聲明：本文是要點筆記，介紹和系列筆記均收錄在專題：區塊鏈技術與應用
比特幣和以太坊是兩種最主要的加密貨幣，比特幣被稱爲區塊鏈1.0，以太坊被稱爲區塊鏈2.0。
以太坊在系統設計上，針對比特幣的運行過程中，出現的一些問題進行了改進。比如說，出塊時間，比特幣的出塊時間是 10 分鐘，有人覺得這個出塊時間太長了，影響到了系統的吞吐量（through put），影響到了響應時間。
以太坊當中呢,這個出塊時間就大幅度降低到了十幾秒，而且呢，爲了適應這種新的這個出塊時間，以太坊還設計一套基於 ghost 的協議的共識機制。
以太坊做的另外一個改進呢，就是這個挖礦使用的 mining puzzle，比特幣的 mining puzzle 走是計算密集型的，比拼的是計算哈希值的算力。這樣造成的一個結果，是挖礦設備的專業化。很多年以前，你用普通的桌面級去挖礦，就已經是無利可圖了，基本上你是挖不到礦的。然後現在大家用的都是清一色的都是 ASIC 芯片的礦機。那麼很多人認爲，這跟區塊鏈當初宣揚的，去中心化的理念是不符合的。所以以太坊設計的 mining puzzle，對內存的要求是很高的，叫 memory hard mining puzzle。
這樣設計的目的，是在一定程度上限制了 ASIC 芯片的使用，我們管它叫做ASIC反抗（ASIC resistance）。將來，以太坊還有一些更加革命性的改變。例如，用權益證明（proof of stake）來替代工作量證明（proof of work）。
我們現在說的叫工作量證明（proof of work），說得通俗一點，就是挖礦。證明你爲了發佈區塊之前要做的好多的工作，所以叫工作量證明。將來要改成什麼呢？改成權益證明（proof of stick），這個時候，就不需要挖礦，而是按照類似於股份投票的方法，決定下一個區塊該怎麼產生。
這些都是以太坊在系統設計上，做的一些改變。除此之外呢，以太坊還增加了一個重要的功能，對智能合約的支持，叫 smart contract。
什麼叫智能合約呢？我們爲什麼要搞智能合約？
我們說比特幣是什麼？比特幣實現的是一種去中心化的貨幣，在比特幣成功之後，很多人在思考的一個問題是：如果貨幣可以去中心化，還有什麼是可以去中心化？（if we can decentralize currency，what else can we decentralize）。
以太坊的出現，顯著的一個特性就是增加了叫做 “去中心化合約”的支持。我們順便說一下，就咱們之前講過的比特幣，比特幣的符號是 BTC。以太坊的符號是前三個字母，ETH。以太坊中的幣，我們一般通俗的叫做以太，或者叫做以太幣。這兩個的貨幣的計量單位也不一樣，比特幣最小的單位叫做一聰（Satoshi）。我們爲了紀念中本聰這個人，所以管比特幣當中的最小單位叫一聰，這是個非常小的單位。以太坊當中，最小的單位叫 Wei，這也是出自一個人名來的，這也是個非常小的計量單位。
那麼，去中心化的合約是什麼意思呢？去中心化的貨幣是什麼意思？貨幣本來是應該由政府來發行的，然後政府通過司法手段，來維護這個貨幣體系的正常運行。比特幣的出現，用技術手段把政府的這些職能給取代了，它通過密碼學，通過共識機制，來維護這個加密貨幣體系的正常運行。去中心化的合約也是類似的意思，就是現實社會中合約的有效性，也是應該通過司法手段，通過政府來維護的。
比如，你跟人籤一個合同，這個合同如果出現糾紛，應該通過打官司，通過法院判決。那麼法院會先看一下，你這個合同是誰籤的，有沒有當事人的合法簽名。然後看這個合同當中是怎麼規定的，是誰違反了合同。看看哪一方有錯，然後對於這個違約方，按照合同中的條款，應該給予什麼樣的處罰。這就是現實生活中的合同，通過司法手段維護合同的有效性。
那麼，我們能不能也用技術手段，把這些司法手段給取代了。這個就是以太坊智能合約的一個設計目的，如果合同中的內容，是可以通過程序代碼來實現出來的，那麼我們可以把這個代碼放到區塊鏈上，根據區塊鏈的不可篡改性，來保證這個代碼的正確運行。當然，不是所有的合同的內容，都可以用編程語言來實現，也不是所有的合同條款都是可以量化的，但是有些邏輯比較簡單，比較清晰的，這個合同是可以寫成智能合約的形式。
那麼下一個問題，這種去中心化的合同有什麼好處呢？
我們現實社會中，合同體系不也運營的好好的，我們幹嘛要搞一個去中心化的合同呢？大家覺得去中心化的貨幣有什麼好處？就比如跟法幣相比，像美元、人民幣這種都屬於法律。去中心化的貨幣，有什麼好處？有什麼應用場景？
比特幣應用場景是跨國轉賬。比如說，你要從美國轉一筆錢到埃及，這個用法幣是很麻煩的。這個時間很長，要辦很多手續，交易費也是很貴的。如果你用比特幣來轉賬就會好很多，這是比特幣的一個優勢。雖然說比特幣每十分鐘纔出一個區塊，它有各種各樣方面的一些不是很完美的地方，但是你真正用比特幣跨國轉賬，還是比用法幣要快很多。
智能合約呢？也有類似的一些應用場景。比如說，如果合同的這個簽署方，是來自世界各地的，沒有一個司法統一的管轄權。那這個時候你要說用司法手段來維護合同的有效性就比較困難。就像你在網上搞一個衆籌，那你衆籌的這些參與方，全世界哪兒都有，這些人可能彼此之間根本就不認識，你打官司的話都不知道到哪兒去打。那麼這種情況下，如果我們通過事先寫好的程序代碼來保證，每個人都只能按照這個規則來執行，這是一種比較好的解決方法。其實，就算這個合同的參與方，都是在同一個司法管轄權之下的，你真正想通過司法手段來維護合同的執行，也是一個比較費時費力的過程。你打官司要花好多時間和精力，就算你官司打贏了，一定能拿到錢嗎？你還得申請凍結對方資產，申請強制執行之類的。
所以，最好是用技術手段，保證合同的參與方從一開始就不可能違約,這是最好的，而智能合約的一個好處就在於，就是誰也改不了這個代碼，它自己也改不了。這樣就能保證大家只能按照這個代碼中制定的規則來執行。