盤點 2022 以太坊九大事件

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原文標題:《年度盤點:2022 以太坊大事記》|撰文:Stephanie/Franci,ECN

合併、分片、MEV、zkEVM …… 2022 年的以太坊還有這些事件值得銘記。

2022 年即將過去,回望過去這一年,以太坊社區有苦亦有樂。我們也許在面對一次又一次的黑天鵝事件時經歷過憤怒與沮喪;也許與志同道合的小夥伴一起觀看過合併派對;也許去到了波哥大 Devcon VI 現場感受這場時隔多年的盛會,或者在線上緊跟每一場精彩的演講;也許對社區孕育出的技術創新驚嘆過;也許為 DeSoc 的革新思想熱血沸騰過…

2022 年實在有太多難忘的瞬間,以至於我們選材時進行了一定的取捨。在這篇 2022 以太坊年度盤點文章中,我們挑選了 9 個最值得記錄下來的事件與話題,加以梳理與總結,希望能幫助大家在回顧 2022 時帶來一些記憶點。

以太坊合併

北京時間 9 月 15 日 14:42,以太坊合併成功,經過 8 年的探索、研究和測試,以太坊終於從 PoW 共識機制轉換為 PoS。說以太坊合併是以太坊在 2022 年最重要的大事,相信不會有太多異議。

以太坊合併是具有劃時代意義的。

從實現難度來看,它是以太坊有史以來最複雜的一次升級,它是共識層 (Prysm、Lighthouse、Teku、Nimbus 和 Lodestar)和執行層(Geth、Nethermind、Besu 和 Erigon)9 個獨立的客戶端團隊互相協作的結果,它是在以太坊一直保持運行的情況下實現的「hot swapping」。

從對於以太坊本身的意義來說,合併使得以太坊變得更安全、更可持續、以及為以太坊未來的可擴展性奠定基礎。儘管關於 PoW 與 PoS 哪一個更安全這一問題,在加密貨幣世界里並沒有形成共識,但基於以太坊基金會研究團隊對這些系統的研究和理解,以及對各類攻擊的瞭解,他們認為 PoS 是更安全的。而基本沒有爭議的是,轉向 PoS 使得以太坊減少了超過 99.95% 的能源消耗,這移走了以太坊進入主流世界的一塊大的絆腳石,使得像 NFT、DAO、DeFi 這樣的應用更容易進入普羅大眾的生活。此外,採用 PoS 在架構上為之後在 Layer1 進行分片擴容打下必要的基礎。

以太坊合併後,以太坊下一次的大型升級將專注於提高以太坊的可擴展性上。

分片方案走向成熟

分片被視為以太坊可擴展性的未來,根據 Vitalik 的說法,分片是讓以太坊生態系統實現每秒數千筆交易的關鍵。以太坊社區從 2013 年就開始討論分片,分片方案經過多次修改,在 2022 年,隨著 Danksharding 方案的提出,以太坊通往分片之路變得清晰可行。

關於以太坊的分片方案,比較為人熟知的版本是在 2018 年台北的一次研討會上,以太坊基金會的研究員與核心開發者們將權益證明和分片研究統一起來,形成了一個分三個階段的「以太坊 2.0」路線圖:

  • 階段 0 帶來信標鏈
  • 階段 1 加入數據分片
  • 在階段 2,在每個分片加入虛擬機,以在系統裡實現計算。

分片數量經歷最初定為 100,隨後提高到 1024,到這個版本的路線圖調低為 64。

此版路線圖採用的分片機制指的是對數據庫進行橫向分割,即每條分片鏈都擁有一個節點子集,在該鏈上進行工作。64 個分片區塊都有各自的提議者和從驗證者集中通過隨機分配組成的委員會,他們獨立驗證可用的分片數據。在這個設計裡,所有分片是無法得到整體驗證的,而且每個提議者都有能力破壞整個流程。在分片間混洗驗證者也相當麻煩。而且除非引入非常嚴格的同步假設,否則很難保證投票能在一個 slot 里完成。

