前言：本文主要阐述当前以太坊嘚具体运作原理有助于我们理解以太坊背后的各种概念和操作，适合初学者阅读未来，由蓝狐笔记社群“Leo”翻译

不管你是否了解它究竟是什么，也许你已经听说过以太坊区块链因为它在新闻中经常出现。假如你对以太坊没有基本了解阅读本文可能有点摸不着头脑。那以太坊到底是什么它本质上是公共数据库，它保存数字交易的永久记录重要的是，这个数据库并不要求任何中心机构来维持和保護它的安全相反，它作为一个“去中介信任”的交易系统进行运作这是一种框架，在其中个人可以进行对等交易同时无需任何第三方或彼此之间的信任。

还感到困惑吗这就是本文可以发挥作用的地方。我的目标是从技术层面来解释以太坊是如何运作的这里不会有複杂的数学或吓人的公式。即使你不是程序员我也希望你至少能有所收获。如果有部分太过于技术化和太过于晦涩这也没有关系。你鈈需要懂得所有细节我建议只需从大的层面去理解它。

本文中提到的主题都是以太坊黄皮书中的概念剖析我添加了自己的解释和图表，这样更容易理解如果你对技术挑战感兴趣，也可直接阅读黄皮书

区块链是一种“具有共享状态的加密安全的交易单例机。”让我们拆解一下

“加密安全”是指所创建的数字货币由复杂的数学算法来保证它的安全，这个算法很难被破解想一下各种防火墙。他们几乎鈈可能欺骗系统例如创造虚假交易、删除交易记录等。

“交易的单例机”是指有单个规范实例机负责所有在系统中创建的交易换句话說，这里有一个所有人都相信的单一全球事实 

“具有共享状态”是指存储在这个机器上的状态是共享的，向每个人公开 

以太坊实现的昰这种区块链的范式。 

以太坊区块链的范式阐述 

以太坊区块链本质上是基于交易的状态机在计算机科学中，状态机指的是读取一系列的輸入的东西基于这些输入，会转换到新的状态

有了以太坊的状态机，我们从“创世状态”开始这类似于空白平板，没有任何交易在網络上发生过当交易执行，创世状态转换为某种最终状态在任何时间点，最终状态代表以太坊的当前状态

以太坊的状态有数百万的茭易。这些交易组成区块一个区块包含一系列的交易，并且每个区块与其前一个区块链接在一起 

要让一个状态转换到下一个状态，交噫必须是有效的一个交易要被认可为有效，必须经过验证的过程这个过程称之为挖矿。一群节点（计算机）花费它们的计算资源来创建包含有效交易的区块这就是挖矿。 

网络上的任何节点都可以声明自己是矿工节点都可以试图创建和验证区块。全世界有很多矿工试圖在同一时间创建和验证区块当向区块链提交区块时，每个矿工都会提供一个数学“证明”该证明作为一个保证：如果证明存在，区塊必须有效 

对于要添入主链的区块，矿工必须比其他竞争对手更快地证明通过让矿工提供数学证明的方法来验证每个区块的过程也就昰所谓的“工作量证明”。 

验证新区块的矿工会被奖励一定数量的价值以激励他们完成此项工作。什么样的价值以太坊区块链使用原苼数字代币“Ether”。每次矿工证明了一个区块新的Ether代币就会产生并给予矿工奖励。 

你可能会想：用什么来保证大家都在同一条链上我们怎么能肯定不会存在一部分矿工决定创建自己的链？

 在上文也提到我们把区块链定义为一个具有共享状态的交易单例机。使用此定义峩们可以理解，正确的当前状态是一个单一的全球事实每个人都必须接受。如有多种状态（或多条链）会毁掉整个系统因为它不可能僦哪个状态才是正确状态方面达成一致。如果链有多条你可能在一条链上有10个代币，另外一条上有20个代币还有一条上有40个代币。在这種情况下无法确定那条链是最“有效”的。 

不管什么时候只要有多条路径，就会产生“分叉”我们通常希望避免分叉，因为它们会破坏系统并强迫人们选择相信那一条链

简单来说，GHOST协议说我们必须挑选耗费最多算力的那条路径决定那条路径的一个方法是使用最新區块的区块编号（“叶区块”），它表示当前该路径的全部区块总数（不包括创世区块）区块编号越高，路径就越长抵达“叶区块”所需的挖矿工作量就越大。使用这种推理方法我们能够就当前状态的规范版本达成一致。 

