第三幕

萬物上鏈

比特幣把「信任」交給程式;以太坊把「程式」交給所有人——從此去中心化不再只用來記帳。既然錢能去中心化,別的呢?這一幕看:人們究竟用同一套「公開、可驗證、不可篡改」的邏輯,造出了什麼。

生態科普1994 至今中立 · 可溯源
本廳展品要目

以太坊白皮書與黃皮書 · ERC-20/721/1155 標準原文 · NFT 合約地址與儲存形態 · AMM 與 Gas 互動展項

本廳要旨

人們用同一套邏輯造出了可程式化的合約、無需銀行的金融、鏈上的所有權,以及不靠公司也能協作的新型組織——一個由程式碼執行、任何人可查可用的平行世界。

單元一

世界電腦

從記帳到可程式化

智慧合約思想源流

「智慧合約」這個詞,比比特幣早了十五年。1994 年,Nick Szabo 提出:合約條款可以被寫成電腦協定,由機器自動執行,而不必依賴法院事後追償。在 1996 年的後續文章中,他以自動販賣機為例——投幣即交付,無需信任售貨者。約二十年後,這個想法在以太坊上長成了一臺可程式化的機器。

自動販賣機
投幣付出約定的價格
規則自動核對錢夠了嗎?
當場交付無需信任售貨者
傳統合約
簽約雙方書面約定
等待履約靠對方自覺
違約後追償交給法院事後處理
Szabo 的類比:條款寫進機器,執行就不再依賴對方的誠信。
作者Nick Szabo
發表短文 1994 · 長文 1997
首發出處First Monday Vol.2 No.9, 1997
備註另可參見 Szabo 1996《Building Blocks for Digital Markets》。

以太坊白皮書

2013 年末,19 歲的 Vitalik Buterin 提出一個問題:既然區塊鏈能記帳,為什麼不能跑任意程式?他的答案是給區塊鏈內建一臺圖靈完備的虛擬機器——任何應用都可以作為智慧合約部署上去。這份文件把區塊鏈從「一本帳」升級為「一臺世界電腦」。

一本帳比特幣
地址餘額
1A1z…50 BTC
12cb…0.5 BTC
1Hz9…2.1 BTC

記錄「誰有多少」

一台世界電腦以太坊
帳戶餘額程式碼 · 儲存
0xA1…3 ETH—
0xC0…120 ETHtransfer(…)
0xB7…0.8 ETH—

還記錄「程式」與它的狀態,任何人都能呼叫

示意:地址與數值均為虛構。
作者Vitalik Buterin
發表2013 末草稿 · 2014 定稿
首發出處ethereum.org
展陳說明 · 歷史語境

以太坊基金會已在該頁面聲明:原白皮書不再反映今日以太坊的實際形態。本館據此標註歷史語境——它作為「思想原件」陳列,而非現行技術文件。

以太坊白皮書作者 Vitalik Buterin 在 TechCrunch Disrupt London 2015 現場
圖:Vitalik Buterin(TechCrunch Disrupt London,2015)· 攝影 John Phillips · CC BY 2.0 · 已裁切調色

以太坊黃皮書

願景要變成協定,必須先變成數學。Gavin Wood 用形式化數學定義了以太坊虛擬機器(EVM)的每一條執行規則——每個操作碼、每筆 gas 消耗、每次狀態轉移。有了它,任何團隊都能寫出行為完全一致的用戶端。白皮書負責說服,黃皮書負責精確。

作者Gavin Wood
發表2014 · 按 EIP 版本持續更新

以太坊上線與合約語言

Frontier 主網上線與 Solidity

2015 年 7 月 30 日,以太坊創世區塊生成,Frontier 階段啟動——論文變成了一個正在運作的網路。與之配套的 Solidity 成為部署合約的主力語言,一種為「程式碼即合約」而設計的語言。從這一天起,任何人都可以往這臺世界電腦裡裝程式。

發布方以太坊基金會(Stephan Tual 撰)
日期2015-07-30
合約語言Solidity · Gavin Wood、Christian Reitwiessner 等

代幣標準的演進

三份不長的技術標準,決定了鏈上資產的形態。它們的共同點是「統一介面」——只要遵守同一套函式命名,任何錢包、任何交易所、任何市場都能自動識別你發行的東西。互通性不是靠商業協議談出來的,是靠公開標準長出來的。