顯然,要實現「以太坊 2.0」階段 2 中的執行分片還有很多未解決的問題。在 2020 年末,Vitalik 發表了文章《以 rollup 為中心的以太坊路線圖會是什麼樣?》,其中提及從長期來說,在以 rollup 為中心的以太坊路線圖下,當大家都搬到 rollup 時,以太坊的 TPS 能達到大約 3000,當 rollup 轉移到分片鏈作為數據存儲時,以太坊的 TPS 理論最大值可達到 100,000。也就是說,通往 eth2 的路徑可以是到階段 1.5 就完了,以太坊基礎層就專注做好兩件事 —— 共識和數據可用性。而且分片數據可用性比分片 EVM 計算要安全得多。

在這樣的背景下,經過一年的探索,以太坊基金會研究員 Dankrad Feist 在 2021 年年末提出了一個新的分片方案。這個方案在 2022 年得到了社區的重視和認可,且為了與舊的分片方案區分,新的分片方案以 Dankrad 命名 —— Danksharding。Danksharding 建基於兩項新的研究進展 —— PBS 和 crList,這兩個方案旨在解決 MEV 和審查問題。不同於之前的分片方案,Danksharding 方案里只有一個提議者選擇進入該 slot 的全部交易和數據,使得 Layer1 與 rollup 的集成更加緊密,大幅簡化了原來的分片方案。

在 2022 年,以太坊社區對 Danksharding 的研究與開發取得了可觀的進展。Vitalik 和其他研究員提出了 proto-danksharding ( 即 EIP-4844 ),這是為實現完整 Danksharding 規範的大部分邏輯和支架的一個提案,它主要引入了一種新的交易類型 —— 攜帶 blob 的交易。

客戶端開發者們在 2022 年除了實現合併的工作,在下半年,proto-danksharding 的實現也成為了他們的工作重點。目前,EIP-4844 已經有執行層和共識層的規範,推出了兩個開發者測試網。而 EIP-4844 實現所需的 KZG 儀式已推出公眾貢獻的測試網站,正式版本將於 2023 年新年上線。

根據 2022 年最後一次的 AllCoreDevs 會議,EIP-4844 將會被納入到上海升級的下一次 Cancun 升級裡。

相關閱讀:

《從技術角度揭秘「分片」的優勢》
《以 ROLLUP 為中心的以太坊路線圖》
《大幅簡化的新分片設計》
《Vitalik: Proto-Danksharding FAQ》

全球第二大中心化交易所 FTX 爆雷,用戶資產安全何去何從?

11 月 11 日,全球第二大加密貨幣中心化交易所 FTX 宣佈破產,整個區塊鏈生態陷入一種交雜著震驚、憤怒、悲傷…的複雜情緒中。高達 80 億的資產缺口,讓無數用戶以及與其關聯的一些機構血本無歸。從事件的暴露演變到最終宣佈破產的這個過程發生得太快、太戲劇化,以至於許多受牽連的用戶還沒有來得及消化接二連三的爆料並做出反應,FTX 就陡然限制了用戶提款。

事情的起因經過是怎麼樣的呢?起初,11 月 2 日 CoinDesk 在一篇新聞報告中揭露,同為 SBF 創立的一家加密貨幣量化交易公司 Alameda Research 的資產負債表中顯示,其持有的價值 146 億美元的資產中, 有很多大一部分是 FTX 發佈的平台幣 FTT 或是拿 FTT 作為抵押品借貸的資產。一時間社區對這個爆料的討論愈演愈烈,幣安創始人 CZ 的加入讓整件事變得更像是兩股勢力的抗衡。隨後,便是 FTX 不堪用戶的提款擠兌、陷入流動性危機、停止用戶提款、宣佈破產… 12 月 13 日,SBF 正式在巴哈馬被捕,並後續被引渡至美國等待開庭,為這場鬧劇暫且畫下了句號。

在這裡只是敘述了 FTX 事件本身,而這起黑天鵝事件引發的多米諾骨牌效應,更是慘不忍睹或仍有許多未被揭露。加密研究員 Molly White 製作了 FTX 的擴散關係圖,呈現 FTX 與不同機構間的資金關係。

A chart showing the contagion between the FTX collapse and other crypto platforms and projects
https://twitter.com/molly0xFFF/status/1599857171570855936?s=20

資產安全是區塊鏈領域永遠躲不開的話題,而 2022 年又是鏈上鏈下用戶多災多難的一年:跨鏈攻擊事件頻發、Luna-UST 歸零、三箭資本以及 Celsius 相繼爆雷… FTX 崩塌無疑是今年讓大家最難以置信的黑天鵝事件。很明顯,FTX 失敗的根本原因就是私自挪用用戶的資產,導致最後的資不抵債。只是在這件事被披露之前,恐怕沒幾個人會相信這種事情會發生在全球第二大的交易所 FTX 的身上。這不由得為整個加密圈敲響了警鐘:如何保障用戶的資產安全?

