声明：本文是要点笔记，介绍和系列笔记均收录在专题：区块链技术与应用
比特币和以太坊是两种最主要的加密货币，比特币被称为区块链1.0，以太坊被称为区块链2.0。
以太坊在系统设计上，针对比特币的运行过程中，出现的一些问题进行了改进。比如说，出块时间，比特币的出块时间是 10 分钟，有人觉得这个出块时间太长了，影响到了系统的吞吐量（through put），影响到了响应时间。
以太坊当中呢,这个出块时间就大幅度降低到了十几秒，而且呢，为了适应这种新的这个出块时间，以太坊还设计一套基于 ghost 的协议的共识机制。
以太坊做的另外一个改进呢，就是这个挖矿使用的 mining puzzle，比特币的 mining puzzle 走是计算密集型的，比拼的是计算哈希值的算力。这样造成的一个结果，是挖矿设备的专业化。很多年以前，你用普通的桌面级去挖矿，就已经是无利可图了，基本上你是挖不到矿的。然后现在大家用的都是清一色的都是 ASIC 芯片的矿机。那么很多人认为，这跟区块链当初宣扬的，去中心化的理念是不符合的。所以以太坊设计的 mining puzzle，对内存的要求是很高的，叫 memory hard mining puzzle。
这样设计的目的，是在一定程度上限制了 ASIC 芯片的使用，我们管它叫做ASIC反抗（ASIC resistance）。将来，以太坊还有一些更加革命性的改变。例如，用权益证明（proof of stake）来替代工作量证明（proof of work）。
我们现在说的叫工作量证明（proof of work），说得通俗一点，就是挖矿。证明你为了发布区块之前要做的好多的工作，所以叫工作量证明。将来要改成什么呢？改成权益证明（proof of stick），这个时候，就不需要挖矿，而是按照类似于股份投票的方法，决定下一个区块该怎么产生。
这些都是以太坊在系统设计上，做的一些改变。除此之外呢，以太坊还增加了一个重要的功能，对智能合约的支持，叫 smart contract。
什么叫智能合约呢？我们为什么要搞智能合约？
我们说比特币是什么？比特币实现的是一种去中心化的货币，在比特币成功之后，很多人在思考的一个问题是：如果货币可以去中心化，还有什么是可以去中心化？（if we can decentralize currency，what else can we decentralize）。
以太坊的出现，显著的一个特性就是增加了叫做 “去中心化合约”的支持。我们顺便说一下，就咱们之前讲过的比特币，比特币的符号是 BTC。以太坊的符号是前三个字母，ETH。以太坊中的币，我们一般通俗的叫做以太，或者叫做以太币。这两个的货币的计量单位也不一样，比特币最小的单位叫做一聪（Satoshi）。我们为了纪念中本聪这个人，所以管比特币当中的最小单位叫一聪，这是个非常小的单位。以太坊当中，最小的单位叫 Wei，这也是出自一个人名来的，这也是个非常小的计量单位。
那么，去中心化的合约是什么意思呢？去中心化的货币是什么意思？货币本来是应该由政府来发行的，然后政府通过司法手段，来维护这个货币体系的正常运行。比特币的出现，用技术手段把政府的这些职能给取代了，它通过密码学，通过共识机制，来维护这个加密货币体系的正常运行。去中心化的合约也是类似的意思，就是现实社会中合约的有效性，也是应该通过司法手段，通过政府来维护的。
比如，你跟人签一个合同，这个合同如果出现纠纷，应该通过打官司，通过法院判决。那么法院会先看一下，你这个合同是谁签的，有没有当事人的合法签名。然后看这个合同当中是怎么规定的，是谁违反了合同。看看哪一方有错，然后对于这个违约方，按照合同中的条款，应该给予什么样的处罚。这就是现实生活中的合同，通过司法手段维护合同的有效性。
那么，我们能不能也用技术手段，把这些司法手段给取代了。这个就是以太坊智能合约的一个设计目的，如果合同中的内容，是可以通过程序代码来实现出来的，那么我们可以把这个代码放到区块链上，根据区块链的不可篡改性，来保证这个代码的正确运行。当然，不是所有的合同的内容，都可以用编程语言来实现，也不是所有的合同条款都是可以量化的，但是有些逻辑比较简单，比较清晰的，这个合同是可以写成智能合约的形式。
那么下一个问题，这种去中心化的合同有什么好处呢？
我们现实社会中，合同体系不也运营的好好的，我们干嘛要搞一个去中心化的合同呢？大家觉得去中心化的货币有什么好处？就比如跟法币相比，像美元、人民币这种都属于法律。去中心化的货币，有什么好处？有什么应用场景？
比特币应用场景是跨国转账。比如说，你要从美国转一笔钱到埃及，这个用法币是很麻烦的。这个时间很长，要办很多手续，交易费也是很贵的。如果你用比特币来转账就会好很多，这是比特币的一个优势。虽然说比特币每十分钟才出一个区块，它有各种各样方面的一些不是很完美的地方，但是你真正用比特币跨国转账，还是比用法币要快很多。
智能合约呢？也有类似的一些应用场景。比如说，如果合同的这个签署方，是来自世界各地的，没有一个司法统一的管辖权。那这个时候你要说用司法手段来维护合同的有效性就比较困难。就像你在网上搞一个众筹，那你众筹的这些参与方，全世界哪儿都有，这些人可能彼此之间根本就不认识，你打官司的话都不知道到哪儿去打。那么这种情况下，如果我们通过事先写好的程序代码来保证，每个人都只能按照这个规则来执行，这是一种比较好的解决方法。其实，就算这个合同的参与方，都是在同一个司法管辖权之下的，你真正想通过司法手段来维护合同的执行，也是一个比较费时费力的过程。你打官司要花好多时间和精力，就算你官司打赢了，一定能拿到钱吗？你还得申请冻结对方资产，申请强制执行之类的。
所以，最好是用技术手段，保证合同的参与方从一开始就不可能违约,这是最好的，而智能合约的一个好处就在于，就是谁也改不了这个代码，它自己也改不了。这样就能保证大家只能按照这个代码中制定的规则来执行。