以太坊是一个去中心化的开源区块链网络，由以太币 (ETH)代币驱动。它允许用户进行交易、通过质押赚取持有资产的利息、使用和存储非同质化代币 (NFTs)、交易加密货币、玩游戏、使用社交媒体等。^[2]​

2013年底，Vitalik Buterin发表了他的白皮书，概述了以太坊的构想。2014年1月，以太坊在迈阿密举行的北美比特币会议上首次公布。到2014年底，以太坊进行了首次众筹，通过出售原生代币以太币筹集了超过1800万美元。

以太坊于2015年上线，使其区块链上构建的智能合约和应用程序能够在没有任何第三方干扰的情况下运行。以太坊的发展经历了几个主要阶段。

每个阶段都代表了网络必要的系统级升级，届时旧版本将不再受支持。2022年9月15日，以太坊在名为“合并”（the Merge）的升级过程中，将其共识机制从工作量证明 (PoW)转变为权益证明 (PoS)。合并后，以太坊的能耗降低了约99.95%，且该升级无需以太坊用户进行任何操作。

截至2022年4月，ETH是最受欢迎的加密货币之一，排名仅次于比特币。

概览

以太坊由 Vitalik Buterin、Gavin Wood、Charles Hoskinson、Amir Chetrit、Anthony Di Iorio、Jeffrey Wilcke、Joseph Lubin 和 Mihai Alisie 于 2015 年共同推出。

以太坊不被任何单一实体控制。它完全通过社区的去中心化参与和合作而存在。

以太坊利用由志愿者运行的节点（拥有以太坊区块链数据副本的计算机）来取代由主要互联网提供商和服务商拥有的单个服务器和云系统。

这些由全球个人和企业运行的分布式节点为以太坊网络基础设施提供了韧性。因此，它极不容易受到黑客攻击或停机的影响。自 2015 年推出以来，以太坊从未经历过停机。目前有数千个独立节点在运行以太坊网络。^[2]​

历史

早期起源 (2014-2015)

2014年初，Vitalik Buterin 在佛罗里达州迈阿密举行的比特币会议上将区块链项目的概念带入公众视野，以太坊由此获得关注。介绍性论文于2014年发布，随后项目于2015年正式启动。2014年4月，由 Gavin Wood 博士 撰写的以太坊协议技术定义——黄皮书正式发布。^[3]​

该项目通过首次代币发行 (ICO) 筹集资金，出售价值数百万美元的 ETH 代币，以换取用于项目开发的资金。以太币于2014年7月22日正式开售，发售持续了42天。以太币的价格最初设定为 2000 ETH 兑换 1 BTC 的折扣价，并保持了14天，随后线性下降至最终的 1337 ETH 兑换 1 BTC。此次资产发售总计售出了价值超过1800万美元的 ETH，均以比特币支付。^[4]​^[6]​

尽管 ETH 代币在2014年即可购买，但以太坊区块链直到2015年7月30日才正式上线，这意味着 ETH 买家必须等待区块链启动后才能转移或使用他们的 ETH。​

在成功的 Olympic 测试阶段之后，以太坊项目的初步实现版本 Frontier 正式上线。它主要面向技术用户，特别是开发者。截至2015年9月15日，ETH 的价格为 1.24 美元。^[6]​

进一步发展 (2016-2021)

The DAO 黑客攻击事件

DAO 是一个于 2016 年启动的项目，作为一个基于以太坊的去中心化自治组织基金。感兴趣的各方将 ETH 发送到 DAO 内部的资金池，并换取 DAO 代币。当时，这些代币可用于投票决定 DAO 如何分配其资本池。考虑到当时以太坊的美元价格，DAO 在 2016 年吸引了价值约 1.5 亿美元的 ETH。^[6]

然而，在 2016 年，DAO 遭受了一次黑客攻击，从 DAO 的资产池中夺走了超过 360 万个 ETH。以太坊社区随后分裂为两部分。大多数以太坊社区成员同意通过修改区块链来应对此次黑客攻击，从而导致了网络的硬分叉。硬分叉产生了两个独立的区块链以及这两个链上各自的原生资产。

以太坊区块链通过分叉追回了因黑客攻击而损失的资产。由此产生的分叉资产和区块链就是现在沿用“以太坊”名称的链。而现在被称为以太坊经典 (ETC) 的则是以太坊区块链的原始版本。

企业以太坊联盟

2017年2月，来自世界各地的区块链领导者、采用者和创新者成立了企业以太坊联盟（Enterprise Ethereum Alliance，简称 EEA），该组织负责支持和背书以太坊及相关的开发与倡议。

