Rangkaian blockchain Ethereum adalah platform blockchain terdesentralisasi dan sumber terbuka yang menyokong kontrak pintar dan aplikasi terdesentralisasi (DApps). Senibinanya terdiri daripada beberapa komponen utama yang berinteraksi untuk menawarkan fungsinya.

Berbeza dengan pendahulunya, rangkaian blockchain Bitcoin, yang terutamanya memudahkan transaksi mata wang digital peer-to-peer, Ethereum meluaskan keupayaannya melebihi transaksi kewangan sahaja. Ia boleh menyokong pelbagai jenis aplikasi dan platform, termasuk pertukaran terdesentralisasi (DEX) dan produk kewangan terdesentralisasi (DeFi).

Tinjauan mengenai rangkaian blockchain Ethereum dan komponen senibinanya

Rangkaian Ethereum mempunyai blockchain yang berbeza yang beroperasi secara bebas daripada blockchain lain, seperti Bitcoin. Protokol ini mempunyai mata wang kripto sendiri, yang dipanggil Ether (ETH).

Seperti yang disebutkan, rangkaian Ethereum menyokong pembinaan DApps, yang merupakan kelas aplikasi yang berbeza yang dibina di atas rangkaian Ethereum. Berbeza dengan aplikasi konvensional, mereka berfungsi dalam kerangka blockchain.

Aplikasi beroperasi secara autonomi tanpa kawalan atau pengaruh pihak berkuasa pusat. Satu subset yang penting dari DApps adalah protokol DeFi, yang menggunakan keupayaan kontrak pintar untuk menyederhanakan dan mengautomatikkan pelbagai bentuk transaksi kewangan, termasuk pinjaman, meminjam dan perdagangan.

Ether

ETH adalah mata wang asli rangkaian blockchain Ethereum. ETH mempunyai beberapa kegunaan dalam ekosistem Ethereum. Salah satunya adalah pembayaran yuran untuk aktiviti di rangkaian blockchain Ethereum. Jenis pembayaran ini biasanya dirujuk sebagai yuran gas. Yuran gas adalah kos transaksi yang berkaitan dengan penggunaan rangkaian Ethereum. Ia dibayar dalam token ETH untuk memberi ganjaran kepada pengesah rangkaian untuk menyertai pemprosesan dan pengesahan transaksi di rangkaian.

Setiap koin ETH terdiri daripada unit yang lebih kecil; unit ETH yang paling kecil dipanggil wei. Satu wei adalah 0.000000001 ETH (10^-9 ETH).

Satuan ETH yang lain adalah gwei. Satu gwei sama dengan 1 bilion bahagian daripada ETH. Gwei adalah satuan yang lebih mudah digunakan apabila membincangkan yuran gas. Sebagai contoh, jika yuran gas adalah 100 gwei, kosnya adalah 0.0000001 ETH untuk melaksanakan satu transaksi.

Yuran gas dan transaksi

Yuran gas Ethereum telah menjadi cabaran yang signifikan bagi pengguna. Pada tahun 2020, yuran rangkaian mencapai tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya, mencapai lebih daripada 500 gwei. Ini bermaksud transaksi asas menimbulkan kos melebihi $50 setiap transaksi. Yuran yang mahal seperti itu menjadikan rangkaian Ethereum tidak terjangkau dan mahal dalam banyak aplikasi.

Setelah itu, komuniti Ethereum bertindak secara proaktif, dan pada tahun 2021, perkembangan yang mencolok muncul dengan pengenalan peningkatan EIP-1559 oleh Ethereum Foundation. Peningkatan London hard fork mengawal yuran gas yang mahal yang sebelum ini membebankan pengguna. EIP-1559 memperkenalkan yuran asas, menjadikan kos gas kurang dapat diramalkan, tetapi mengurangkan penawaran berlebihan. Mengurangkan harga gas yang tinggi dan meningkatkan kebolehpercayaan rangkaian meningkatkan pengalaman pengguna dan menjadikan Ethereum lebih mudah diakses dan mesra pengguna.

Maju cepat ke hari ini, dan yuran gas rangkaian purata berada pada 23.91 gwei yang sederhana pada masa penulisan. Ini setara dengan $0.809 untuk melaksanakan satu transaksi langsung.

Selain itu, apabila menghantar ETH dari satu dompet ke dompet lain, beberapa maklumat akan terlihat di blockchain, seperti alamat ETH pengirim, alamat ETH penerima, jumlah ETH yang dihantar, dan harga gas yang dibayar.

