第三幕

万物上链

比特币把「信任」交给代码;以太坊把「代码」交给所有人——从此去中心化不再只用来记账。既然钱能去中心化,别的呢?这一幕看:人们究竟用同一套「公开、可验证、不可篡改」的逻辑,造出了什么。

生态科普1994 至今中立 · 可溯源
本厅展品要目

以太坊白皮书与黄皮书 · ERC-20/721/1155 标准原文 · NFT 合约地址与存储形态 · AMM 与 Gas 互动展项

本厅要旨

人们用同一套逻辑造出了可编程的合约、无需银行的金融、链上的所有权,以及不靠公司也能协作的新型组织——一个由代码运行、任何人可查可用的平行世界。

单元一

世界计算机

从记账到可编程

智能合约思想源流

「智能合约」这个词,比比特币早了十五年。1994 年,Nick Szabo 提出:合约条款可以被写成计算机协议,由机器自动执行,而不必依赖法院事后追偿。在 1996 年的后续文章中,他以自动售货机为例——投币即交付,无需信任售货者。约二十年后,这个想法在以太坊上长成了一台可编程的机器。

自动售货机
投币付出约定的价格
规则自动核对钱够了吗?
当场交付无需信任售货者
传统合约
签约双方书面约定
等待履约靠对方自觉
违约后追偿交给法院事后处理
Szabo 的类比:条款写进机器,执行就不再依赖对方的诚信。
作者Nick Szabo
发表短文 1994 · 长文 1997
首发出处First Monday Vol.2 No.9, 1997
备注另可参见 Szabo 1996《Building Blocks for Digital Markets》。

以太坊白皮书

2013 年末,19 岁的 Vitalik Buterin 提出一个问题:既然区块链能记账,为什么不能跑任意程序?他的答案是给区块链内置一台图灵完备的虚拟机——任何应用都可以作为智能合约部署上去。这份文件把区块链从「一本账」升级为「一台世界计算机」。

一本账比特币
地址余额
1A1z…50 BTC
12cb…0.5 BTC
1Hz9…2.1 BTC

记录「谁有多少」

一台世界计算机以太坊
账户余额代码 · 存储
0xA1…3 ETH—
0xC0…120 ETHtransfer(…)
0xB7…0.8 ETH—

还记录「程序」与它的状态,任何人都能调用

示意:地址与数值均为虚构。
作者Vitalik Buterin
发表2013 末草稿 · 2014 定稿
首发出处ethereum.org
展陈说明 · 历史语境

以太坊基金会已在该页面声明:原白皮书不再反映今日以太坊的实际形态。本馆据此标注历史语境——它作为「思想原件」陈列,而非当前技术文档。

以太坊白皮书作者 Vitalik Buterin 在 TechCrunch Disrupt London 2015 现场
图:Vitalik Buterin(TechCrunch Disrupt London,2015)· 摄影 John Phillips · CC BY 2.0 · 已裁切调色

以太坊黄皮书

愿景要变成协议,必须先变成数学。Gavin Wood 用形式化数学定义了以太坊虚拟机(EVM)的每一条运行规则——每个操作码、每笔 gas 消耗、每次状态转移。有了它,任何团队都能写出行为完全一致的客户端。白皮书负责说服,黄皮书负责精确。

作者Gavin Wood
发表2014 · 按 EIP 版本持续更新

以太坊上线与合约语言

Frontier 主网上线与 Solidity

2015 年 7 月 30 日,以太坊创世区块生成,Frontier 阶段启动——论文变成了一个正在运行的网络。与之配套的 Solidity 成为部署合约的主力语言,一种为「代码即合约」而设计的语言。从这一天起,任何人都可以往这台世界计算机里装程序。

发布方以太坊基金会(Stephan Tual 撰)
日期2015-07-30
合约语言Solidity · Gavin Wood、Christian Reitwiessner 等

代币标准的演进

三份不长的技术标准,决定了链上资产的形态。它们的共同点是「统一接口」——只要遵守同一套函数命名,任何钱包、任何交易所、任何市场都能自动识别你发行的东西。互操作性不是靠商业协议谈出来的,是靠公开标准长出来的。