企业以太坊联盟轮值董事会的创始成员包括埃森哲（Accenture）、桑坦德银行（Banco Santander）、BlockApps、纽约梅隆银行（BNY Mellon）、芝商所（CME Group）、ConsenSys、IC3、英特尔（Intel）、摩根大通（J.P. Morgan）、微软（Microsoft）和 Nuco。

其他创始成员包括 AMIS、安兑（Andui）、西班牙对外银行（BBVA）、brainbot technologies、英国石油（BP）、Chronicled、瑞士信贷（Credit Suisse）、秘猿科技（Cryptape）、富邦金融、荷兰国际集团（ING）、The Institutes、Monax、String Labs、Telindus、Tendermint、汤森路透（Thomson Reuters）、瑞银（UBS）、VidRoll 和 Wipro 等。2017年7月，EEA 新增了34名成员，使其成员总数超过150家。^[8]​^[9]​

2017年，以太坊货币的涨幅超过了13,000%。^[7]​

自以太坊最初发布以来，该区块链在其演进过程中经历了多次更新，例如名为“拜占庭”（Byzantium）、“君士坦丁堡”（Constantinople）和“信标链”（Beacon Chain）的升级。每次更新都改变了区块链的某些方面。例如，信标链启动了以太坊区块链向以太坊 2.0 (Eth2) 的过渡，即从工作量证明 (PoW)共识机制向权益证明 (PoS) 机制的转变。

拜占庭和君士坦丁堡各自为以太坊区块链带来了一系列变化，包括将挖矿奖励从5个 ETH 减少到3个 ETH（在拜占庭之后，以及在君士坦丁堡期间为 PoS 过渡做准备）。^[6]​

2021年3月，Visa 开始在以太坊上与加密合作伙伴使用 USDC 进行交易结算。Visa 已经与35个数字货币平台建立了合作伙伴关系，包括 Coinbase、Crypto.com、BlockFi 和 Bitpanda。^[10]​

2021年8月，“伦敦”升级上线。它包含了以太坊改进提案（"EIP"）1559，旨在改变交易费（即“燃料费”/gas fees）的估算方式。此前，用户必须竞价支付他们愿意支付的金额，以便矿工提取其以太币交易，这有时会导致高昂的成本。

在 EIP-1559 协议下，这一过程由自动竞价系统处理，设定一个根据网络拥堵程度波动的费用金额。EIP-1559 的另一个重大变化是，每笔交易费的一部分会被销毁（即从流通中移除），这减少了以太币的供应量，并可能提振其价格。^[11]​^[20]​

在2020年和2021年，以太坊面临两大主要挑战：一是网络拥堵，每秒只能处理有限数量的交易，且为了加快交易速度导致燃料费增加；二是工作量证明机制带来的巨大能源消耗。

为了提高链的可扩展性、减少对环境的影响并引入新功能，以太坊背后的开发人员开始为“合并”（The Merge）做准备，这是以太坊区块链的一次重大升级。^[6]​^[21]​

Ethereum's major upgrades and roadmap

Ethereum co-founder Vitalik Buterin made a concerted effort to educate the broader web3 community about the roadmap by publishing transparent visuals outlining the protocol’s development path. Vitalik posted the first visual roadmap to Twitter in March 2020. The most recent visual roadmap was shared on November 4, 2022.^[38]​

以太坊合并 (The Merge)

以太坊合并（最初被称为以太坊 2.0）是以太坊区块链的升级版本，它使用权益证明 共识机制 通过 质押 来验证交易。

以太坊的质押机制取代了 工作量证明 模型，在原模型中，加密货币 矿工使用高功率计算机来完成被称为 哈希 的复杂数学函数。

在以太坊交易被记录到公共区块链之前，挖矿过程需要消耗越来越多的电力来验证交易。在 工作量证明 机制下，以太坊的年耗电量大致相当于芬兰，产生的碳足迹与瑞士相当。合并后，以太坊将其碳足迹减少了高达 99.95%，解决了对该 加密货币 的主要批评之一。^[12]​

2020 年 12 月，以太坊开始在两条平行的 区块链 上运行：一条是使用 工作量证明 运行的旧链（以太坊 主网），另一条是用于 权益证明 的新链（信标链）。

合并将以太坊的 主网 和信标链整合为一个在 权益证明 协议上运行的统一 区块链。以太坊 主网 和信标链最初分别被称为 ETH1 和 ETH2。它们最终的合并曾被预期称为以太坊 2.0。^[12]​

2022 年 1 月，以太坊 基金会 弃用了“以太坊 2.0”这一术语。

他们认为以太坊 2.0 听起来太像是一个不同的操作系统，而这完全不是合并意图实现的目标。合并于 2022 年 9 月 15 日发生，整合了以太坊生态系统中现有的两条独立链：执行层和共识层（信标链）。^[43]​