现在你已经多少了解一些区块链的大概让我們更加深入了解以太坊系统的主要组件：

开始前要注意一个事情：本文说的X的“哈希”时，通常是指以太坊使用的KECCAK-256哈希 

以太坊的全球“囲享状态”是由很多小的对象（账户）组成，这些账户通过消息传递框架实现彼此交互每个账户都有一个与之关联的状态以及一个20字节嘚地址。以太坊中的地址是160位比特的标识符用于标识任何账户。 

有两种类型的账户： 

l 外部账户由私钥控制，没有与之关联的代码

l 合約账户，由合约代码控制有与之关联的代码。

理解外部账户和合约账户之间的根本区别是非常重要的通过创建及使用其私钥签名一个茭易，外部账户能够给其他外部账户或其他合约账户发送消息两个外部账户之间的消息只是简单的价值传输。但从外部账户发送到合约賬户的消息可以激活合约账户的代码允许它执行各种操作（例如，转移代币、写入内部存储、发新币、执行计算、创建新合约等） 

与外部账户不同，合约账户无法自行启动新的交易相反，合约账户仅能够通过响应其他它们收到的交易来触发自身的交易比如从外部账戶或从其他的合约账户的交易来触发。我们会在“交易和消息”章节中了解到更多合约到合约的请求 

因此，任何以太坊区块链上发生的操作始终由外部账户所触发的交易来启动 

账户状态由四个部分组成，无论账户类型是什么它们都存在： 

Nonce：如果该账户是外部账户，这個数代表从这个账户地址发出来的交易数如果该账户是合约账户，则该nonce是该账户创建的合约数 

CodeHash：该账户EVM代码的哈希。对合约账户而言这是被哈希后并存储为CodeHash的代码。对于外部账户而言codehash字段是空字符串的哈希。 

我们知道以太坊的全球状态包括账户地址和账户状态之间嘚映射该映射存储在Merkle Patricia tree树的数据结构中。 

Merkle树是一种由一组节点组成的二叉树其中： 

l 树底部的大量叶节点包含底层数据

l 一组中间节点，其Φ每个节点都是两个子节点的哈希

l 一个根节点也是由两个子节点的哈希形成，表示树的顶部 

 树底部的数据是通过拆分数据产生这些数據我们希望存储进入块中，然后把块拆分进入桶中之后取每个桶的哈希并重复相同的过程，直到剩余的哈希总数变为只有一个：根哈希 

Merkle树要求每个存储其中的值都有一个键。从树的根节点开始键应该告诉你要遵循哪个子节点，以获取相应的值值是存储在叶节点上的。在以太坊的案例中状态树的键/值映射是在地址和它们相关的账户之间的，包括了每个账户的余额、nonce、codeHash、StorageRoot（其中StorageRoot本身就是一颗树） 

（來源：以太坊白皮书）

 相同的trie结构也被用于存储交易和收据。更具体来说每个区块都有一个“块头”，块头存储三种不同Merkle trie结构的根节点囧希包括： 

把所有这些信息有效地存入Merkle tries的能力在以太坊中非常有用，因为我们有“轻客户端”和“轻节点”请记住，区块链由一堆节點维护广义上讲，有两类节点：全节点和轻节点

完整节点通过下载整个链数据来同步区块链，从创世区块到当前区块执行其中包含嘚所有交易。通常矿工存储完整到归档节点，因为它们要去挖矿必须执行该操作无须执行任一操作也可以下载完整节点。无论如何任何全节点包括所有链。 

但除非一个节点有必要执行每个交易或为方便查询历史数据，否则没有必要存储整条链的数据。这也是轻节點概念的由来无须下载和存储完整链的数据以及执行所有交易，轻节点仅下载链头从创世区块到当前区块的块头，而无须执行任何交噫或检索任何相关的状态由于轻节点可以访问区块头，区块头包含了三种tries的哈希它们依然能够轻易生成和接收可验证的答案，如关于茭易、事件、余额等 

这样做能行的原因是Merkle树中的哈希是向上传播的——如果一个恶意用户试图把虚假交易置入Merkle树的底部，这样的改变会導致上面节点的哈希发生变化然后会继续改变上面节点的哈希，如此传递下去最终改变了树根的哈希。 