ERC-20每一枚都一样,可以互换、可以拆分
#1#42#7
ERC-721每一枚都有唯一编号,不可互换
一份合约#3#9
ERC-1155同质与非同质装在一起,批量转移
三种标准的核心差别:代币之间能不能互换,以及一份合约里能装几种。
20
2015

ERC-20 · Token Standard

统一同质化代币接口(transfer / approve 等),让任何人都能发行可互操作的代币。发行门槛的消失同时带来了 2017 年的 ICO 集资潮与万物代币化,以及随之而来的大规模项目失败与各国监管介入(美国 SEC《DAO 调查报告》2017-07)。作者 Fabian Vogelsteller 与 Vitalik Buterin。

721
2018

ERC-721 · Non-Fungible Token

让唯一、可拥有的代币("deed")可互操作——NFT 的技术 DNA。由 Dieter Shirley(Dapper Labs)围绕 CryptoKitties 起草,作者还包括 William Entriken、Jacob Evans、Nastassia Sachs。

1155
2018

ERC-1155 · Multi Token

一份合约同时管理多种代币(同质+非同质)并支持批量转移,成为游戏与市场的高效标准。源自 Enjin,作者 Witek Radomski、Andrew Cooke、Philippe Castonguay 等。

以太坊合并

The Merge · 合并

2022 年 9 月 15 日,以太坊完成「合并」:告别挖矿(工作量证明),改由押上 ETH 作保证金的验证者轮流记账(权益证明),能耗下降约 99.95%。它常被称为区块链史上最复杂的在线工程迁移之一:一个市值千亿美元的网络在不停机的前提下更换了共识机制。两种机制的安全性孰优孰劣,至今仍有争论(见「文化与未来」的「开放议题墙」)。

工作量证明矿机竞相计算,赢家记账
不停机切换
权益证明押上 ETH 作保证金,验证者轮流记账
合并前
合并后能耗下降约 99.95%
能耗条按比例绘制:合并后的长度只剩原来的约二千分之一。
执行方以太坊基金会/核心开发者社群
日期2022-09-15
能耗变化下降约 99.95%
备注EIP-1559(2021 费用改革与 ETH 销毁机制)是同期的另一项重大变更。本事件亦作为里程碑陈列于「荣耀与灾难」。
单元二

无需银行的金融

DeFi:把银行拆成代码

「DeFi」一词的诞生

2018 年 8 月,一个 Telegram 群里的人在为「以太坊开放金融运动」取名。备选里有 Open Horizon 等,最后,据相关人士回忆,"DeFi"(读作 DEFY)胜出。在场者有 Inje Yeo(Set Protocol)、Blake Henderson(0x)、Brendan Forster(Dharma)。一个日后代表数百亿美元规模的词,诞生于一次聊天。

命名者Inje Yeo · Set Protocol
日期2018-08
这段经过目前主要见于当事人事后的回忆和媒体报道,原始聊天记录未公开,因此这里只作为一种流传较广的说法介绍。

自动做市商的诞生

传统交易所靠订单簿撮合买卖双方。但在链上,撮合太贵、太慢。2016 年,Vitalik 在 Reddit 上提出:能不能像运行预测市场那样,用一个公式自动定价?两年后,Hayden Adams 把它写成了 Uniswap:有人预先把两种代币存进一个资金池,交易者直接与池子兑换,价格由恒定乘积 x·y=k 按池中两种代币的数量自动算出。

池中 ETH 数量 →池中 USDC 数量 →x · y = k价格 ≈ 3000 USDC/ETH

沿曲线移动=一笔兑换。池里 ETH 越多,每枚 ETH 能换到的 USDC 越少,曲线也越平。

动画:两种代币数量的乘积始终不变;点在曲线上的斜率就是当前价格。
2016-10

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

「像预测市场那样用链上做市商运行 DEX」——以太坊社区中 AMM 思想最早、最有影响的公开讨论之一,一篇 Reddit 帖子。

UNI
2018-11

Uniswap Whitepaper v1

Hayden Adams 把恒定乘积 AMM 落地为可用的去中心化交易所,v1 于 2018-11-02 上主网。v2(2020-05)、v3(2021-05)相继引入更精细的流动性机制。

