以太坊中的图灵完备性：DApp 没有我是绝对不可能的

在了解区块链的过程中，我们经常听到以太坊是一个图灵完备的区块链平台。 图灵完备性通常用作描述一个系统或一组语言的特征。 这么说吧，我们“人类”也可以说是图灵完备的。 我们每个会做决定会思考的人，都可以抽象地把它想象成一台图灵机，就像李笑来曾经说过的，“每个人都有自己的操作系统，并且因为元认知能力，也可以自己升级操作系统”

然而，这样简单粗暴的认识当然是不够的。 下面K老师就为大家详细讲解什么是图灵机和图灵完备性。

什么是图灵完备？

说到图灵完备性，首先要提到图灵机的概念。 图灵机是英国数学家艾伦·马西森·图灵于1963年提出的一种研究可计算问题的抽象计算模型。 将传统用纸笔进行数学运算的过程抽象出来，用虚拟机代替人进行无数次数学运算。 这个虚拟机就是图灵机，也就是今天计算机的雏形。

如下图所示，虚构的图灵机长这个样子。 从视觉上看，它就像一个老式的电传打字机：一个读写头，一个纸带（可以是任意长），读写头不断地读取纸带上的符号，并根据内部状态转换进行切换rules 在当前状态下，同时执行一些动作，例如擦除或重写当前字符，向前/向后移动读/写头或保持不动。

图灵机和数学家图灵

所以图灵完备（Turing Complete）最初来源于计算机的概念。 就是程序员写的各种代码语言，加上在图灵机这样的虚拟机中可以完美计算的算法，所以才满足这个要求。 逻辑系统、设备或编程语言称为图灵完备。

简而言之，图灵完备性就是它可以做图灵机能做的一切，解决所有可计算问题的逻辑系统、设备或编程语言称为图灵完备性。

根据图灵机和图灵完备性的定义，图灵完备语言包括循环执行语句、判断分支语句等，理论上可以解决任何算法。 那么它的一个显着特点就是支持程序连续运行。 缺点是可能会进入死循环，导致程序崩溃。

相反，图灵的不完备性就是不允许或限制循环，可以保证每个程序都不会无限循环，总有跑完的时候。

那么在区块链支持的分布式环境中，图灵完备性在区块链中是如何应用的呢？ 它为区块链解决了什么问题？

为什么区块链行业需要图灵完备？

说到区块链，肯定首先想到的就是比特币网络。 众所周知，直到现在，比特币系统几乎不支持程序应用的开发。 这是因为中本聪出于安全考虑，在设计比特币时只是使用了一种堆栈语言，并不能做到图灵机能做到的一切，所以我们说比特币系统是图灵不完备的。

但是，像比特币这样的非图灵完备的区块链代码协议的优点是非常安全。 自2009年诞生以来的10年里，区块链发生了无数次黑客攻击事件，但比特币几乎没有因为脚本本身而遭受过经济损失。

那么问题来了。 比特币虽然安全，但无法在其系统上开发复杂的逻辑程序，这使得早些年区块链的实施场景和应用非常少。 随着区块链的发展，这些需求不断提上日程，人们逐渐需要能够支持区块链应用开发和运行的系统，于是将图灵完备的概念引入到区块链中。

比特币之后，为了实现更丰富的功能和使用场景，一些图灵完备的区块链系统应运而生。

其中最著名和最具代表性的是以太坊。 以太坊使用智能合约语言，是一个图灵完备的区块链系统。 其虚拟机可以运行智能合约，理论上可以解决所有可计算的问题，从而最大程度满足各种现实应用场景的需求。 发展。 程序员可以使用以太坊的智能合约编写数字资产代码，创造新的数字资产； 他们还可以编写智能合约代码来创建非数字资产功能，例如目前市场上的各种 DApp。

总的来说，如果我们把比特币的区块链看成是一种数字资产协议技术，那么以太坊的区块链可以说是这个数字资产协议的协议。

图灵完备技术的特性导致以太坊上从一开始就出现了大量的商业应用，区块链落地场景逐渐增多。 目前，已经诞生了远超过200个基于以太坊的应用，并且随着摩根大通、微软、英特尔、三星、丰田等众多企业巨头的加入，以太坊逐渐从一种虚拟代码技术转变为一种虚拟代码技术。开始进入虚拟世界。 这条最大的“高速公路”被赋予了巨大的创新商业价值，因此以太坊被普遍称为区块链2.0。

然而，与此同时，图灵完备性也有陷入死循环的风险。 因此，为了保证编写的程序不出现死循环以太坊平台的特性，以太坊在“智能合约”语言中加入了gas的概念。 继续。

总结

以太坊虽然可以承载众多应用，但在复杂协议的设计和编码过程中难以避免人为失误，因此黑客往往会寻找漏洞发动攻击，造成巨大损失。 例如著名的 The DAO 事件，The DAO 资金池中价值超过 6000 万美元的以太坊在 6 小时内被洗劫一空。

无论如何，技术提供了便利，但无论什么技术都有两个方面，无论是图灵完备还是区块链。 图灵完备的开发语言仍将是未来的主流，因为大多数项目都希望实现多种功能，并有丰富的使用场景。 但无论做什么项目，安全性都必须是不可忽视的考虑因素。

以上就是我们这一期科普的全部内容了！ 如果您对区块链有任何看法或疑问以太坊平台的特性，可以在后台留言，K君将为您解答。 欢迎留言提问。