ERC-20每一枚都一樣,可以互換、可以拆分
#1#42#7
ERC-721每一枚都有唯一編號,不可互換
一份合約#3#9
ERC-1155同質與非同質裝在一起,批量轉移
三種標準的核心差別:代幣之間能不能互換,以及一份合約裡能裝幾種。
20
2015

ERC-20 · Token Standard

統一同質化代幣介面(transfer / approve 等),讓任何人都能發行可互通的代幣。發行門檻的消失同時帶來了 2017 年的 ICO 集資潮與萬物代幣化,以及隨之而來的大規模專案失敗與各國監管介入(美國 SEC《DAO 調查報告》2017-07)。作者 Fabian Vogelsteller 與 Vitalik Buterin。

721
2018

ERC-721 · Non-Fungible Token

讓唯一、可擁有的代幣(「deed」)可互通——NFT 的技術 DNA。由 Dieter Shirley(Dapper Labs)圍繞 CryptoKitties 起草,作者還包括 William Entriken、Jacob Evans、Nastassia Sachs。

1155
2018

ERC-1155 · Multi Token

一份合約同時管理多種代幣(同質+非同質)並支援批次轉移,成為遊戲與市場的高效標準。源自 Enjin,作者 Witek Radomski、Andrew Cooke、Philippe Castonguay 等。

以太坊合併

The Merge · 合併

2022 年 9 月 15 日,以太坊完成「合併」:告別挖礦(工作量證明),改由押上 ETH 作保證金的驗證者輪流記帳(權益證明),能耗下降約 99.95%。它常被稱為區塊鏈史上最複雜的線上工程遷移之一:一個市值千億美元的網路在不停機的前提下更換了共識機制。兩種機制的安全性孰優孰劣,至今仍有爭論(見「文化與未來」的「開放議題牆」)。

工作量證明礦機競相計算,贏家記帳
不停機切換
權益證明押上 ETH 作保證金,驗證者輪流記帳
合併前
合併後能耗下降約 99.95%
能耗條按比例繪製:合併後的長度只剩原來的約二千分之一。
執行方以太坊基金會/核心開發者社群
日期2022-09-15
能耗變化下降約 99.95%
備註EIP-1559(2021 費用改革與 ETH 銷毀機制)是同期的另一項重大變更。本事件亦作為里程碑陳列於「榮耀與災難」。
單元二

無需銀行的金融

DeFi:把銀行拆成程式

「DeFi」一詞的誕生

2018 年 8 月,一個 Telegram 群組裡的人在為「以太坊開放金融運動」取名。候選裡有 Open Horizon 等,最後,據相關人士回憶,「DeFi」(讀作 DEFY)勝出。在場者有 Inje Yeo(Set Protocol)、Blake Henderson(0x)、Brendan Forster(Dharma)。一個日後代表數百億美元規模的詞,誕生於一次聊天。

命名者Inje Yeo · Set Protocol
日期2018-08
這段經過目前主要見於當事人事後的回憶和媒體報導,原始聊天記錄未公開,因此這裡只作為一種流傳較廣的說法介紹。

自動做市商的誕生

傳統交易所靠訂單簿撮合買賣雙方。但在鏈上,撮合太貴、太慢。2016 年,Vitalik 在 Reddit 上提出:能不能像執行預測市場那樣,用一個公式自動定價?兩年後,Hayden Adams 把它寫成了 Uniswap:有人預先把兩種代幣存進一個資金池,交易者直接與池子兌換,價格由恆定乘積 x·y=k 按池中兩種代幣的數量自動算出。

池中 ETH 數量 →池中 USDC 數量 →x · y = k價格 ≈ 3000 USDC/ETH

沿曲線移動=一筆兌換。池裡 ETH 越多,每枚 ETH 能換到的 USDC 越少,曲線也越平。

動畫:兩種代幣數量的乘積始終不變;點在曲線上的斜率就是目前價格。
2016-10

Let's run on-chain decentralized exchanges the way we run prediction markets

「像預測市場那樣用鏈上做市商執行 DEX」——以太坊社群中 AMM 思想最早、最有影響的公開討論之一,一篇 Reddit 貼文。

UNI
2018-11

Uniswap Whitepaper v1

Hayden Adams 把恆定乘積 AMM 落地為可用的去中心化交易所,v1 於 2018-11-02 上主網。v2(2020-05)、v3(2021-05)相繼引入更精細的流動性機制。