备注Uniswap v2 与 v3 白皮书:uniswap.org/whitepaper.pdf、uniswap.org/whitepaper-v3.pdf。

把银行拆成代码

银行做四件事:存贷、结算、定价、清算。DeFi 把它们逐个改写为公开可读的合约。下面四件展品,是这场改写里最关键的四块拼图。合约公开意味着可审计,也意味着漏洞同样公开——下一节会介绍这套设计已知的风险。

DAI
2017-12

The Dai Stablecoin System

去中心化、超额抵押的稳定币:用户把 ETH 锁进金库(CDP)生成 DAI,靠清算机制维持锚定。2017 年单抵押 SAI → 2019-11 多抵押 DAI。

2019–2020

Compound & Aave Protocol

算法利率的链上货币市场。Aave 让「闪电贷」广为普及(概念最早由 Marble 协议于 2018 年提出):在同一笔交易内无抵押借出并归还,还不上则整笔交易作废——一种传统金融里不存在的原语。COMP 治理代币(2020-06)带来了流动性挖矿,该模式此后经历了扩张与退潮。

LINK
2017-09

ChainLink: A Decentralized Oracle Network

合约读不到链外数据,这是它最大的瓶颈。预言机网络把链下真实数据可信地喂给合约,成为 DeFi 的喂价基础设施。作者 Steve Ellis、Ari Juels、Sergey Nazarov。

$1
2016–

稳定币三类并陈

同为「一美元」,机制截然不同:USDT 法币储备支持(2014-10)/USDC 法币储备支持,由受监管机构发行(2018-09)/DAI 加密资产超额抵押。三种锚定方式的风险位置完全不同,本馆并陈对照,不作优劣评价。

中立提示

CENTRE 联盟已于 2023 年解散,USDC 现由 Circle 运营;MakerDAO 已更名 Sky。算法稳定币的反面教材(Terra/UST 崩盘)主叙事在「荣耀与灾难」。以上均非投资建议。

拆解之后:DeFi 的失效模式

上一节介绍了 DeFi 的基本构件;这一节看它已知的风险。以下四项不是偶发事故,而是这些机制在设计上就要承担的代价。

2020-03-12

清算:黑色星期四

价格急跌叠加网络拥堵,使 MakerDAO 的清算拍卖出现以 0 DAI 成交的情形——抵押品被零价拍走,被清算用户未能取回任何剩余抵押品。清算机制在上一节被描述为「维持锚定」的功能;这一天显示它同时是用户承担的风险。事件的完整讨论与协议方事后应对,见 MakerDAO 官方论坛存档。

2020–

闪电贷:同一个原语的另一面

上一节称闪电贷为「传统金融里不存在的原语」,这是准确的;但同一属性也使其成为价格操纵的杠杆——在同一笔交易内完成借入、操纵、获利、归还,无需任何抵押。2020 年 2 月的 bZx 事件是首批大规模案例。这不是实现缺陷,而是无抵押即时借贷这一设计的固有面。

{ }
持续

合约漏洞:资金由代码托管

DeFi 协议的资金全部由合约托管,没有可撤销的中间人。这意味着代码错误直接等同于资金损失,且合约一经部署即公开可读——审计者与攻击者读到的是同一份代码。各机构对历年被盗规模的统计口径不一、数字差异较大,这里不引用单一数字。

⚠ 暂无公认统计口径,本馆不填数
机制固有

无常损失:流动性提供者的代价

向 AMM 池提供流动性者,在池内两种资产价格相对变动时,其持仓价值低于单纯持有这两种资产。这不是事故,是恒定乘积做市这一设计的固有代价。紧接着的 AMM 互动展项呈现的是交易者视角;这一项是同一机制的另一端。

中立提示

本节与上一节是同一套机制的两面。本馆不就 DeFi 的长期可行性作出判断。

AMM 流动性池(互动)

去中心化交易所没有订单簿——价格由“恒定乘积公式” x·y=k 自动决定。拖动滑块卖出 ETH,看价格如何随成交量滑动(滑点 slippage)。

Gas 费与网络拥堵(互动)

在以太坊上做任何操作都要付 gas 费,价格随网络拥堵浮动。拖动“网络繁忙度”,看 gas 价与转账成本如何变化。

单元三

链上的所有权

NFT 与数字艺术
展陈说明

本单元每件作品都标出链上合约地址与存储形态。NFT 合约通常只记下谁拥有哪一号作品,外加一个指向图像的链接;图像本身多存在 IPFS 或项目方服务器上,只有少数直接写进链里。想看作品,可凭合约地址在区块浏览器或项目官网查看。