Shapella 升级

以太坊的 Shapella 升级定于 UTC 时间 2023 年 4 月 12 日 22:27:35 在主网的第 194048 个 epoch 正式上线。上海升级结合了执行层（Shanghai）、共识层（Capella）以及引擎 API 的变更。^[30]​

执行层的升级以 Devcon 举办城市命名，而共识层的升级则以恒星名称命名。“Shapella” 是上海（Shanghai，Devcon 2 的举办地）与 Capella（御夫座中最亮的恒星，中文名五车二）的结合。^[30]​

上海 (Shanghai)

上海硬分叉实现了 EIP-4895，该提案允许 验证者 提取自2020年12月以来质押的 ETH。值得注意的是，此次分叉并未包含 EIP-4844，该提案旨在通过将以太坊区块链“分片” (sharding) 为多个链来提高可扩展性。

构成此次升级的六项提案包括：

• EIP-3860：限制和计量 Initcode —— 该提案将 initcode 的最大容量限制为 49152，并对每 32 字节的 initcode 块额外收取 2 gas。这从本质上解决了以太坊上的 Out-of-gas（Gas不足）异常问题。
• EIP-3855：PUSH0 指令 —— 该 EIP 为 EVM 引入了一条新指令，有助于缩小 智能合约 的大小并优化合约代码。
• EIP-3651：热 COINBASE —— 请勿将其与同名的中心化 加密货币 交易所混淆，该提案降低了区块构建的成本，并允许构建者与提议者分离。通过这种方式，网络参与者的 Gas 费用将得到削减，使用构建者执行复杂交易的交易者将不再需要为失败的交易支付费用。^[26][25][27]
• EIP-6049：旨在通过弃用有问题的 self-destruct（自毁）操作码，并将其替换为名为 “halt” 的更安全、受控的功能，从而提高以太坊智能合约的安全性和可靠性。
• EIP-4895：允许验证者从以太坊区块链的质押合约中提取自转向权益证明 (PoS) 以来质押的 32 ETH。
• ERC-4337：新 ERC-4337 标准的发布使以太坊能够引入智能账户，这些账户现已在以太坊上可用，旨在通过简化加密货币的使用来促进主流采用。

Capella

正如以太坊基金会官方博客文章中所述，Capella 升级使得在以太坊共识层上“锁定”的 ETH（即验证者余额）能够被提取，并记入执行层上的以太坊地址。^[30]​

引擎 API

连接这两个层级的引擎 API 的变更包括引入了 WithdrawalV1 结构，以及对相关结构和方法的补充。^[30]​

合并升级后的路线图

在合并之后，以太坊生态系统中不再存在两条区块链。它只有一个运行在权益证明 (PoS)共识机制上的以太坊主网。因此，以太坊挖矿不再发生，因为网络会奖励那些质押现有 ETH 代币的用户新的 ETH。这种方法使以太坊的功耗惊人地降低了 99.95%。

然而，以太坊的交易吞吐量在合并升级后并没有显著提高。

这次升级对以太坊交易唯一相关的改进是，以太坊的平均出块时间从 13-14 秒下降到了 12 秒，这表明需要更多的升级来提高其交易速度。^[32]​^[34]​^[36]​

The Surge

The Surge 升级旨在解决审查抗性、中心化问题以及协议风险。^[32]​

最初，以太坊开发人员决定通过一种称为“执行分片”的过程来扩展网络，该过程将网络分为 64 个分片链。

然而，在分析了 Layer-2 卷叠 (Rollups) 的能力后，他们得出结论：Layer-2 卷叠和 Danksharding 可以在不实施分片链的情况下扩展网络。因此，他们从路线图中删除了分片链。^[33]​

L2 Rollups

L2 Rollups 是由以太坊区块链上常规智能合约组成的二层扩展解决方案。它们充当主链与二层区块链之间的中继，以减轻以太坊的负载。

在它们的帮助下，在第二层执行交易成为可能。它们将交易分组为批次，在链下执行，并将每笔交易的少量数据存储在主链上。^[32]​

Dencun 升级

Dencun 升级是以太坊“The Surge”时代的一部分，旨在使网络更具可扩展性且更易于使用。

Dencun 升级于 2024 年 3 月 13 日启动，标志着一次重大的硬分叉更新，旨在增强以太坊网络的可扩展性、安全性和用户友好性。作为以太坊路线图计划（被称为“The Surge”）的一部分，这次升级是迈向可扩展性增强的关键一步。

