只要不是所有的全节点同时被摧毁 , 以太坊就可以重生 。 这是多么强的生命力 。
要装下以太坊整个网络的信息 , 全节点需要有多大呢 , 这个量级远比读者想象的要小得多:今天 , 以太坊全部区块信息的总大小是345GB 。 这个容量相对于今天个人计算机动则好几个TB的硬盘容量实在是小意思 。
以太坊的总信息容量每天都在不断的增加 , 但速度不算特别快 , 因为在以太坊网络记录信息需要支付非常不菲的费用 , 这也是以太坊的重要特点:所有的运算操作和数据记录都是要花真金白银的 。
前面提到 , “图灵完备”这个词描述了以太坊系统的通用计算特性 。 以太坊可以跑用户定义的通用代码 , 这些代码就是所谓的智能合约 , 这是以太坊区别于第一代比特币网络的根本创新 。
正由于智能合约的支持 , 以太坊可以完成个人计算机所能完成的通用计算任务 , 从计算机科学理论看 , 以太坊就是通用计算机 , 也就是那种“计算-记录状态-再计算”的状态机 。
既然说以太坊是“状态机” , 不妨继续问两个问题:什么时候以太坊的状态会更新呢? 以太坊是不是像《终结者》里的天网那样自动运行呢?
答案或许又让读者意外了 。 以太坊虽然是世界计算机 , 全节点遍天下 , 但它的运行机制是彻底不并行的 。 以太坊是一个不折不扣的单线程系统 。 也就是说 , 以太坊计算机先把一个任务计算完毕 , 然后计算结果“状态”更新到全世界各个节点 , 它才会再继续下一个任务 。
以太坊用户可以并发(Concurrency)的提交交易申请 ,但以太坊不是并行(Parallelism)处理的 。 所有交易都试图改变整个全局状态 , 以太坊选择逐个处理交易 。
读者也许听说过以太坊网络上越来越严重的拥堵排队问题 , 现在可以理解了:这是以太坊的单线程任务处理机制的锅 。 在以太坊上执行的任务 , 只能乖乖排队按顺序来 , 用的人多了不堵才怪 。
如何解决以太坊的拥堵问题 , 是当今区块链技术研究的一个热点 。 比如大家可能听过的Layer2/侧链等新词 , 主要目的都是为了规避以太坊的主链拥堵问题(以及高昂的运行费用) 。
回头来看 , 从任务的执行机制角度 , 以太坊可比读者手头正在用的个人计算机甚至手机系统都简单多了 。
现在的个人计算机系统都是各种实时多任务 , 各种后台前台程序并发运行;以太坊除了信息状态同时存于分布世界的各节点 , 在系统运行方式上 , 反而是特别简单的单线程模式 。
另外 , 以太坊底层有一个持续运作的所谓操作系统吗 , 这个世界计算机是不是有点类似《终结者》里的天网那样自动和智能化呢? 或者 , 至少有个类似计算机的操作系统来控制整体运行?
答案是:非也 。
以太坊上完全没有“背后自动运行”这种说法 。 以太坊的所有计算任务都以“交易”来驱动 , 交易由用户持有的以太坊地址账户发起 , 只有成功和不成功两种结果 。 交易成功 ,则在以太坊记录全局状态更新; 交易不成功 ,则全局状态保持不变 。
值得再重复一下 ,以太坊是一个全局的单体状态机 , 交易是唯一能够让这台状态机向前推进并改变状态的东西 。 以太坊上的智能合约代码不会自动运行 。 以太坊也不会在“后台”运行 。 所有这一切 , 都是由用户交易触发的 。
所以 ,尽管同为通用计算机 , 但以太坊的运行模式和个人计算机系统是很不同的 。
至于以太坊计算机是否有神秘的人工智能 ,甚至有没有“天网”的雏形 ,读者也可以直接回答了:以太坊没有任何自动运行机制 , 更不说人工智能;它不是天网 , 只是一个很好的分布式平台 。 从任务执行的底层机制来看 , 它恐怕比你桌面上的笔记本电脑还要简单很多 。
去中心化的本质和基础
我们总说 , 以太坊为代表的Web3网络是去中心化的网络 。 那么什么是去中心化?为什么能去中心化?谁来保证去中心化交易的可信和安全呢?
所谓中心化 , 在当前的互联网模式意义上 , 是指在互联网上进行的用户之间的互动 , 都基于一个可信的公司维护的互联网服务 。 从技术上 , 就是典型的服务器-客户端模式 。
比如一个看似简单的点对点转账:用户A通过手机微信或支付宝给另外一个用户B当面扫码转账100块 。 实际上 , 需要A和B都信任的腾讯或蚂蚁金服的后台服务器来操作双方账户 , 服务器把用户A的账户金额减少100块 , 把用户B的账户金额增加100块 , 并确保这两个操作一起发生 。 因为微信支付或者支付宝已经有足够广泛的使用 , 用户“信任”它们的后台服务器不会出差错 。
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