如果將資產託管程度當成一道光譜,那麼光譜的兩端就是完全託管的 CEX 和非託管的 DEX。兩種託管方式都有著各自的優缺點:

cr: vitalik.ca

當然,我們可以做得遠不止於在 CEX 和 DEX 之間二選一,光譜的中間仍有一系列選擇等待著我們去探索與開發。

  • Vitalik 撰文分析如何讓中心化交易所更加安全。在這篇文章中,我們可以看到探索中心化交易所的更多可能性:利用默克爾樹甚至 ZK-SNARK 等密碼學技術實現的可償付證明、非託管的中心化交易所研究方向…
  • 通過引入帳戶抽象 (Account Abstraction) 和多方計算 (MPC) 技術,實現錢包社交恢復、Web2 社交媒體帳戶登錄等等功能,進一步提高去中心化資產託管方案的用戶體驗。

未來很長一段時間內,中心化交易所和去中心化交易所將持續共存,促進兩類方案的技術以及研究應當並駕齊驅,讓這道資產託管的光譜上的中間充滿更多可能性。

相關閱讀:

《打造安全的中心化交易所—— 可償付證明及更多》

孕育中的 DeSoc

以太坊社區的人在 2022 年相信都肯定聽說過 SBT(Soulbound Token,靈魂綁定代幣),它出現在各大黑客鬆的參賽項目裡、融資新聞裡、Web3 數字憑證和身份系統相關的賽道分析文章裡……

這波熱潮起源於 2022 年 5 月中旬,Vitalik 與律師 Puja Ohlhaver 和經濟學家 E. Glen Weyl 共同發布了論文《去中心化社會:尋找Web3 的靈魂(Decentralized Society: Finding Web3’s Soul)》。這篇論文指出當下 Web3 世界存在的各種問題,女巫攻擊與合謀行為在虛擬世界大行其道,只有可轉讓資產使得 DeFi 生態系統無法支持現實經濟中再平凡不過的活動,Web3 世界面臨著超級金融化、財富集中、治理易受金融攻擊等問題。

論文作者認為,缺乏 Web3 原生身份是這些問題的關鍵,因此提出了SBT 與Soul(「靈魂綁定通證」的帳戶或錢包)兩個 Web3 原語,其中 SBT 指的是存放在 Soul 的、公開可見、不可轉讓( 但可能由發行者撤銷) 的通證,它們可以代表承諾、憑證和歸屬關係,而 Soul 是存放 SBT 的帳戶或錢包。他們希望在 SBT 與 Soul 形成的身份範式下, Web3 能走向具有共決的社會性、靈魂和社區自下而上地召集和協作的去中心化社會(DeSoc)。

論文一經發出,便成為「城中熱話」,社區對 SBT 與 Soul 實現的探索層出不窮。目前有多個SBT 標准在EIP 中被提出,處於 Draft、Review 或 Final 階段的都有。截至 2022 年 11 月,有兩份 ERC 處於 Final 階段——ERC-5192「Minimal Soulbound NFTs」和 ERC-5484「Consensual Soulbound NFTs」。這兩份 ERC 都以不可轉讓性作為核心功能,不同處在於 ERC-5192 添加額外的技術參數檢測可轉讓性的狀態,而 ERC-5484 側重於發行者與接收者之間的互相同意。其他的 EIP 還包括:

  • EIP-4671: Non-Tradable Tokens Standard (Draft)
  • EIP-4973: Account-bound Tokens (Review)
  • EIP-5114: Soul Badge (Draft)
  • EIP-5727: Semi-Fungible Soulbound Token (Draft)
  • EIP-5516: Soulbound Multi-owner Token (Review)
  • EIP-5633: Composable Soulbound NFT, EIP-1155 Extension (Draft)

此外,與 Web3 數字憑證、身份系統、聲譽系統、帳戶抽象相關的項目、平台和協議也受到了社區的關注與投資機構的青睞。

在 2022 年,以太坊社區有大大小小的團隊和企業參與到 DeSoc 生態的建設,儘管目前還說不上看到 DeSoc 的雛形,但是這個生態充滿活力,並有望在 2023 年取得突破性進展!