以太坊 Dencun (Cancun-Deneb) 升级由负责优化执行层 (EL) 的 Cancun 和增强共识层 (CL) 的 Deneb 组成，包含了一系列对网络发展至关重要的以太坊改进提案 (EIPs)。

• EIP-1153：瞬态存储操作码
• EIP-4788：EVM 中的信标块根
• EIP-4844：分片 Blob 交易
• EIP-5656：MCOPY - 内存复制指令
• EIP-6780：仅在同一交易中执行 SELFDESTRUCT
• EIP-7044：永久有效的签名自愿退出
• EIP-7045：增加最大证明包含槽位
• EIP-7514：添加最大 Epoch 变动限制
• EIP-7516：BLOBBASEFEE 操作码

这些 EIP 是实现升级目标的核心，例如提高数据存储能力和降低区块链上的运营成本。^[31]​

以太坊 Pectra 升级

以太坊 Pectra 升级 于 2025 年 5 月 7 日在以太坊主网的第 364032 个纪元正式上线。此次升级重点关注智能账户、L2 扩展以及验证者用户体验的改进。^[41] 其中包含的三个主要以太坊改进提案 (EIP) 分别是 EIP-7702、EIP-7251 和 EIP-7691。^[42]

Fusaka 升级

Fulu-Osaka (Fusaka) 升级于 2025 年 12 月 3 日在主网激活，是继 Pectra 升级之后的又一次重大硬分叉。其主要目标是通过引入对等数据可用性采样 (PeerDAS)，显著增强以太坊 Layer 2 Rollup 的可扩展性。Fusaka 是以太坊路线图中“The Surge”阶段的关键部分，包含约 12 个 EIP。^[44]​^[45]​

此次升级的核心特性是 EIP-7594 (PeerDAS)，该机制允许网络节点通过采样少量随机部分来验证大量的 L2 数据（“blobs”），而无需下载整个数据集。这旨在使 L2 的数据吞吐量在理论上提高八倍，同时降低对节点的硬件和带宽要求。^[44]​

在主分叉之后，网络计划执行一系列较小的“仅限 Blob 参数”（BPO）分叉，以逐步增加数据容量。前两个 BPO 分叉计划将每区块的最大 blob 数量从 9 个提高到 15 个（约 2025 年 12 月 17 日），然后提高到 21 个（2026 年 1 月）。^[46]​

Fusaka 还引入了显著的用户体验改进。EIP-7951 增加了 secp256r1 曲线的预编译，实现了对基于设备的安全性（如苹果的 Secure Enclave、安卓的 Keystore 和 WebAuthn/Passkeys）的原生支持。这一变化允许创建不依赖于传统助记词的智能账户，简化了用户入门流程并增强了安全性。^[44]​

其他值得注意的变化包括 EIP-7825（为单笔交易设置最大 Gas 限制以防止拒绝服务风险），以及通过 EIP-7935 将区块 Gas 限制提高到约 6000 万。为了准备此次发布，以太坊基金会、Gnosis 和 Lido 在 2025 年 9 月赞助了一场 200 万美元的审计竞赛，以识别潜在的漏洞。^[46]​

The Scourge

The Scourge 升级涉及通过 Rollups 和数据共享来提升以太坊区块链的可扩展性，旨在解决以太坊 2.0 的审查制度和中心化问题。其目标是通过建立一个不偏向任何人的中立共识层，确保去中心化并消除一些关键的协议风险。

Scourge 还将解决与以太坊相关的 MEV（最大可提取价值）问题。MEV 是指矿工通过不当操作，在标准区块奖励和 Gas 费用之外，从区块生产中可以提取的最大额外价值。^[32]​

The Verge

目前，验证者必须运行全节点，这需要极高的专用存储空间和 CPU 性能，对于存储空间和资金有限的以太坊区块验证者来说，这是不可行的。以太坊开发人员提出了“轻客户端”（Light Clients）来解决这一问题。

The Verge 将消除验证者维护完整以太坊交易历史的需求，旨在为验证者简化复杂且资源密集型的区块验证过程。这不仅有助于现有的验证者，还将为新加入者敞开大门。

提供商利用其资源和连接为轻客户端收集所需数据。一旦轻节点从提供商处接收到数据，它只需要对其进行验证。轻客户端节点的“轻量化”程度将取决于其资源和存储空间。

The Verge 升级还将引入 Verkle 树（Verkle Trees），这是对 Merkle 证明（Merkle Proofs）的升级，它需要更小的证明尺寸。尽管 Merkle 证明增强了区块链的安全性，但它占用了大量空间，这在扩展性方面被证明是有问题的。