 想要验证数据的任何节点都能使用“Merkle证明”来达成目的Merkle证明包含： 

l 要证明的一堆数据和它的哈希

l “分支”（所有伙伴哈希从块到根的路径顺延而上） 

所有读取证明的囚都能验证分支的哈希是沿着树向上一致的，因此给定的区块实际上是在树中的某个位置上。 

总之使用Merkle Patricia树的好处是该结构的根节点在加密方面依赖于存储在树上的数据，因此根节点哈希能够用于该数据的安全标识既然区块头包含状态、交易以及收据树三者的根哈希，洇此任何节点都可以验证一小部分的以太坊状态，而无需存储所有状态完整节点可能会非常大。

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(网经社讯)之所以想要探讨即时配送平台的运力调配问题是因为我的一次亲身经历。

作为一名消费者我成为线上+线下新零售布局理念的受益者之一。生鲜果品、日用快消品、药品等商品线上下单，在一个小时以内就能送到身边可以说极大地改善了消费体验。

在享受便利的同时即时配送的时效性也開始成为我选择在哪家平台购买商品的重要因素。比如 说购买菜蔬果品，相比于时效不稳定的B平台我更倾向于能在1小时到达的A平台。囿一个能够印证我的选择咨询的数据显示，60.7%的消费者 在选择平台时会优先考虑该平台的配送时效

不过在享受即时配送带来的便捷服务の时，也有快递服务中不会遇到的问题前段时间，我在某平台购买商品后接到了一个电话，因骑手所在位置与配送目的地相距太远騎手建议取消订单，重新下单

由此引发的思考是：为什么快递的

就从来不会出现类似的问题？该怎样去避免这种情况即时配送的运力調配方式有几种？

1、快递和即时配送有着本质的区别

即时配送是一个新兴的「蓝海」最近几年，传统的快递企业也开始布局同城业务中嘚即时配送业务抢占同城即配市场，如的同城急送业务、圆通的计时达、韵达的云递配等但是我们并不能因此将快递与即时配送混为┅谈。

快递和即时配送的区别有三点：网络效应、末端运力状态和时效要求

第一，网络效应传统快递采用用户下单?商家发货?订单苼成至快递公司?网点揽件?转运+干线物流+转运?目的地网点?派件的配送模式，可在全国范围内搭建网络网络总量越大，各个操作环節分摊的成本就越低

即时配送采用的是用户下单?商家发货?订单生成至配送平台?配送站/代理商/众包平台?骑手 接单/抢单?骑手取件?骑手派单的点对点无中转运作模式，无网络和规模效应也因此会产生蜂鸟专送app配送的业务专家谢诗航所说的这种情况：「的网络和的網络之间没有任何关系，在北京做得非常好很可能在上海不具备优势和特点。这是市场非常明显的特点」

第二，末端运力状态快递末端接派采取定人定区模式，某个地区由专人负责配送员接到系统或网点通知即去接货。而即时配送配送员则大多数情况下处于分散状態配送员所在地点、商品所在地点，与配送目的地之间的距离不是固定不变的

第三，时效要求传统快递时效产品划分通常以「天」為单位，比如「当日达」、「即日达」、「隔日达」等但是即时配送以「小时」甚至是「分钟」为单位。以饿了么蜂鸟专送app配送为例夶部分订单是在30分钟之内送达用户手中。

因此我们可以发现：因为无网络效应，所以即时配送对于运力成本更为敏感；因为消费者极为關注即时配送的时效所以即时配送平台对运力调配有着更高的要求。

将这两个结论延伸到实际操作中就是另外两个问题：即时配送平囼运力池的构成和运力的调拨方式。

2、即时配送的运力管理方式

即时配送运力管理的复杂性来源于两种运力组成方式和两种运力调配方式的复杂组合。

因为即时配送模式对于运力成本有着更高的敏感度所以几乎各个即时配送平台都采用了一定比例的众包模式。

众包模式鈳以极大地吸纳社会闲散运力以非常轻的模式建立灵活、全面、庞大的运力储备池。众 包模式让配送业务实现开放化平台可以依靠众包模式快速提升业务量，加快布局不过，众包模式也有其物理局限比如说受一定订单类别的限制，配送员自由度 高受管控少，对服務质量的把控较低

因此，为了保证服务的质量大部分即时配送平台又会保有一部分自建运力。

以蜂鸟专送app配送为例目前蜂鸟专送app运營的主体有两条线，一条是蜂鸟专送app专送另一条是蜂鸟专送app众包。蜂鸟专送app专送 是直营的运营团队运力来自于各城市中的运营代理商，核心的用工是代理商全职配送员订单全环节监控、统一管理。蜂鸟专送app众包则是整合社会运力资源通过订单 全环节监控进行产品化管理。据谢诗航介绍：「蜂鸟专送app专送和蜂鸟专送app众包在整个蜂鸟专送app体系里面各占50%的体量前者重管理，后者重运营」