備註Uniswap v2 與 v3 白皮書:uniswap.org/whitepaper.pdf、uniswap.org/whitepaper-v3.pdf。

把銀行拆成程式

銀行做四件事:存貸、結算、定價、清算。DeFi 把它們逐個改寫為公開可讀的合約。下面四件展品,是這場改寫裡最關鍵的四塊拼圖。合約公開意味著可審計,也意味著漏洞同樣公開——下一節會介紹這套設計已知的風險。

DAI
2017-12

The Dai Stablecoin System

去中心化、超額抵押的穩定幣:使用者把 ETH 鎖進金庫(CDP)生成 DAI,靠清算機制維持錨定。2017 年單抵押 SAI → 2019-11 多抵押 DAI。

2019–2020

Compound & Aave Protocol

演算法利率的鏈上貨幣市場。Aave 讓「閃電貸」廣為普及(概念最早由 Marble 協定於 2018 年提出):在同一筆交易內無抵押借出並歸還,還不上則整筆交易作廢——一種傳統金融裡不存在的原語。COMP 治理代幣(2020-06)帶來了流動性挖礦,該模式此後經歷了擴張與退潮。

LINK
2017-09

ChainLink: A Decentralized Oracle Network

合約讀不到鏈外資料,這是它最大的瓶頸。預言機網路把鏈下真實資料可信地餵給合約,成為 DeFi 的餵價基礎設施。作者 Steve Ellis、Ari Juels、Sergey Nazarov。

$1
2016–

穩定幣三類並陳

同為「一美元」,機制截然不同:USDT 法幣儲備支撐(2014-10)/USDC 法幣儲備支撐,由受監管機構發行(2018-09)/DAI 加密資產超額抵押。三種錨定方式的風險位置完全不同,本館並陳對照,不作優劣評價。

中立提示

CENTRE 聯盟已於 2023 年解散,USDC 現由 Circle 營運;MakerDAO 已更名 Sky。演算法穩定幣的反面教材(Terra/UST 崩盤)主敘事在「榮耀與災難」。以上均非投資建議。

拆解之後:DeFi 的失效模式

上一節介紹了 DeFi 的基本構件;這一節看它已知的風險。以下四項不是偶發事故,而是這些機制在設計上就要承擔的代價。

2020-03-12

清算:黑色星期四

價格急跌疊加網路壅塞,使 MakerDAO 的清算拍賣出現以 0 DAI 成交的情形——抵押品被零價拍走,被清算使用者未能取回任何剩餘抵押品。清算機制在上一節被描述為「維持錨定」的功能;這一天顯示它同時是使用者承擔的風險。事件的完整討論與協定方事後應對,見 MakerDAO 官方論壇存檔。

2020–

閃電貸:同一個原語的另一面

上一節稱閃電貸為「傳統金融裡不存在的原語」,這是準確的;但同一屬性也使其成為價格操縱的槓桿——在同一筆交易內完成借入、操縱、獲利、歸還,無需任何抵押。2020 年 2 月的 bZx 事件是首批大規模案例。這不是實作缺陷,而是無抵押即時借貸這一設計的固有面。

{ }
持續

合約漏洞:資金由程式託管

DeFi 協定的資金全部由合約託管,沒有可撤銷的中間人。這意味著程式碼錯誤直接等同於資金損失,且合約一經部署即公開可讀——審計者與攻擊者讀到的是同一份程式碼。各機構對歷年被盜規模的統計口徑不一、數字差異較大,這裡不引用單一數字。

⚠ 暫無公認統計口徑,本館不填數
機制固有

無常損失:流動性提供者的代價

向 AMM 池提供流動性者,在池內兩種資產價格相對變動時,其持倉價值低於單純持有這兩種資產。這不是事故,是恆定乘積做市這一設計的固有代價。緊接著的 AMM 互動展項呈現的是交易者視角;這一項是同一機制的另一端。

中立提示

本節與上一節是同一套機制的兩面。本館不就 DeFi 的長期可行性作出判斷。

AMM 流動性池(互動)

去中心化交易所沒有訂單簿——價格由「恆定乘積公式」 x·y=k 自動決定。拖曳滑桿賣出 ETH,看價格如何隨成交量滑動(滑點 slippage)。

Gas 費與網路壅塞(互動)

在以太坊上做任何操作都要付 gas 費,價格隨網路壅塞浮動。拖曳「網路繁忙度」,看 gas 價與轉帳成本如何變化。

單元三

鏈上的所有權

NFT 與數位藝術
展陳說明

本單元每件作品都標出鏈上合約地址與儲存形態。NFT 合約通常只記下誰擁有哪一號作品,外加一個指向影像的連結;影像本身多存在 IPFS 或專案方伺服器上,只有少數直接寫進鏈裡。想看作品,可憑合約地址在區塊瀏覽器或專案官網檢視。