相關閱讀:

《去中心化社會:尋找Web3 的靈魂》

零知識證明備受關注,ZK-EVM 賽道競爭激烈

說到過去十年來誕生的最強密碼學技術,肯定免不了提及零知識證明(zero knowledge proof)。在區塊鏈領域中,它們有兩大應用場景:可擴展性和隱私。

在 10 月 11 日的 Decon VI 開幕式中,進行了一場主題為「關於零知識該知道些什麼」的Panel。作為其中一名嘉賓的 Vitalik 曾表示:「我認為 ZK 天然是區塊鏈的補充。之所以這麼說,首先我覺得區塊鏈提供的抗審查特性,是以犧牲掉『可擴展性』和『隱私性』這兩種非常重要的屬性為代價的。而 ZK-SNARK 則是為這兩種屬性量身訂做的技術。」

而 ZK-SNARK/STARK 之於以太坊協議層的重要性又在今年 11 月更新的路線圖中體現出來。

cr: @VitalikButerin(中文翻譯版)

在這一部分的工作中(The Verge),最終想要實現的目的是能夠引入去信任或信任最小化的節點方案(令輕客戶端最終可行),讓驗證區塊成為一件超級簡單的事情。而這一切都基於零知識證明技術。在路線圖中,實現完全基於 SNARK 的以太坊需要由以下三項里程碑共同構成:

  • 用於 Verkle 證明的 SNARK;
  • 用於共識狀態轉換的 SNARK;
  • 用於 L1 EVM 的 SNARK

此外,今年以來,以太坊擴容領域中 ZK-EVM 解決方案競爭激烈,目前大致分為四類 ZK-EVM

  • 類型 1:完全以太坊等效的 ZK-EVM(Privacy and Scaling Explorations 團隊、Taiko)
  • 類型 2:完全 EVM 等效的 ZK-EVM(Scroll、Polygon Hermez)
  • 類型 3:幾乎是 EVM 等效的
  • 類型 4:高級語言(high-level-language)等效(zkSync、StarkNet)

值得注意的是,由 Scroll 提出的 zk 證明外包和去中心化證明網路,又會帶來“證明生成” 硬件加速的一個新興研究方向和硬件市場。相信通用型的 ZK-EVM 解決方案會在明年大放異彩。

相關閱讀:

《不同類型的 ZK-EVM》
2022 更新版以太坊路線圖

MEV-Boost 的合規與去中心化

在 2021 年,Vitalik 與以太坊基金會的研究員對提議者/ 構建者分離方案(PBS)提出了具體的設計,以解決 MEV 問題。同年的 11 月,Flashbots 團隊便基於PBS 的設計提出了 MEV-Boost,用於合併後的 Flashbots 架構,可以看作是 PBS 的原型。Flashbots 競拍架構允許驗證者將區塊構建外包給一個第三方區塊構建者網路,但將 mev-boost 中繼置於受信任的位置——區塊構建者和提議者都需要信任中繼。

在 2022 年 9 月初,Flashbots 的 MEV-Boost 中繼上線,合併後連接了 MEV-Boost 的驗證者都可以獲得驗證者獎勵以外的 MEV 收益。

mev-boost 的採用率,來源:https://dune.com/queries/1279670/2192739

從上圖可見,合併以後,驗證者對mev-boost 的採用率一路攀升到接近 90%。令人擔憂的是,在今年 8 月,OFAC(美國財政部海外資產控制辦公室)對 Tornado Cash 進行了製裁,此舉無疑對加密行業企業帶來寒蟬效應。早在 mev-boost 上線前,Flashbots 就表示「Flashbots 的中繼和構建者現在和將來都遵循 OFAC 的規定」。也就是說,以太坊上使用 Flashbots mev-boost 中繼的驗證者都在進行審查。