染色币

Colored Coins · 染色币

在 NFT 这个词出现之前,有人已经在想:能不能给某一笔比特币「染上颜色」,让它代表现实世界的一份资产?2012 年 Meni Rosenfeld 的染色币白皮书系统地提出了这个思路——它是链上资产与 NFT 的理论根,也是后来 Counterparty 与 Rare Pepes(见「文化与未来」)等比特币链上资产实验的先驱之一。

作者Meni Rosenfeld(概念另有 Yoni Assia 2012)
发表2012-12-04
稳定镜像 Semantic Scholar (原站证书已过期,建议引用镜像)

首枚数字藏品的探索

Quantum · 最早的 NFT 之一

2014 年 5 月 3 日,艺术家 Kevin McCoy 在 Namecoin 上铸造了一件名为《Quantum》的作品,后重铸至以太坊;2021 年 6 月在苏富比「Natively Digital」专场以约 147 万美元成交。它通常被视为最早的 NFT 之一——「第一枚」的认定存在分歧,见下方争议说明。

它的重要性不在技术,而在于它提出了一个此前无人提出的问题:一件本可无限复制的数字作品,能不能有「原件」。McCoy 当时给出的答案是把归属登记写进一条公共账本,比 ERC-721 早三年半,比「NFT」这个词的流行早约七年。比起「是不是第一枚」,这个提问本身更值得细看。

艺术家Kevin McCoy
铸造2014-05-03 · Namecoin
拍卖苏富比 2021-06-10 · 约 147 万美元
存储形态链上指针 → 网关实测 tokenURI(0) 返回 https://ipfs.io/ipfs/QmV6Lf…——注意这是一个 HTTPS 网关地址而非 ipfs:// 协议地址,其可访问性取决于 ipfs.io 这一特定网关是否存活,是本馆所藏链上作品中依赖最重的一件。
观看途径经合约返回的网关地址访问,或经艺术家官网 mccoyspace.com。链上可核验的是归属记录与那条 URL 本身,不是图像文件。
艺术家官网 mccoyspace.com
展陈说明 · 关于「第一枚」的分歧

McCoy 方:2014-05-03 于 Namecoin 铸造,具时间优先性,2021 年经苏富比拍出。
Free Holdings 方:原始 Namecoin 记录因未续期而失效,该公司随后重新注册了这条记录,据此主张自己才是 Namecoin 版《Quantum》的所有者。2023-03,美国纽约南区联邦法院以原告缺乏诉讼资格等理由驳回其起诉(原告随后上诉);2026-02,纽约州金斯县最高法院亦以其所称要约条款过于模糊为由驳回其诉讼。
另有观点认为「首枚 NFT」的认定取决于定义边界,本厅前文介绍的染色币(Colored Coins,2012)与其他早期实验亦有主张。

链上藏品与生成艺术

2017 至 2021 年,一批合集定义了 NFT 的文化形态:头像即身份、算法即创作、持有即会员。下列每一件都给出链上合约地址。(读者可以自己去验证它们确实存在、唯一。)

2020-11

Art Blocks

算法存于链上、铸造时即时生成——生成艺术 NFT 运动之家(Chromie Squiggle、Fidenza 等出自此处)。Erick "Snowfro" Calderon 创办。

ENS
2017-05

Ethereum Name Service

把 name.eth 映射到地址——身份成为链上可拥有的资产。由 Nick Johnson 开发,现由 ENS DAO 治理。

单元四

新的组织与扩容多链

DAO + Layer 2

DAO 概念起源

2014 年 5 月,Vitalik 写下《DAOs, DACs, DAs and More: An Incomplete Terminology Guide》,第一次系统地界定了「去中心化自治组织」这一类实体的术语边界。如果说智能合约让代码能执行合约,DAO 追问的是更远的一步:一个组织能不能不靠公司、不靠管理层而存在?