Maklumat termasuk dalam transaksi yang dihantar di rangkaian blockchain Ethereum

Peningkatan London dan seterusnya

Rangkaian Ethereum menjalani hard fork yang dipanggil London pada tahun 2021 yang mengubah struktur yurannya, antara perubahan lain. Berbeza dengan yuran lelong harga pertama yang dibayar kepada penambang dengan setiap transaksi, seperti pada masa lalu, transaksi selepas garpu London termasuk yuran asas, tip atau yuran keutamaan, dan yuran maksimum.

Yuran transaksi keseluruhan boleh dikira sebagai unit gas (had) * (yuran asas + tip)

Yuran asas: Yuran asas adalah jumlah ETH minimum yang harus dibayar untuk memproses transaksi di rangkaian Ethereum. Ia dikira berdasarkan kompleksiti transaksi dan tahap kesesakan rangkaian semasa.

Kompleksiti transaksi ditentukan oleh jumlah langkah yang terlibat dalam melaksanakan transaksi.

Kesesakan rangkaian ditentukan berdasarkan permintaan ruang blok pada bila-bila masa. Semakin sesak rangkaian, semakin tinggi yuran asas.

Yuran keutamaan (tip): Yuran keutamaan adalah premium yang boleh dibayar oleh pengguna untuk mempercepatkan transaksi mereka di rangkaian Ethereum. Ia adalah tambahan kepada yuran asas, yang merupakan jumlah minimum ETH yang harus dibayar untuk memproses transaksi.

Yuran keutamaan dikira berdasarkan tahap kesesakan rangkaian semasa. Semakin sesak rangkaian, semakin tinggi yuran keutamaan untuk memproses transaksi dengan cepat.

Yuran keutamaan adalah cara bagi pengguna untuk mempunyai lebih banyak kawalan ke atas kelajuan transaksi mereka. Jika pengguna bersedia membayar yuran keutamaan yang lebih tinggi, transaksi tersebut akan diproses lebih awal.

Yuran maksimum: MaxFeePerGas adalah parameter pilihan yang boleh ditetapkan oleh pengguna ketika menghantar transaksi di rangkaian Ethereum. Ia menentukan jumlah maksimum ETH yang pengguna bersedia bayar sebagai kos transaksi rangkaian. Dengan menetapkan MaxFeePerGas yang lebih tinggi, pengguna dapat meningkatkan kemungkinan transaksi mereka diproses dengan lebih cepat. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa menggunakan MaxFeePerGas yang tinggi juga mungkin meningkatkan kos keseluruhan transaksi. Biasanya, MaxFeePerGas melebihi jumlah yuran asas dan yuran keutamaan.

Beza antara yuran maksimum dan jumlah yuran asas dan yuran keutamaan dikembalikan kepada pengirim transaksi setelah transaksi selesai.

Walaupun transaksi mempunyai had, mana-mana gas yang tidak digunakan dikembalikan kepada pengguna

Garpu juga memperkenalkan keupayaan blok Ethereum untuk berkembang dan berkontrak berdasarkan trafik, dengan yuran asas menyesuaikan dengan sewajarnya. Selain itu, ia membolehkan rangkaian Ethereum mencegah pelaku jahat daripada menyebabkan spam dengan mengenakan yuran gas untuk setiap komputasi yang dilakukan.

Nod dan pelanggan

Nod

Nod blockchain adalah peranti atau komputer yang mengambil bahagian dalam rangkaian blockchain dengan menyimpan salinan buku lejar blockchain dan mengesahkan transaksi. Terdapat tiga jenis nod yang berbeza di blockchain Ethereum: nod ringan, nod penuh, dan nod arkib, bergantung kepada matlamat pelari nod, kuasa pengkomputeran, dan ketersediaan penyimpanan perkakasan.

Nod ringan membantu mengesahkan transaksi rangkaian dengan memeriksa tajuk blok. Walau bagaimanapun, mereka tidak mengambil bahagian dalam proses konsensus blockchain.

Nod penuh, di sisi lain, membawa data rangkaian. Mereka menyimpan harta karun blockchain yang luas, termasuk semua transaksi dan blok. Selain itu, nod penuh memainkan peranan penting dalam mengesahkan keaslian transaksi dan blok, yang membantu menjaga keselamatan dan desentralisasi rangkaian. Apabila sampai kepada nod arkib, mereka menyimpan sejarah lengkap blockchain Ethereum, termasuk semua blok sebelumnya yang diisi dengan transaksi dan data.

