luò)上之后，合約就可以在以太坊網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行了。

合約的編譯

以太坊虛擬機(jī)上運(yùn)行的是合約的字節(jié)碼形式，需要我們在部署之前先對合約進(jìn)行編譯，可以選擇 Remix 或solc編譯器。

合約的部署

在以太坊上開發(fā)應(yīng)用時，常常要使用到以太坊客戶端（錢包）。平時我們在開發(fā)中，一般不接觸到客戶端或錢包的概念，它是什么呢？

錢包——以太坊客戶端

我們可以把以太坊客戶端理解為一個開發(fā)者工具，它提供賬戶管理、挖礦、轉(zhuǎn)賬、智能合約的部署和執(zhí)行等功能。
MetaMask是一款瀏覽器擴(kuò)展錢包，可在你的瀏覽器（Chrome，F(xiàn)irefox，Opera或Brave Browser）中運(yùn)行。它易于使用且便于測試，因?yàn)樗梢赃B接到各種以太坊節(jié)點(diǎn)和測試區(qū)塊鏈。

如何部署

智能合約的部署是指把合約字節(jié)碼發(fā)布到區(qū)塊鏈上，并使用一個特定的地址來標(biāo)示這個合約，這個地址稱為合約賬戶。

以太坊中有兩類賬戶，但是兩類賬戶對于EVM來說是一樣的。
外部賬戶
該類賬戶被私鑰控制（由人控制），沒有關(guān)聯(lián)任何代碼。
合約賬戶
該類賬戶被它們的合約代碼控制且有代碼與之關(guān)聯(lián)。

一個外部賬戶可以通過創(chuàng)建和用自己的私鑰來對交易進(jìn)行簽名，來發(fā)送消息給另一個外部賬戶或合約賬戶。
在兩個外部賬戶之間傳送消息是價值轉(zhuǎn)移的過程。
但從外部賬戶到合約賬戶的消息會激活合約賬戶的代碼，允許它執(zhí)行各種動作（比如轉(zhuǎn)移代幣，寫入內(nèi)部存儲，挖出一個新代幣，執(zhí)行一些運(yùn)算，創(chuàng)建一個新的合約等等）。
只有當(dāng)外部賬戶發(fā)出指令時，合同賬戶才會執(zhí)行相應(yīng)的操作。

合約部署就是將編譯好的合約字節(jié)碼通過外部賬號發(fā)送交易的形式部署到以太坊區(qū)塊鏈上（由實(shí)際礦工出塊之后，才真正部署成功）。

運(yùn)行

合約部署之后，當(dāng)需要調(diào)用這個智能合約的方法時只需要向這個合約賬戶發(fā)送消息（交易）即可，通過消息觸發(fā)后智能合約的代碼就會在EVM中執(zhí)行了。

Gas

天下沒有免費(fèi)的午餐，和云計算相似，使用區(qū)塊鏈的資源（不管是簡單的轉(zhuǎn)賬交易，還是合約的部署和執(zhí)行）同樣需要付出相應(yīng)的費(fèi)用。
以太坊上用Gas機(jī)制來計費(fèi)，Gas也可以認(rèn)為是一個工作量單位，智能合約越復(fù)雜（計算步驟的數(shù)量和類型，占用的內(nèi)存等），用來完成運(yùn)行就需要越多Gas。
任何特定的合約所需的運(yùn)行合約的Gas數(shù)量是固定的，由合約的復(fù)雜度決定。
而Gas價格由運(yùn)行合約的人在提交運(yùn)行合約請求的時候設(shè)定，以確定他愿意為這次交易愿意付出的費(fèi)用：Gas價格（用以太幣計價） * Gas數(shù)量。
Gas的目的是限制執(zhí)行交易所需的工作量，同時為執(zhí)行支付費(fèi)用。當(dāng)EVM執(zhí)行交易時，Gas將按照特定規(guī)則被逐漸消耗，無論執(zhí)行到什么位置，一旦Gas被耗盡，將會觸發(fā)異常。當(dāng)前調(diào)用幀所做的所有狀態(tài)修改都將被回滾， 如果執(zhí)行結(jié)束還有Gas剩余，這些Gas將被返還給發(fā)送賬戶。（如果沒有這個限制，就會有人寫出無法停止（如：死循環(huán)）的合約來阻塞網(wǎng)絡(luò)。）

因此實(shí)際上，我們需要一個有以太幣余額的外部賬戶，來發(fā)起一個交易（普通交易或部署、運(yùn)行一個合約），運(yùn)行時，礦工收取相應(yīng)的工作量費(fèi)用。

以太坊網(wǎng)絡(luò)

如果沒有以太幣，要怎么進(jìn)行智能合約的開發(fā)呢？我們可以選擇以太坊官網(wǎng)測試網(wǎng)絡(luò) Testnet，在測試網(wǎng)絡(luò)中，我們可以很容易獲得免費(fèi)的以太幣；

使用私有鏈

創(chuàng)建自己的以太幣私有測試網(wǎng)絡(luò)，通常也稱為私有鏈，我們可以用它來作為一個測試環(huán)境來開發(fā)、調(diào)試和測試智能合約。

使用開發(fā)者網(wǎng)絡(luò)(模式)

相比私有鏈，開發(fā)者網(wǎng)絡(luò)(模式)下，會自動分配一個有大量余額的開發(fā)者賬戶給我們使用。

DApp：去中心化的應(yīng)用程序

以太坊社區(qū)把基于智能合約的應(yīng)用稱為去中心化的應(yīng)用程序(Decentralized App)。如果我們把區(qū)塊鏈理解為一個不可篡改的數(shù)據(jù)庫，智能合約理解為和數(shù)據(jù)庫打交道的程序，那就很容易理解DApp了，一個DApp不單單有智能合約（相當(dāng)于應(yīng)用的后臺），比如還需要有一個友好的用戶界面。

總結(jié)

以太坊是平臺，它讓我們方便的使用區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)去中心化的應(yīng)用，在這個應(yīng)用中，使用Solidity來編寫和區(qū)塊鏈交互的智能合約，合約編寫好后之后，我們需要用以太坊客戶端用一個有余額的賬戶去部署及運(yùn)行合約。