染色幣

Colored Coins · 染色幣

在 NFT 這個詞出現之前,有人已經在想:能不能給某一筆比特幣「染上顏色」,讓它代表現實世界的一份資產?2012 年 Meni Rosenfeld 的染色幣白皮書系統地提出了這個思路——它是鏈上資產與 NFT 的理論根,也是後來 Counterparty 與 Rare Pepes(見「文化與未來」)等比特幣鏈上資產實驗的先驅之一。

作者Meni Rosenfeld(概念另有 Yoni Assia 2012)
發表2012-12-04
穩定鏡像 Semantic Scholar (原站證書已過期,建議引用鏡像)

首枚數位收藏品的探索

Quantum · 最早的 NFT 之一

2014 年 5 月 3 日,藝術家 Kevin McCoy 在 Namecoin 上鑄造了一件名為《Quantum》的作品,後重鑄至以太坊;2021 年 6 月在蘇富比「Natively Digital」專場以約 147 萬美元成交。它通常被視為最早的 NFT 之一——「第一枚」的認定存在分歧,見下方爭議說明。

它的重要性不在技術,而在於它提出了一個此前無人提出的問題:一件本可無限複製的數位作品,能不能有「原件」。McCoy 當時給出的答案是把歸屬登記寫進一條公共帳本,比 ERC-721 早三年半,比「NFT」這個詞的流行早約七年。比起「是不是第一枚」,這個提問本身更值得細看。

藝術家Kevin McCoy
鑄造2014-05-03 · Namecoin
拍賣蘇富比 2021-06-10 · 約 147 萬美元
儲存形態鏈上指標 → 閘道器實測 tokenURI(0) 回傳 https://ipfs.io/ipfs/QmV6Lf…——注意這是一個 HTTPS 閘道網址而非 ipfs:// 協定位址,能否存取取決於 ipfs.io 這一特定閘道器是否存活,是本館所藏鏈上作品中依賴最重的一件。
觀看途徑經合約回傳的閘道網址存取,或經藝術家官網 mccoyspace.com。鏈上可核驗的是歸屬記錄與那條 URL 本身,不是影像檔案。
藝術家官網 mccoyspace.com
展陳說明 · 關於「第一枚」的分歧

McCoy 方:2014-05-03 於 Namecoin 鑄造,具時間優先性,2021 年經蘇富比拍出。
Free Holdings 方:原始 Namecoin 記錄因未續期而失效,該公司隨後重新註冊了這條記錄,據此主張自己才是 Namecoin 版《Quantum》的所有者。2023-03,美國紐約南區聯邦法院以原告缺乏訴訟資格等理由駁回其起訴(原告隨後上訴);2026-02,紐約州金斯縣最高法院亦以其所稱要約條款過於模糊為由駁回其訴訟。
另有觀點認為「首枚 NFT」的認定取決於定義邊界,本廳前文介紹的染色幣(Colored Coins,2012)與其他早期實驗亦有主張。

鏈上藏品與生成藝術

2017 至 2021 年,一批合集定義了 NFT 的文化形態:頭像即身份、演算法即創作、持有即會員。下列每一件都給出鏈上合約地址。(讀者可以自己去驗證它們確實存在、唯一。)

2020-11

Art Blocks

演算法存於鏈上、鑄造時即時生成——生成藝術 NFT 運動之家(Chromie Squiggle、Fidenza 等出自此處)。Erick「Snowfro」Calderon 創辦。

ENS
2017-05

Ethereum Name Service

把 name.eth 對應到地址——身份成為鏈上可擁有的資產。由 Nick Johnson 開發,現由 ENS DAO 治理。

單元四

新的組織與擴容多鏈

DAO + Layer 2

DAO 概念起源

2014 年 5 月,Vitalik 寫下《DAOs, DACs, DAs and More: An Incomplete Terminology Guide》,第一次系統地界定了「去中心化自治組織」這一類實體的術語邊界。如果說智慧合約讓程式碼能執行合約,DAO 追問的是更遠的一步:一個組織能不能不靠公司、不靠管理層而存在?

