比特幣的共識機制

比特幣的核心技術區塊鏈可以理解成可復制、共享的賬本。

比特幣的最核心創新：它教會世界如何在不需要信任第三方的情況下遠距離轉移價值。

人們當然可以面對面地轉移實體紙幣，但是，在比特幣出現以前，我們做不到：在不需要信任中心化第三方機構（郵局、銀行等）的情況，遠距離向某人轉移價值。

就好像銀行和支付系統的傳統轉賬模式的基礎設施被重構為點對點支付網絡。這種轉變如下圖所示：

比特幣打開了點對點的電子價值轉移模式的大門，完全不同于現在的銀行系統、中央銀行和支付系統。

但是，上面的圖并沒有解釋比特幣是怎樣實現點對點價值轉移的。

答案是：比特幣系統建立在“可復制、共享的賬本”之上。比特幣網絡中的每個參與者（完全節點）擁有一個完整的交易賬本的副本，這一系統的神奇之處在于：它是如何做到使每個人的副本與其他人的副本保持一致的。

所以，正確的示意圖應該是下圖，每個參與者都能夠從相同的可復制、共享的賬本中獲取信息。

比特幣和其它去中心化共識系統的竅門在于：它們怎樣保證每個有一個賬本的副本，并使每個人確信自己的賬本與別人的賬本是同步的。

如果每個人擁有的賬本的副本是相同的，那么人們就不再需要一個中心化的機構記錄誰擁有什么。當你的賬本更新，記錄一筆新的資產所有權變動時，其他人的賬本也會發生相同的變動。

智能合約

智能合約程序不只是一個可以自動執行的計算機程序：它自己就是一個系統參與者。它對接收到的信息進行回應，它可以接收和儲存價值，也可以向外發送信息和價值。

這個程序就像一個可以被信任的人，可以臨時保管資產，總是按照事先的規則執行操作。

下面這個示意圖就是一個智能合約模型：一段代碼（智能合約），被部署在分享的、復制的賬本上，它可以維持自己的狀態，控制自己的資產和對接收到的外界信息或者資產進行回應。?

智能合約模型：它是運行在可復制、共享的賬本上的計算機程序，可以處理信息，接收、儲存和發送價值。

以太坊系統

以太坊項目借鑒了比特幣區塊鏈的技術，對它的應用范圍進行了擴展。如果說比特幣是利用區塊鏈技術的專用計算器，那么以太坊就是利用區塊鏈技術的通用計算機。簡單地講，以太坊 = 區塊鏈 + 智能合約。

與比特幣相比，以太坊最大的不同點是：它可以支持更加強大的腳本語言（用技術語言講就是圖靈完備的腳本語言），允許開發者在上面開發任意應用，實現任意智能合約，這也是以太坊的最強大之處。作為平臺，以太坊可以類比于蘋果的應用商店，任何開發者都可以在上面開發應用，并出售給用戶。

每一類金融合約都可以程序代碼的形式寫成智能合約。

差價合約

金融衍生品是“智能合約”的最普遍的應用，也是最易于用代碼實現的之一。實現金融合約的主要挑戰是它們中的大部分需要參照一個外部的價格發布器；例如，一個需求非常大的應用是一個用來對沖以太幣（或其它密碼學貨幣）相對美元價格波動的智能合約，但該合約需要知道以太幣相對美元的價格。最簡單的方法是 通過由某特定機構（例如納斯達克）維護的“數據提供“合約進行，該合約的設計使得該機構能夠根據需要更新合約，并提供一個接口使得其它合約能夠通過發送一 個消息給該合約以獲取包含價格信息的回復。

當這些關鍵要素都齊備，對沖合約看起來會是下面的樣子：

等待A輸入1000以太幣。

等待B 輸入1000以太幣。

通過查詢數據提供合約，將1000以太幣的美元價值，例如，x美元，記錄至存儲器。

30天后，允許A或B“重新激活“合約以發送價值x美元的以太幣（重新查詢數據提供合約，以獲取新價格并計算）給A并將剩余的以太幣發送給B。

代幣系統（token system）

區塊鏈上代幣系統有很多應用，從代表如美元或黃金等資產的子貨幣到公司股票，單獨的代幣代表智能資產，安全的不可偽造的優惠券，甚至與傳統價值完全沒有聯系的用來進行積分獎勵的代幣系統。在以太坊中實施代幣系統容易得讓人吃驚。關鍵的一點是理解，所有的貨幣或者代幣系統，從根本上來說是一個帶有如下操作的數據庫：從A中減去X單位并把X單位加到B上，前提條件是（1）A在交易之前有至少X單位以及（2）交易被A批準。實施一個代幣系統就是把這樣一個邏輯實施到一個合約中去。

儲蓄錢包

假設Alice想確保她的資金安全，但她擔心丟失或者被黑客盜走私鑰。她把以太幣放到和Bob簽訂的一個合約里，如下所示，這合同是一個銀行：

Alice單獨每天最多可提取1%的資金。

Bob單獨每天最多可提取1%的資金，但Alice可以用她的私鑰創建一個交易取消Bob的提現權限。

Alice 和 Bob 一起可以任意提取資金。

一般來講，每天1%對Alice足夠了，如果Alice想提現更多她可以聯系Bob尋求幫助。如果Alice的私鑰被盜，她可以立即找到Bob把她 的資金轉移到一個新合同里。如果她弄丟了她的私鑰，Bob可以慢慢地把錢提出。如果Bob表現出了惡意，她可以關掉他的提現權限。

作物保險

一個人可以很容易地以天氣情況而不是任何價格指數作為數據輸入來創建一個金融衍生品合約。如果一個愛荷華的農民購買了一個基于愛荷華的降雨情況進行反向賠付的金融衍生品，那么如果遇到干旱，該農民將自動地收到賠付資金而如果有足量的降雨他會很開心因為他的作物收成會很好。

多重簽名智能合約

比特幣允許基于多重簽名的交易合約，例如，5把私鑰里集齊3把就可以使用資金。以太坊可以做得更細化，例如，5把私鑰里集齊4把可以花全部資金，如果只3把則每天最多花10%的資金，只有2把就只能每天花0.5%的資金。