Pelanggan

Pelanggan dalam ekosistem Ethereum berfungsi sebagai komponen penting yang bertanggungjawab untuk mengesahkan data mengikut peraturan protokol, dengan itu menyumbang kepada keselamatan keseluruhan rangkaian. Dua pelanggan yang biasanya dijalankan oleh nod adalah satu untuk pelaksanaan dan yang lain untuk konsensus.

Pelanggan pelaksanaan, atau enjin pelaksanaan, memproses transaksi rangkaian baru dalam Mesin Maya Ethereum (EVM) dan mengawasi data dan keadaan. Selain itu, pelanggan konsensus, juga dikenali sebagai Nod Beacon, menggunakan kaedah konsensus bukti kepemilikan untuk menjamin konsensus di seluruh rangkaian berdasarkan maklumat yang disahkan dari pelanggan pelaksanaan.

"Pengesah" adalah penambahbaikan pilihan kepada pelanggan konsensus, membolehkan nod mengambil bahagian dalam keselamatan rangkaian. Pelanggan ini bekerjasama untuk mengesan keadaan terkini rantai Ethereum dan membolehkan interaksi pengguna.

Diagram ringkas pelanggan pelaksanaan dan konsensus yang bersatu

 

Akaun

Akaun di blockchain Ethereum mempunyai banyak tujuan dan datang dalam dua bentuk utama. Yang pertama dipanggil akaun yang dimiliki secara luaran (EOA). Jenis akaun ini membolehkan sesiapa sahaja menyimpan, menerima, dan menghantar ETH atau token yang dibina di blockchain Ethereum, seperti token ERC-20.

Akaun EOA dikawal oleh kunci peribadi. Ini bermakna sesiapa yang memiliki kunci peribadi boleh mengakses akaun dan asetnya. Akaun EOA adalah jenis akaun yang paling popular di blockchain Ethereum.

Jenis akaun kedua di blockchain Ethereum adalah akaun kontrak. Akaun kontrak Ethereum dikawal oleh kontrak pintar. Kontrak pintar adalah perjanjian yang dikodkan pada buku lejar teragih yang dilaksanakan secara automatik apabila syarat-syarat yang ditetapkan terpenuhi.

Sebagai contoh, kontrak pintar mungkin diprogramkan untuk menghantar jumlah tertentu ETH kepada syarikat sebagai pembayaran pada hari ketiga setiap bulan, menggunakan masa sebagai pemacu. Berbeza dengan akaun EOA, akaun kontrak memerlukan kos ETH untuk ditubuhkan.

Satu perbezaan utama antara kedua-dua jenis akaun ini adalah akaun EOA boleh berinteraksi antara satu sama lain dan dengan kontrak pintar. Akaun kontrak juga boleh berkomunikasi dengan kontrak dan EOA lain tetapi tidak dapat berfungsi tanpa kontrak pintar.

Mesin Maya Ethereum

Mesin Maya Ethereum adalah enjin pengiraan yang berfungsi sebagai komputer terdesentralisasi di blockchain Ethereum. Mesin Maya berfungsi sebagai habitat untuk akaun Ethereum dan kontrak pintar. Pada blok tertentu dalam blockchain, terdapat satu keadaan "kanonikal" yang tunggal, dan Mesin Maya menetapkan peraturan yang mengatur pengiraan keadaan baru yang sah apabila blockchain bergerak dari satu blok ke blok lain.

Mesin Maya adalah lengkap Turing, bermakna ia boleh menjalankan mana-mana program jika terdapat cukup gas untuk menampung kos pengiraan. Di platform Ethereum, pelbagai jenis aplikasi boleh dicipta kerana fleksibilitinya.

Di samping itu, pelaksanaan yang ditentukan kontrak pintar dijamin oleh Mesin Maya, yang bermakna untuk input dan keadaan yang diberikan, hasilnya akan selalu sama. Ciri ini penting bagi rangkaian Ethereum mencapai konsensus.

Kontrak pintar

Kontrak pintar adalah perjanjian yang dilaksanakan sendiri yang tertanam di blockchain, terdiri daripada baris-baris kod yang diaktifkan dalam keadaan tertentu. Mereka mempunyai pelbagai tujuan, dan mereka berkisar dari melaksanakan transaksi hingga menghasilkan aset digital.

