以太坊
以太坊（Ethereum）是一个去中心化的开源的有智能合约功能的公共区块链平台。以太币（ETH 或 Ξ）是以太坊的原生加密货币。截止 2021 年 12 月，以太币是市值第二高的加密货币，仅次于比特币。以太坊是使用最多的区块链。
以太坊的概念首次在2013至2014年间由程序员維塔利克·布特林受比特币启发后提出，大意为“下一代加密货币与去中心化应用平台”，在2014年通过ICO众筹得以開始發展。
以太坊亦被称为「第二代的区块链平台」，仅次于比特币。
相較於較大多數其他加密貨幣或區塊鏈技術，以太坊的特點包括下列：除了在主鏈上執行的各種功能，為了支援智能合約所需的高運算量以及資料容量，以太坊也積極開發第二層功能來減輕主鏈的負擔、提升交易速度、擴展其實用規模。第二層功能大多在2019~2021年發展成形，目前的主要方案包括以下：
以太坊最初由維塔利克·布特林在2013年提出。布特林本是一名參與比特幣社群的程式設計師，曾向比特幣核心開發人員主張比特幣平臺應該要有個更完善的程式語言讓人開發程式，但未得到他們的同意，因此決定開發一個新的平臺作此用途。布特林認為很多程式都可以用類似比特幣的原理來達成進一步的發展，在2013年寫下了《以太坊白皮書》，說明了建造去中心化程式的目標。然後2014年透過網路公開募資得到開發的資金，投資人用比特幣向基金會購買以太幣。
最初以太坊程式是由一間位在瑞士的公司 Ethereum Switzerland GmbH 開發，之後轉移至一個非營利機構「以太坊基金會」（Ethereum Foundation）。在平臺開始發展的最初，有人稱讚以太坊的科技創新，但也有人質疑其安全和可擴展性。
開發計畫分為四個階段：邊境（，也有「前鋒」的意思）、家園（）、都會（）、寧靜（）。
以太坊的公共區塊鏈在2015年7月30日啟動，最初的版本稱為「邊境」，用的是工作量證明（proof-of-work）的演算法，但未來預期會轉換成权益證明（proof-of-stake）。啟用後不久進行了第一次分叉，調整未來挖礦的難度，確保未來的使用者會有轉換至权益證明的動機。邊境最初只能挖礦，主要功能是讓使用者有時間加入以太鏈，過了幾天後才能交易和使用智能合約。
2016年春季進行了第二次分叉，釋出了第一個穩定版本，稱作「家園」（Homestead）。
2016年六月，以太坊上的一個去中心化自治組織 The DAO 被駭，造成市值五千萬美元的以太幣被移動到只有該駭客可以控制的「分身DAO」。因為程式不允許駭客立即提取這些以太幣，以太坊使用者有時間討論如何處理此事，考慮的方案包括取回以太幣和關閉DAO，而DAO去中心化的本質也表示沒有中央權力可以立即反應，而需要使用者的共識。最後在2016年7月20日，以太坊進行硬分叉，作出一個向後不兼容的改變，讓所有的以太幣（包括被移動的）回歸原處，而不接受此改變的區塊鏈則成為以太坊經典。這是第一次有主流區塊鏈為了補償投資人，而透過分叉來更動交易记录。
在分叉以前就持有以太幣的人會同時持有以太幣和以太幣經典（Classic Ether, ETC），存在交易所或線上錢包中的以太幣也不例外。這些線上服務大多選擇只支持其中一種以太幣，並讓使用者領回另一種以太幣。在這次分叉之後，造成了在兩個區塊鏈之間進行重放攻击的可能，加上其他網路攻擊，讓以太坊和以太坊經典又各自進行了數次分叉來避免攻擊。其中2016年11月底的分叉因為溝通疏失，短暫造成以太坊的兩個主要用戶端程序 Parity 和 Geth 失去共識而產生意外的分叉，但問題在數小時內即被找出並修正。
「都會」的開發遇到許多延遲，升級分成了三次分叉，2017年10月的「拜占庭」、2019年2月的「君士坦丁堡」和「聖彼德堡」、以及2019年12月的「伊斯坦堡」。這些升級主要改善智能合約的編寫、提高安全性、加入難度炸彈以及一些核心架構的修改，以協助未來從工作量證明轉至權益證明。安全性升級包括讓以太坊可以使用零知識證明的zk-SNARKs和zk-STARKs，也能和Zcash鏈互通。