Verkle 证明将是 Merkle 证明的改进版本，所需的空间要少得多。Verkle 证明还将使以太坊能够使用更好的零知识证明技术，如 SNARKs 和 STARKs。^[32]​

清除 (The Purge)

“清除”（The Purge）将是 以太坊 的第五个里程碑事件，它将引入历史数据过期机制，以减少节点运营商的硬盘需求。清除升级将引入 EIP-4444，届时所有节点运营商将无需存储以前区块的数据。节点将停止提供超过一年的历史区块数据。

一旦节点与 区块链 完全同步，它就不再需要超过 365 天的历史数据来验证新区块，记录的数据仅在有人请求或节点需要与区块链同步时才可用。

在本次升级时，新节点将获得一种新的同步机制。这种新机制可能是“检查点同步”（checkpoint Sync），它将从最近确定的检查点区块而不是创世区块开始同步链。这一步骤将减少网络拥塞并降低验证者的存储准入门槛。

布特林 表示，EIP-4444 可以大大提高以太坊节点的去中心化程度。^{[32] [37]}

“潜在地，如果每个节点默认存储一小部分历史记录，我们甚至可以让存储在整个网络中的每个特定历史片段的副本数量与今天大致相同。”

清除升级的目标是简化以太坊的运行方式，并减少运行以太坊节点所需的计算机资源。^[35]

The Splurge

The Splurge is the last upgrade and is the grouping of all the smaller upgrades that the Ethereum blockchain will require to fix everything that goes wrong with the aforementioned five updates. It will also combine the improvement proposals that do not fit the other upgrades.

​Vitalik describes this stage as

“the enjoyable stuff once all of the preceding phases have merged”.

As the roadmap can change with time according to the best interest of Ethereum and its users, it is possible that by the time the Splurge is reached, it will include many upgrades and improvements.^[39]​

账户

以太坊账户是一个拥有以太币 (ETH) 余额并可以在以太坊上发送交易的实体。账户可以由用户控制（由任何拥有私钥的人控制），也可以作为智能合约部署（由代码控制）。

这两种类型的账户都具有接收、持有和发送 ETH 及代币的能力，并能与已部署的智能合约进行交互。^[15]​

智能账户更新

2023 年 3 月 1 日，在丹佛举行的 WalletCon 期间，以太坊基金会的安全研究员 Yoav Weiss 宣布，ERC-4337（区块链开发者通常称之为“账户抽象”）的核心合约已通过 Open Zeppelin 的审计，并获准在所有以太坊虚拟机 (EVM) 兼容网络上使用，包括 Polygon、Optimism、Arbitrum、BNB 智能链、Avalanche 和 Gnosis Chain。^[28]

账户抽象（也称为 ERC-4337，此前为 EIP-4337）是账户恢复和群组访问钱包等多种功能的基础。其潜在应用包括通过捆绑交易和赞助交易来降低交易费用。^[29]

此外，这还允许将加密密钥存储在标准智能手机的安全模块中，从而有效地将其转变为硬件钱包。这使得平台能够提供加密货币服务，而无需用户创建传统钱包并手动保存助记词或私钥。通过账户抽象，密钥保存在用户本地的硬件安全模块 (HSM) 中，而不是服务提供商处。因此，它与自托管加密货币钱包一样安全。^[29]

“接下来的十亿用户不会在纸上写下 12 个单词。普通人不会那样做，”他说道。“我们需要为他们提供更好的可用性，他们不应该需要考虑加密密钥。” —— 以太坊基金会安全研究员 Yoav Weiss

最后，智能账户还提供额外功能，例如双重身份验证、每月支出限额、区块链游戏的会话密钥，以及通过信任的朋友或商业服务进行的定期社交恢复。^[29]

区块

区块是包含交易批次的单元，并带有链中前一个区块的哈希值。这通过加密方式将区块连接在一起（形成链），因为哈希值是根据区块数据加密生成的。这种机制可以防止欺诈，因为历史记录中任何区块的单一改动都会导致后续所有区块失效，因为所有后续哈希值都会随之改变，每个运行区块链的人都会察觉到。

为了保存交易历史，区块是严格排序的（每个新创建的区块都包含对其父区块的引用），区块内的交易也是严格排序的。除极少数情况外，在任何给定时间，网络上的所有参与者都对区块的确切数量和历史达成一致，并致力于将当前的实时交易请求打包进下一个区块。

一旦网络上的某个验证者组装好一个区块，它就会传播到网络的其余部分；所有节点都会将该区块添加到其区块链的末尾，并选择一个新的验证者来创建下一个区块。确切的区块组装过程和提交/共识过程目前由以太坊的“权益证明”协议规定。^[16]