作者Vitalik Buterin
日期2014-05-06
首发出处Ethereum Foundation Blog

组织形态的三次实验

从一个念头到几万人共管一个钱包,DAO 用不到十年做了三场标志性的实验。一次以灾难收场,一次成为被广泛借鉴的治理蓝本,一次让这个词进入了大众视野。

DAO
2016-04

The DAO

以太坊上第一个大型 DAO(Slock.it,Christoph Jentzsch 主创),也是这种组织形态的第一次大规模尝试。2016 年 6 月,攻击者利用合约漏洞转走约三分之一资金(约 360 万 ETH);以太坊随后以硬分叉追回,未分叉的原链延续为以太坊经典(详见「荣耀与灾难」)。

MKR
2017–

Maker 治理模块

MKR 持币者的连续批准投票,是最早的链上治理实践之一。官方技术文档与治理手册均开源。MakerDAO 现已更名 Sky。

2021-11

ConstitutionDAO

七天内众筹约 4,700 万美元 ETH(约 1.7 万名贡献者、约 11,600 ETH),去竞拍一份美国宪法印本——最终败给 Ken Griffin,退款靠 Juicebox 的 overflow 机制完成。它让 DAO 第一次进入主流视野。

为什么需要 Layer 2

主链为了安全与去中心化,牺牲了吞吐——这不是缺陷,而是刻意的取舍:要让全球每个人都能用一台普通电脑独立验证全部历史,区块就不能太大、太快。代价是繁忙时 gas 昂贵、TPS 很低(在上方的 Gas 互动展项里你可以亲手感受)。Layer 2 的思路不是放宽主链的限制,而是把计算搬到链下、只把结果与证明交回主链。

2017-08

Plasma: Scalable Autonomous Smart Contracts

L2 的早期框架:子链 + 欺诈证明。作者 Joseph Poon & Vitalik Buterin——注意 Poon 也是闪电网络白皮书的作者之一,两条链的扩容思路在此交汇。

2020-10

A rollup-centric ethereum roadmap

Vitalik 宣布以太坊全面押注 rollup——扩容路线的战略转折点,此后主链的角色定位为「数据可用性与结算层」。

两条 Rollup 路线与多链宇宙

Rollup 都把交易搬到链下压缩后交回主链,区别在于「凭什么相信链下算得对」:乐观派假设它是对的、留一个挑战期让人举证欺诈;零知识派则用密码学证明当场证明它是对的。此外还有一条不同的路:不扩容单链,而是让许多链互联。

链下 · Layer 2
压缩成一批
乐观 Rollup先假定结果正确,留出挑战期;有人举证欺诈就推翻凭:挑战期
零知识 Rollup随批次附上密码学证明,主链当场验证凭:有效性证明
主链 · Layer 1
只收结果与证明
同一个目标,两种「凭什么相信链下算得对」。
OP
2021

乐观 Rollup · Arbitrum / Optimism

交易搬到链下处理、压缩打包回主链,继承主链安全同时提高吞吐、降低费用。Arbitrum One 于 2021-08-31 上线;Optimism 的 OP Stack 开源后衍生出 Base 等一批链。

ZK
2020–

零知识 Rollup · zkSync / Starknet

用零知识密码学证明保证链下计算正确——低成本可信扩容。zkSync v1 于 2020-06 上线(Matter Labs);Starknet Alpha 于 2021-11 上线(StarkWare),基于 Cairo VM 与 STARK 证明。

IBC
2016

多链宇宙 · Cosmos / Polkadot

跨链通信与异构多链架构——「区块链的互联网」,去中心化不止一条链。Cosmos(Jae Kwon & Ethan Buchman)以 IBC 连接主权链;Polkadot(Gavin Wood,白皮书 2016-10)用中继链+平行链。

备注EIP-4844(2024)引入 blob 交易,显著降低了 L2 的数据成本。
跨厅参照

别忘了比特币也有自己的 L2:闪电网络(Poon & Dryja,2015 年首发白皮书)用链下支付通道实现即时、低费的小额支付。它作为里程碑陈列于「荣耀与灾难」,与本单元的以太坊扩容路线形成对照——同一个问题,两条不同的答案。

关键事实

  • 以太坊主网 2015-07-30 上线,引入智能合约。
  • 稳定币合计市值超过 3,000 亿美元(随时点波动)。
  • NFT 多基于以太坊 ERC-721 标准。
  • Layer 2 用 Rollup 提升吞吐、降低 gas 费。
继续参观荣耀与灾难
馆内导览BTC.com 博物馆
有什么关于比特币想问的?
回答来自本馆展陈与公开资料