在使用方面，2017年以太坊和比特幣首次進行了原子交換（），用智能合約讓不同鏈上的加密貨幣互相交易。ERC-20也在2017年成為標準，成千上萬個專案透過以此進行集資，稱作「首次代幣發行」（）。2019年DeFi和MakerDAO等金融商品成為以太鏈上最大的產業。三星手機、Opera瀏覽器以及微軟都開發了以太坊的相關程式。
在以太幣的價格方面，2017年從年初的10美金開始暴漲，至2018年初漲到1400美元。然而在2018年，人們對區塊鏈的熱潮慢慢退卻，至年底價格又跌至85美元。
「寧靜」又稱為「以太坊2.0」，是計畫的最終階段，將轉至權益證明，並開發第二層擴容方案。目前預計分成三階段升級：柏林、倫敦、以及雙鏈合併。
權益證明所需的信標鏈在2020年12月1日上線，並允許權益證明的抵押，但尚不能提領。至2021年11月，已有8百萬以太幣加入權益證明的抵押，約佔總發行量的7%。2021年進行了柏林和倫敦分叉，並升級了信標鏈，為未來轉換至權益證明作準備，並透過銷毀手續費和降低區塊獎勵的方式控制總發行量。目前預計在2022年上半年將原工作證明的區塊鏈併入信標鏈，轉換至權益證明，並在同年啟用 64 塊分片，完成以太坊 2.0 的升級。
以太坊區塊鏈上的代幣稱為以太幣（Ether），代碼為ETH ，可在許多加密貨幣的外匯市場上交易，它也是以太坊上用來支付交易手續費和運算服務的媒介 。以太幣的總發行量不明，因為權益證明的具體運作方式仍在研究中，而雖然難度炸彈限制了工作量證明的挖擴的區塊數量上限，但因為叔塊也有獎勵，而且叔塊的數量並不一定，造成確切數量難以估算。
以太幣對其他實體貨幣的匯率可能在短時間內大幅變化，例如2016年 The DAO 被駭時，對美元的匯率從 $21.50 跌至 $15，而2017年初到2018年初的的一年間從大約10美金漲到1400美元。
布特林在 2016 年 4 月售出手上持有的四分之一以太幣，造成一些人質疑，而他本人則說這是理財上很合理的分散風險，並引用前比特幣開發員 Gavin Andresen 說這一切都還只是一場實驗，仍有失敗的可能。
以太坊最重要的技術貢獻就是智慧合約。智慧合約是儲存在區塊鏈上的程式，可以協助和驗證合約的談判和執行。以太坊的智慧合約可以數種用圖靈完備的程式語言寫成。紐約時報稱以太坊平臺是一台由眾多使用者構成的網路來運轉的公用電腦，並用以太幣來分配和支付這台電腦的使用權。經濟學人則說明智慧合約可以讓眾多組織的資料庫得以用低廉的成本互動，並且讓使用者寫下精密的合約，功能之一是產生去中心化自治組織，也就是一間只是由以太坊合約構成的虛擬公司。
因為合約內容公開，合約可以證明其宣稱的功能是真實的，例如虛擬賭場可以證明它是公平的。另一方面，合約的公開性也表示如果合約中有漏洞，任何人都可以立刻看到，而修正程式可能會需要一些時間。The DAO 就是一個例子，無法即時阻止。
智慧合約的許多細節仍在研究中，包括如何驗證合約的功能。微軟研究院的報告指出要寫出完善的合約可能非常困難，討論了微軟開發的一些可以用來驗證合約的工具，並提到如果大規模分析各個已發佈的合約，可能發現找出大量的漏洞。報告也說可以證明Solidity程式和以太虛擬機編碼的等同性。 (一)智能合約的應用
區塊鏈與智能合約的應用範圍相當廣，各行各業都有可能。它既可以用來改 善既有的業務流程，包含減少人為錯誤、降低 成本與提高客戶滿意度；也可以用來支援發展 新的業務模式，或開發新的市場。但區塊鏈與 智能合約也不是無所不能，以區塊鏈的帳本資 料庫而言，它的功能有限，沒有方便的查詢工 具，效能也不特別好；它的強項是「自動複寫」 與「防竄改」，所以區塊鏈的適用場景，應該 是有「資訊共享」需求，又「不完全互信」的 多方互動環境下，才得以彰顯它能促成信任、 免除中間人的優勢，以下將分別舉例說明。 (一) 優化現行業務流程 首先，我們以保險理賠自動化為例，這是 一個既有的業務流程，我們可以運用區塊鏈與 智能合約來實現並優化這個流程。作法不外乎將理賠的申請文件經過適當的處理後 3 ，儲存 於區塊鏈資料庫內；接著將理賠審查的邏輯實 現於智能合約內，收件後自動進行批審。這樣 得以提升整個流程與理賠規則的透明度，增加 保戶對保險公司的信任感；此外，也可提升流 程效率與客戶滿意度。 (二)發展新型P2P業務模式