作者Vitalik Buterin
日期2014-05-06
首發出處Ethereum Foundation Blog

組織形態的三次實驗

從一個念頭到幾萬人共管一個錢包,DAO 用不到十年做了三場標誌性的實驗。一次以災難收場,一次成為被廣泛借鑑的治理藍本,一次讓這個詞進入了大眾視野。

DAO
2016-04

The DAO

以太坊上第一個大型 DAO(Slock.it,Christoph Jentzsch 主創),也是這種組織形態的第一次大規模嘗試。2016 年 6 月,攻擊者利用合約漏洞轉走約三分之一資金(約 360 萬 ETH);以太坊隨後以硬分叉追回,未分叉的原鏈延續為以太坊經典(詳見「榮耀與災難」)。

MKR
2017–

Maker 治理模組

MKR 持幣者的連續批准投票,是最早的鏈上治理實踐之一。官方技術文件與治理手冊均開源。MakerDAO 現已更名 Sky。

2021-11

ConstitutionDAO

七天內募得約 4,700 萬美元 ETH(約 1.7 萬名貢獻者、約 11,600 ETH),去競拍一份美國憲法印本——最終敗給 Ken Griffin,退款靠 Juicebox 的 overflow 機制完成。它讓 DAO 第一次進入主流視野。

為什麼需要 Layer 2

主鏈為了安全與去中心化,犧牲了吞吐——這不是缺陷,而是刻意的取捨:要讓全球每個人都能用一臺普通電腦獨立驗證全部歷史,區塊就不能太大、太快。代價是繁忙時 gas 昂貴、TPS 很低(在上方的 Gas 互動展項裡你可以親手感受)。Layer 2 的思路不是放寬主鏈的限制,而是把計算搬到鏈下、只把結果與證明交回主鏈。

2017-08

Plasma: Scalable Autonomous Smart Contracts

L2 的早期框架:子鏈 + 欺詐證明。作者 Joseph Poon & Vitalik Buterin——注意 Poon 也是閃電網路白皮書的作者之一,兩條鏈的擴容思路在此交匯。

2020-10

A rollup-centric ethereum roadmap

Vitalik 宣佈以太坊全面押注 rollup——擴容路線的戰略轉折點,此後主鏈的角色定位為「資料可用性與結算層」。

兩條 Rollup 路線與多鏈宇宙

Rollup 都把交易搬到鏈下壓縮後交回主鏈,區別在於「憑什麼相信鏈下算得對」:樂觀派假設它是對的、留一個挑戰期讓人舉證欺詐;零知識派則用密碼學證明當場證明它是對的。此外還有一條不同的路:不擴容單鏈,而是讓許多鏈互連。

鏈下 · Layer 2
壓縮成一批
樂觀 Rollup先假定結果正確,留出挑戰期;有人舉證詐欺就推翻憑:挑戰期
零知識 Rollup隨批次附上密碼學證明,主鏈當場驗證憑:有效性證明
主鏈 · Layer 1
只收結果與證明
同一個目標,兩種「憑什麼相信鏈下算得對」。
OP
2021

樂觀 Rollup · Arbitrum / Optimism

交易搬到鏈下處理、壓縮打包回主鏈,繼承主鏈安全同時提高吞吐、降低費用。Arbitrum One 於 2021-08-31 上線;Optimism 的 OP Stack 開源後衍生出 Base 等一批鏈。

ZK
2020–

零知識 Rollup · zkSync / Starknet

用零知識密碼學證明保證鏈下計算正確——低成本可信擴容。zkSync v1 於 2020-06 上線(Matter Labs);Starknet Alpha 於 2021-11 上線(StarkWare),基於 Cairo VM 與 STARK 證明。

IBC
2016

多鏈宇宙 · Cosmos / Polkadot

跨鏈通訊與異構多鏈架構——「區塊鏈的網際網路」,去中心化不止一條鏈。Cosmos(Jae Kwon & Ethan Buchman)以 IBC 連接主權鏈;Polkadot(Gavin Wood,白皮書 2016-10)用中繼鏈+平行鏈。

備註EIP-4844(2024)引入 blob 交易,顯著降低了 L2 的資料成本。
跨廳參照

別忘了比特幣也有自己的 L2:閃電網路(Poon & Dryja,2015 年首發白皮書)用鏈下支付通道實現即時、低費的小額支付。它作為里程碑陳列於「榮耀與災難」,與本單元的以太坊擴容路線形成對照——同一個問題,兩條不同的答案。

關鍵事實

  • 以太坊主網 2015-07-30 上線,引入智慧合約。
  • 穩定幣合計市值超過 3,000 億美元(隨時點波動)。
  • NFT 多基於以太坊 ERC-721 標準。
  • Layer 2 用 Rollup 提升吞吐量、降低 gas 費。
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