Gas 与费用

Gas 对以太坊网络至关重要。它是允许网络运行的燃料，就像汽车需要汽油才能行驶一样。Gas 是指衡量在以太坊网络上执行特定操作所需的计算工作量的单位。

由于每笔以太坊交易都需要计算资源来执行，因此每笔交易都需要支付费用。Gas 是指在以太坊上成功进行交易所需的费用。^[17]

Gas 费用以以太坊的原生货币以太币 (ETH) 支付。Gas 价格以 gwei 表示，它本身是 ETH 的一种面值单位——每个 gwei 等于 0.000000001 ETH (10⁻⁹ ETH)。例如，与其说 Gas 成本为 0.000000001 ether，不如说 Gas 成本为 1 gwei。“gwei”这个词本身的意思是“giga-wei”，等于 1,000,000,000 wei。Wei 本身是 ETH 的最小单位。^[19]

除此之外，每个区块都有一个基础费用 (base fee)，作为底价。为了有资格被纳入区块，每单位 Gas 提供的价格必须至少等于基础费用。基础费用是独立于当前区块计算的，而是由之前的区块决定的——这使得用户的交易费用更具可预测性。当区块被开采时，这笔基础费用会被“销毁”，从而从流通中移除。

节点与客户端

以太坊是一个由计算机（称为节点）组成的分布式网络，这些计算机运行着能够验证区块和交易数据的软件。“节点”是指任何运行以太坊客户端软件并与其他同样运行以太坊软件的计算机相连接的实例，从而构成一个网络。

客户端是以太坊的一种实现方式，它根据协议规则验证数据并维护网络安全。

合并后的以太坊由两部分组成：执行层和共识层：

• 执行客户端监听网络中广播的新交易，在 EVM（以太坊虚拟机）中执行这些交易，并持有所有当前以太坊数据的最新状态和数据库。
• 共识客户端实现权益证明共识算法，使网络能够根据执行客户端验证的数据达成一致。^[18]

在“合并”之前，共识层和执行层是独立的网络，以太坊上所有的交易和用户活动都发生在现在的执行层。

当时，一种客户端软件同时提供执行环境和对矿工产生的区块进行共识验证。共识层（即信标链）自 2020 年 12 月以来一直独立运行。它引入了权益证明，并根据来自以太坊网络的数据协调验证者网络。通过合并，以太坊通过连接这些网络过渡到权益证明。执行客户端和共识客户端协同工作，共同验证以太坊的状态。^[18]

网络

网络是人们可以访问的用于开发、测试或生产用例的不同以太坊环境。由于以太坊是一种协议，因此可以存在多个符合该协议但互不干扰的独立“网络”。

公共网络

公共网络对世界上任何拥有互联网连接的人开放。任何人都可以阅读或在公共区块链上创建交易，并验证正在执行的交易。

以太坊主网

主网是主要的公共以太坊生产区块链，实际价值交易在分布式账本上进行。

以太坊测试网

除了主网之外，还有公共测试网。这些网络供协议开发人员或智能合约开发人员使用，以便在部署到主网之前，在类生产环境中测试协议升级以及潜在的智能合约。

以太坊测试网现在与以太坊主网一样，都采用权益证明机制。测试网上的 ETH 没有实际价值；因此，不存在测试网 ETH 的市场。由于与以太坊进行实际交互需要 ETH，大多数人通过水龙头（faucets）获取测试网 ETH。

大多数水龙头是 Web 应用程序，用户可以在其中输入地址并请求将 ETH 发送到该地址。^[19]

• Goerli：一个权益证明测试网。预计它将作为应用开发者的稳定测试网得到长期维护。在测试网合并之前，Goerli 是一个权威证明（proof-of-authority）测试网。
• Sepolia：一个权益证明测试网。虽然 Sepolia 仍在运行，但目前尚未计划进行长期维护。在 2022 年 6 月进行合并之前，Sepolia 是一个工作量证明测试网。
• Ropsten（已弃用）：一个权益证明测试网。Ropsten 已于 2022 年底弃用。在 2022 年 5 月进行合并之前，Ropsten 是一个工作量证明测试网。
• Rinkeby（已弃用）：一个为运行旧版本 Geth 客户端的用户提供的权威证明测试网。Rinkeby 测试网已被弃用，将不再接收协议升级。
• Kovan（已弃用）：一个非常古老的权威证明测试网，供仍在使用 OpenEthereum 客户端的用户使用。Kovan 测试网已被弃用，将不再接收协议升级。

二层网络（Layer 2）测试网

二层网络 (L2) 是描述一组特定以太坊扩容方案的统称。二层网络是一个独立的区块链，它扩展了以太坊并继承了以太坊的安全保证。二层网络测试网通常与以太坊公共测试网紧密结合。