進一步來探討保險與保險理賠這個主題， 我們不難發現中國大陸目前興起的「網路互 保」的新型業務模式，也是一個非常適用區塊 鏈與智能合約的應用場景。這裡甚至不必然有 保險公司的角色，只需由網路互保平台提供適 當的智能合約，並將運作規則透明化，再搭配 特約銀行的金流服務，就可以讓有意投保、或 投資的人來參與運作；參與者彼此之間未必互 相信任，但透過區塊鏈與智能合約提供的技術性信任機制，大家皆得以放心地參與，無須藉 由保險公司或其他中間人之手。其實這就是一 種毋須中間人的同儕商業模式 (Peer-to-Peer , P2P) 4 ，不只保險，還有許多類似的範例，像 是衍生性金融商品交易、P2P 借貸、群眾募資 與 P2P 租用服務等都適用。
(三) 物聯網的應用
近 來「 物 聯 網 」(Internet of Things , IoT) 的技術逐漸成熟中，我們離 Device-toDevice(D2D) 的時代已經不遠，很多 D2D 的 應用場景，也是區塊鏈智能合約可以發揮的地 方。以電動車與充電器為例，我們可以讓這兩 種設備都有自己的區塊鏈帳戶，它們之間的互 動，就可以透過智能合約來居中處理，依充電 量的多寡來計算費用，並觸發金流，由電動車 的帳戶支付給充電器的帳戶，自動完成。在能 源管理方面，當個別住戶的太陽能面板要將儲 存的電，賣回給電廠時，也可以用 D2D 的智 能合約來加以處理。所以，不管是 P2P 或是 D2D，智能合約都有很大的發揮空間
Gavin Wood寫的《以太坊黃皮書》中定義了以太虛擬機的運作流程。智慧合約可以專門為此開發的Solidity程式語言寫成，或是Python的一個變體Serpent，或是LLL。以太虛擬機也可以在Mutan上運行。智慧合約之後會編譯成位元組碼，然後發佈在以太坊區塊鏈上。
將所有合約存在區塊鏈上每個結點的作法有好有壞。主要的缺點是所有的結點都同時要運算所有的合約，因此速度較慢。開發人員正研究將資料切分（Sharding）的技術套用至以太坊。2016年9月布特林發表了改善可擴展性的企畫。截至2016年1月，以太坊每秒可以處理25個交易。
智慧合約的潛在應用很多。彭博社商業週刊稱它是「所有人共享但無法篡改的軟體」。更高階的軟體有可能用以太坊建立網路商店。
以太坊可以用來建立去中心化的程式、自治組織和智慧合約，據紐約時報的報導，在2016年5月已經有數十個可用的程式。預期的應用目標涵蓋金融、物聯網、農田到餐桌（farm-to-table）、智慧電網、體育賭博等。去中心化自治組織有潛力讓許多原本無法執行或成本過高的營運模型成為可能。目前較知名的應用有：
以太坊的2個主要的客戶端軟體是Geth和Parity。
企業軟體公司也正測試用以太坊作為各種用途。已知有興趣的公司包括微軟、IBM、摩根大通。目前有許多方案正在研究使用以太坊建立認許制的區塊鏈。
2016年五月，紐約時報指出以太坊的採用仍在初期階段，並可能遇到讓成長率減緩的技術或法律問題。許多比特幣支持者認為以太坊比比特幣複雜，所以可能需要面對更多的安全問題。報導也指出這個系統複雜到熟知這個系統的人也很難用普通人的語言來描述它。
微軟和 ConsenSys（一間以太坊公司）合作，在 Microsoft Azure（一個雲端服務平臺）上提供第三方開發的區塊鏈工具，包括交易股票和跨境支付等用途。
盧森堡交易所在2016年10月開始提供用以太坊產生的數位簽章來證明文件的真實性。
新加坡金融管理局使用以太坊將新加坡元數位化。
因區塊鏈技術難以刪改資料的特質，部分人會運用加密貨幣上傳資料以免被他人刪改。 2018年4月，在北大岳昕事件中，有用戶把岳昕的公開信上載到以太坊的交易記錄，以免被校方刪除。
2019年6月，部分香港警察的個人資料被示威者上載到以太坊的交易記錄，令有關當局難以追查上載者身分及刪除資料。 。