Kontrak pintar diproses di Mesin Maya, dan untuk menerapkan kontrak pintar di blockchain Ethereum, pengguna perlu mengeluarkan ETH sebagai yuran gas untuk berinteraksi dengan blockchain Ethereum.

Setelah diterapkan, kontrak pintar adalah tidak boleh diubah dan tidak boleh dibatalkan, dan transaksi yang dihantar ke kontrak pintar juga tidak boleh dibatalkan. Kontrak pintar menawarkan pelbagai kelebihan kepada dunia kripto. Mereka telah mengubah cara transaksi dan perjanjian dilaksanakan, menambah nilai yang besar kepada ekosistem blockchain dengan meningkatkan kelajuan, pengautomatan, keselamatan, kepercayaan, dan ketelusan.

Blok Ethereum dan konsensus

Ethereum menggunakan mekanisme konsensus bukti kepemilikan (PoS) di mana pengesah dipilih secara rawak untuk membuat blok dan mendapatkan ganjaran. Rangkaian Beacon memperkenalkan bukti kepemilikan ke Ethereum, meningkatkan keselamatan dan membolehkan pengesah mendapatkan ETH tambahan dalam proses tersebut.

Peserta meletakkan ETH mereka, mengunci mereka sebagai jaminan untuk mengambil bahagian dalam mekanisme konsensus. Semakin banyak ETH yang peserta letakkan, semakin tinggi peluang mereka dipilih untuk membentuk blok.

Sistem konsensus Ethereum direka untuk menjadi lebih mesra alam dan selamat daripada sistem bukti kerja (PoW) sebelumnya. Dalam PoW, penambang bersaing untuk menyelesaikan teka-teki matematik yang kompleks untuk membuat blok. Ini memerlukan jumlah tenaga dan kuasa pengkomputeran yang besar. PoS, di sisi lain, tidak memerlukan penambang bersaing. Sebaliknya, pengesah dipilih berdasarkan jumlah ETH yang mereka letakkan.

Berbeza dengan PoW, PoS menawarkan kelebihan rintangan masyarakat yang didorong oleh serangan 51%. Pengesah boleh mengabaikan garpu penyerang dan terus membangunkan rantai minoriti, mendorong aplikasi, pertukaran, dan kolam untuk melakukan perkara yang sama. Mereka juga boleh mempertimbangkan untuk memusnahkan aset yang diletakkan dan mengusir penyerang dari rangkaian, mencipta penolakan ekonomi yang kuat terhadap serangan 51%.

Peranan komuniti pembangun dalam membentuk masa depan Ethereum

Dalam konteks Ethereum, istilah "komuniti pembangun" merujuk kepada sekumpulan pengaturcara, peminat, dan pembangun yang bekerja untuk terus meningkatkan dan menjaga blockchain Ethereum dan ekosistem sekitarnya.

Komuniti ini bertanggungjawab untuk menulis dan meninjau kod, mencadangkan dan melaksanakan peningkatan rangkaian (hard fork), mengembangkan dan meningkatkan standard Ethereum (seperti ERC-20 untuk token), dan membina DApps dan alat yang berfungsi di platform Ethereum. Komuniti pembangun adalah penting dalam menentukan masa depan Ethereum dengan menangani isu-isu skalabiliti, keselamatan, dan kebolehgunaan.

Komuniti pembangun juga membantu pembangunan penyelesaian interoperabiliti blockchain. Mereka aktif berpartisipasi dengan mengembangkan dan menggunakan teknologi seperti token terbungkus, membolehkan aset satu blockchain diwakili di blockchain lain dan mempromosikan keserasian lintas rantai yang lancar. Selain itu, pembangun mencipta jambatan lintas rantai untuk menghubungkan beberapa ekosistem blockchain, membolehkan pemindahan data dan aset.

Komuniti pembangun kemungkinan akan memajukan inovasi dalam interoperabiliti di masa depan dengan perkembangan teknologi blockchain. Mereka kemungkinan akan menyempurnakan protokol yang ada dan mengembangkan yang baru, menjadikan lebih mudah bagi blockchain seperti Ethereum untuk berinteraksi dengan rangkaian yang berbeza, mempromosikan adopsi dan utiliti yang lebih luas di persekitaran digital, dan meningkatkan utiliti ekosistem blockchain.