• Arbitrum Rinkeby：Arbitrum 的测试网。
• Optimistic Kovan：Optimism 的测试网。

私有网络

如果一个以太坊网络的节点没有连接到公共网络（即主网或测试网），那么它就是一个私有网络。在这种语境下，私有仅意味着预留或隔离，而非指受保护或安全的。

开发网络

为了开发以太坊应用程序，开发者通常希望在部署之前将其运行在私有网络上，以观察其运行情况。与公共测试网相比，这种方式可以实现更快速的迭代。

联盟网络

共识过程由一组预定义的受信任节点控制。例如，一个由知名学术机构组成的私有网络，每个机构管理一个节点，区块由网络内达到阈值的签署者进行验证。如果公共以太坊网络类似于公共互联网，那么联盟网络就类似于私有内网。^[19]​

代币标准

ERC-20 (同质化代币)

ERC-20 引入了同质化代币的标准，换句话说，它们具有一种属性，使得每个代币在类型和价值上与另一个代币完全相同。例如，一个 ERC-20 代币的作用就像 ETH 一样，这意味着 1 个代币现在且永远等于所有其他代币。^[22]​

ERC-20（Ethereum Request for Comments 20）由 Fabian Vogelsteller 于 2015 年 11 月提出，是一种代币标准，为智能合约内的代币实现了一套 API。

ERC-20 的功能包括：将代币从一个账户转移到另一个账户、获取账户的当前代币余额、获取网络上可用的代币总供应量，以及批准第三方账户是否可以支出某个账户的一定数量的代币。^[22]​

ERC-721 (非同质化代币)

ERC-721 引入了 NFT (非同质化代币) 的标准。由于其年份、稀有度、视觉特征或其他特性，这类代币是唯一的，并且可能与来自同一 智能合约 的其他代币具有不同的价值。

ERC-721 (Ethereum Request for Comments 721) 由 William Entriken、Dieter Shirley、Jacob Evans 和 Nastassia Sachs 于 2018 年 1 月提出。

它提供了诸如将代币从一个账户转移到另一个账户、获取账户当前的代币余额、获取特定代币的所有者以及网络上可用的代币总供应量等功能。

除此之外，它还具有其他一些功能，例如授权第三方账户可以从某个账户中转移一定数量的代币。^[23]

预言机 (Oracles)

预言机是连接以太坊与链下真实世界信息的数据馈送服务，使用户能够在其智能合约中查询数据。这些数据可以是任何内容，从价格信息到天气报告。预言机也可以是双向的，用于向现实世界“发送”数据。

预言机通常由一个智能合约和一些链下组件组成，这些组件可以查询 API，然后定期发送交易以更新智能合约的数据。^[24]​

以太坊治理

利益相关者

以太坊社区中有各种利益相关者，每个人都在治理过程中发挥着作用。他们包括：

• 以太币持有者：这些人持有任意数量的 ETH。
• 应用用户：这些人与以太坊区块链上的应用程序进行交互。
• 应用/工具开发者：这些人编写在以太坊区块链上运行的应用程序（例如 DeFi、NFT 等）或构建与以太坊交互的工具（例如钱包、测试套件等）。
• 节点运营商：这些人运行传播区块和交易的节点，拒绝他们遇到的任何无效交易或区块。
• EIP 作者：这些人以以太坊改进提案 (EIP) 的形式提出对以太坊协议的更改。以太坊改进提案是规定以太坊潜在新功能或流程的标准。
• 矿工/验证者：这些人运行可以向以太坊区块链添加新区块的节点。
• 协议开发者：这些人维护各种以太坊实现（例如执行层的 go-ethereum、Nethermind、Besu、Erigon，或共识层的 Prysm、Lighthouse、Nimbus、Teku、Lodestar）。

引入更改的流程

向以太坊协议引入更改的正式流程如下：

1. 提议核心 EIP：正式提议以太坊更改的第一步是在核心 EIP（以太坊改进提案）中详细说明。如果被接受，这将作为协议开发人员将要实现的 EIP 官方规范。
2. 向协议开发人员演示 EIP：一旦拥有了已收集社区意见的核心 EIP，提议者应将其提交给协议开发人员。
3. 迭代至最终提案：在收到所有相关利益相关者的反馈后，提议者可能需要对初始提案进行修改，以提高其安全性或更好地满足各种用户的需求。在 EIP 纳入了所有必要的更改后，需要再次向协议开发人员演示。随后，提案将进入流程的下一步，或者出现新的问题，需要进行另一轮迭代。
4. 将 EIP 纳入网络升级：假设 EIP 获得批准、测试并实现，它将被安排作为网络升级的一部分。鉴于网络升级的高协调成本（每个人都需要同时升级），EIP 通常会捆绑在升级中发布。
5. 网络升级激活：网络升级激活后，EIP 将在以太坊网络上正式上线。网络升级通常在以太坊主网激活之前先在测试网上激活。^[13]