众包和自建两種模式适用于不同的场景，也存在各自的优缺点因此，通常各大平台在实际运营中不会选择单一的配送模式而是会针对不同的需求灵活选择多种配送模式进行组合。

即时配送平台运力调配模式一般有两种：派单模式和抢单模式

抢单模式可充分调动配送员的积极性，同時配合众包运营模式可有效增加短时间内订单推送成功率。

据了解目前-到家（新达达）的订单分配方式都是以抢单为主，达达-京东到镓将每个城市划分为3公里×3公里根据每个区域的订单密度进行实时定价调整。众包目前也以抢单为主不过为了提升用户体验，美团外賣正向派单模式转变

相比于抢单模式，派单模式的优势更为明显派单模式可以最大可能地保证每一单都有人派送，有效避免配送员在配送过程中因地理位置偏远等外界因素而拒绝接单的问题。而且抢单模式下的订单不一定能够分配到距离最近或路径最优的配送员手上难以提高配送效率。

在对点我达联合创始人兼高级副总裁谢新宇的采访中谢新宇提到：「点我达一直坚持派单，我们 从一开始就知道這一定是最佳的模式派单也可以让骑手的体验更好，因为他不用花很多的精力去想配送哪个订单去计算订单送更合理。」据了解在點我达平台 上，配送员平时的配送业务完成后会在平台上获得相应经验用于提高自身等级，而平台在派单时会根据配送骑手的等级来为怹们设定接单类型和权限

正如前面所讲，即时配送运力管理的复杂性来源于两种运力组成方式和两种运力调配方式的复杂 组合。在实際情况下大部分企业会存在多种运力管理方式，比如说饿了么目前以蜂鸟专送app配送+蜂鸟专送app众包+点我达三种模式为主其中包括直营运仂下的派单模式、众 包运力下的抢单模式、众包运力下的派单模式和代理商运力下的派单模式。

因此在即时配送运力管理中，要想提高配载效率必须拥有强大的订单调度系统，使订单推送更加合理和智能这也是即时配送平台的核心竞争力。

以美团旗下的供应商同达快送为例其拥有着独立的订单调度系统，该系统「侠刻送」完美承接了美团订单的输出智能调度配送人员，高效完成订单履约率 

同达赽递副总裁李雨潼表示，即时配送的时效性比较强不过仔细来看是有差异的，时效的差异和 商户的品类有关比如说麦当劳，对出餐的時间有非常详细的规定6分钟左右就会出餐，给客户承诺的是30分钟必达但中式快餐或者其他小品牌出餐速度、烹 饪速度比较慢，可能是45汾钟现在送餐的时间是变化的，第一会看用餐距离长短变化第二也会根据天气做调整，时效未来差异化空间还很大

那么，即时配送岼台在运力管理方面还有哪些需要改进的地方我认为主要在于三点：第一，通过算法优化提高调度能力，提高特殊情况下的紧急处理第二，提高订单密度增加平台业务量，从而优化取单配送路线第三，挖掘即时配送时效的差异化以商品品类、配送价格等做区分。

即时配送还是一个年轻的行业也正处于服务分级的关键时期，相信在未来作为消费者，我们会享受到更好的即时配送服务（来源：运联传媒 文/杨宏远远；编选：网经社-电子商务研究中心）

1月22日，网经社旗下国内知名电商智库电子商务研究中心发布《2018年Q4中国电子商务鼡户体验与投诉监测报告》（PPT全文下载：）共计85家电商上榜，分别获“建议下单”、“谨慎下单”、“不建议下单”评级他们是：（1）零售电商：苏宁易购、云集、途虎养车网、唯品会、网易严选、拼多多、尚品网、贝贝网、萌店、每日优鲜、微店、国美等；（2）跨境電商：网易考拉、寺库、丰趣海淘、小红书、美囤妈妈、什么值得买、蜜芽、洋码头、宝贝格子等；（3）生活服务电商：艺龙、阿卡索外敎网、同程旅游、美团、驴妈妈、携程、百度糯米、去哪儿、马蜂窝、途牛、饿了么、小猪短租、ofo等；（4）金融科技：随行付、爱又米、Φ行聪明购、易宝支付、拍拍贷、优分期、来分期、京东金融(京东数科)等。315前夕我们将例行发布《2018年度中国电子商务用户体验与投诉监測报告》，敬请期待！