9 月合併後,Flashbots 中繼的佔比達到 84%,這給以太坊基礎設施引入了一個關鍵的中心化危機。所幸的是,為了推動以太坊網路往更健康的方向發展,Flashbots 團隊先後開源了 MEV-Boost、sync-proxy 以及區塊構建者 API。隨著更多團隊加入了 MEV 生態的競爭,其中包括明確聲稱不會進行審查的中繼,Flashbots 中繼的佔比到 12 月下降至低於 80%

此外,Flashbots 團隊還於11 月下旬公佈了SUAVE ( 價值表達的單次統一競拍) 計劃,以推動MEV 的去中心化。SUAVE 將交易池與區塊構建者的角色從現有的區塊鏈中解綁,並提供一個高度專業化和去中心化的即插即用的選項,使得區塊構建者共享相同的排序層。

儘管如今 Flashbots MEV-Boost 中繼帶來的中心化危機和審查問題仍然懸在以太坊社區的頭上,但 MEV 生態多元化的情況已在逐步改善,Flashbots 團隊推出了推動 MEV 去中心化的計劃,以及能更好解決 MEV 問題的協議內 PBS也將在明年繼續得到推動。

相關閱讀:

《用於合併的 Flashbots 架構 MEV-Boost 及其實現計劃》
《對提議者/ 區塊構建者分離友好的費用市場設計》
《Vitalik: 兩個slot 的提議者/ 構建者分離方案》

Optimistic Rollup 解決方案開啟 #L222 生態應用元年

雖然不少 L2 解決方案已經在 2021 年甚至更早之前推出主網,但是就通用型 L2 技術生態以及應用的部署情況來說,2022 年是開啟 L2 生態爆發的一年。截至今年 12 月 31 日,L2 總鎖倉量已超過價值 40 億美元。

cr: l2beat.com/scaling/tvl

L2 上的用戶交互活躍度逐漸與以太坊主網持平,以下圖表來自 Orbiter Finance L2 Data:藍線表示以太坊主網交易數量,紅線表示 L2 交易數量。

cr: orbiter.finance/data

而組成這些數據的 L2 方案中,同為使用 Optimistic Rollup 技術的兩大主流方案 Arbitrum 和 Optimism 就佔據了總份額的 ~80%。

cr: l2beat.com/scaling/tvl

Arbitrum 於去年的 9 月 1 日向公眾開放主網 beta 版本並解除白名單制。今年,Arbitrum 進行了兩大主要更新:

  • 推出 Arbitrum One 的迭代版本 Nitro,在不同方面對原始版本進一步改善,包括提供更高的效率、更少的延遲、更強的活性保證以及更佳的兼容性。
  • 推出基於 AnyTrust 技術的鏈下數據可用性解決方案 Arbitrum Nova,以此來滿足一些應用對於更高的可擴展性的需求( 如游戲行業),但是同時會帶來額外的最小的信任假設。

Optimism 於去年的 12 月 17 日正式移除白名單限制,開放無需許可部署。在協議的開發上,今年 Optimism 主要通過開銷優化升級,降低至少 40% 交易費,提高用戶體驗;推出下一個迭代版本 Bedrock 的測試網,在這個版本中將會引入下一代欺詐證明系統 Cannon。而在治理方面,Optimism 也做了一些創新:發布代幣 OP,引入 Optimism Collective 和成立 Optimism Foundation。Optimism 由 Optimism Foundation(一個在開曼群島註冊的組織)和 Optimism Collective 的成員共同治理。其中,Optimism Collective 由兩個議院共同治理,Citizens’ House(公民議院)和 Token House(代幣議院)。

  • Token House 通過代幣空投建立,構建了首批社區成員。OP 代幣持有者將能夠對協議升級、項目激勵措施、治理基金等進行投票。
  • Citizens’ House 將推進和治理追溯性公共物品募資的分配過程,募資資金將由網路的利潤收集而成。公民身份將通過“靈魂綁定”(soulbound) 的方式授予( 分發 NFT),而隨著 Optimism 社區的發展,公民群體也將不斷擴大。Citizens’ House 是一個工具,使權力從任何中心化組織分配到以個人為中心的、非財團群體身上的一種機制。