以太坊时间线

以太坊区块链所有重大里程碑、分叉和更新的时间线。

2013年

• 2013年11月27日 - 白皮书发布

2014年

• 2014年4月1日 - 黄皮书发布
• 2014年7月22日 - 9月2日 - 以太币预售

2015年

• 2015年7月30日 - Frontier (前沿)发布
• 2015年9月7日 - Frontier (前沿)解冻

2016年

• 2016年3月14日 - Homestead (家园)分叉
• 2016年7月20日 - DAO分叉
• 2016年10月18日 - Tangerine Whistle (橘色口哨)分叉
• 2016年11月22日 - Spurious Dragon (伪龙)分叉

2017年

• 2017年10月16日 - Byzantium (拜占庭)分叉

2019年

• 2019年2月28日 - Constantinople (君士坦丁堡)分叉
• 2019年12月8日 - Istanbul (伊斯坦布尔)分叉

2020年

• 2020年1月2日 - Muir Glacier (缪尔冰川)分叉
• 2020年10月14日 - 质押存款合约部署
• 2020年12月1日 - 信标链 (Beacon Chain) 创世

2021年

• 2021年4月15日 - 柏林 (Berlin) 升级
• 2021年8月5日 - 伦敦 (London) 升级
• 2021年10月27日 - Altair 升级
• 2021年12月9日 - Arrow Glacier (箭头冰川) 网络升级

2022年

• 2022年6月30日 - Gray Glacier (灰色冰川) 网络升级
• 2022年9月6日 - Bellatrix 升级
• 2022年9月15日 - 合并 (The Merge) ^[16]

2024年

• 2024年3月13日 - Dencun (坎昆) 升级

2025年

• 2025年5月7日 - Pectra 升级
• 2025年12月3日 - Fusaka 升级 ^[46]

进展

Privacy Pools 启动

2025 年 3 月，一种名为 Privacy Pools 的新型隐私工具在以太坊区块链上启动，旨在让用户在进行匿名交易的同时，能够证明其资金与非法活动无关。

该平台由 0xbow.io 团队开发，允许半许可式访问，初始存款上限为 1 个以太币（Ether）。

以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 是首批参与该平台的用户之一，据报道他在 2025 年 3 月 31 日发布后不久便进行了存款。该倡议采用了一种称为“关联集”（Association Sets）的功能，将交易聚合到匿名池中。这种机制包含筛选程序，以过滤掉与黑客和诈骗者等非法行为者相关的交易。^[40]​

0xbow.io 表示，这些关联集是动态的，允许在不影响其他贡献的情况下移除被识别为非法的存款。存款被取消资格的用户可以使用“ragequit”（愤怒退出）功能取回资金。^[40]​

解决区块链三难困境

2026年1月3日，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 声称，以太坊已经开发出解决区块链三难困境（即同时实现去中心化、安全性和可扩展性的长期挑战）的技术组件。在社交媒体平台 X 的一篇文章中，Buterin 表示该解决方案“并非停留在纸面上，而是已经有了运行中的代码”。^[47]​^[48]​

该解决方案的核心在于两项关键技术的整合：

• 点对点数据可用性采样 (PeerDAS)： 作为 2025 年 12 月 Fusaka 升级的一部分引入，PeerDAS 是一种可扩展性方法，通过允许节点在不下载整个区块的情况下验证数据可用性，使网络能够处理显著增加的数据量。
• 零知识以太坊虚拟机 (ZK-EVMs)： 这些是与 EVM 兼容的虚拟机，使用零知识证明高效地验证区块和交易。Buterin 指出，虽然 ZK-EVMs 在性能上已达到“生产级质量”，但其安全性仍需进一步强化。

Buterin 断言，这种结合“将以太坊转变为一个全新的、更强大的去中心化网络”。他澄清了这些组件的状态，指出：

“三难困境已经解决……其中一半（数据可用性采样）今天已在主网上运行，另一半（ZK-EVMs）在性能上已达到生产级质量——目前剩下的只有安全性问题。”

虽然核心技术已经发挥作用，但他概述了一个为期数年的路线图，预计 ZK-EVMs 将在 2027 年至 2030 年间成为区块验证的主要方式。长期愿景包括一个“分布式区块构建”系统，以进一步实现网络去中心化并增强抗审查能力。^[47]​^[48]​