明年,除了協議性能本身的更新迭代,Optimistic Rollup 乃至整個 Rollup 生態的解決方案,會在 Rollup 去中心化方面進行更多的探索和實踐。以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 首先於 10 月11 日在Scroll 舉辦的Rollup Day 活動中提出了採用多證明機制(multi-provers)加固 Rollup 系統,隨後又在 Ethereum Magicians 論壇中發布帖子提議「去掉 rollup 輔助輪的三個階段」。這些基本原則為 rollup 的去中心化創新和實踐探索提供了一些重要思路。

相關閱讀:

《採用多證明機制(multi-provers) 加固Rollup 系統》
《去掉rollup 輔助輪的三個階段》

Tornado Cash 制裁事件和監管風波

8 月8 日,美國財政部外國資產控制辦公室(OFAC)制裁了虛擬貨幣混幣平台 Tornado Cash。制裁法案中規定,任何美國公民、居民和公司與製裁名單上的人員、公司和國家(包括 Tornado Cash)進行貿易、經濟交易或「其他交易」的行為都會被視為是違法的,據美國聯邦法規,或將面臨高額罰款和監禁。

一時間,社區中對於「OFAC 制裁法案意味著什麼」的討論層出不窮。尤其是當時以太坊即將要從 PoW 轉為 PoS 共識,Tornado Cash 受 OFAC 制裁事件對合併後以太坊 PoS 機制可能帶來的影響引起了社區的廣泛討論:對於以太坊的美國礦工和驗證者來說,如果在他們生成(或驗證)包含交易的以太坊區塊中,包含 SDN 列表中的以太坊地址之一,是否就違反了 OFAC 的製裁?

當時有人指出,看起來超過 66% 的信標鏈驗證者會遵守 OFAC 的製裁規定。(Lido、Coinbase、Kraken、Staked 和 Bitcoin Suisse 的驗證者節點網路佔比超過 60%)這可能帶來基礎層/ 協議層面的審查行為。

隨後,在 8 月 18 日的一場 All Core Devs 中,以太坊核心開發者就「將如何應對網路上的審查攻擊」這一話題進行了討論。開發者 @tkstanczak 表示,理想情況下,他更願意看到對這些事情的回應發生在社會層面,而不是協議層面。Marius 強調,儘管很難讓團隊/ 組織承諾,但個人的聲音也很重要。他表示,抗審查是他個人死守的山頭,如果以太坊無法做到抗審查,他會離開以太坊。

而此前,在 @ercwl 發起的一個針對以太坊社區的投票中:如果大部分質押商在上面的投票中選擇A 選項,你會怎麼做:

X) 視審查為對以太坊的攻擊並通過以太坊社區共識將這些節點逐出網路;

Y) 容許審查行為。

Vitalik 表示他支持 X 選項。

抗審查無疑是以太坊社區長期需要思考解決的問題,所幸的是,面對不同水平和層次的審查,以太坊社區都起碼在研究階段已有應對方案,比如寫入協議層的 PBS、MEV-Smoothing、加密交易池等。除了以太坊的核心開發者,抗審查的工作還需要以太坊生態的各個團隊積極參與。

波哥大 Devcon

自2019 年在日本大阪舉行的 Devcon V 後,受疫情影響,Devcon VI 終於在 2022 年 10 月 11 日在南美洲的哥倫比亞波哥大再次舉辦。

Devcon 是以太坊基金會舉辦的唯一年度會議,是以太坊社區最大型的活動。此次久違的Devcon VI 迎來空前盛況,大會收到超過 1200 個演講者申請,在 Devcon 舉行的 4 天裡,全球有 6 萬人觀看直播,光是第一天就有超過 2 萬人觀看。此次 Devcon 的主題不再限於技術主導,還新增了像「機遇&全球影響」和「治理&協作」這樣的主題,其中“機遇&全球影響”還成為最受歡迎的主題類別。UNICEF ( 聯合國兒童基金會) 和 Internet Archive 都有代表在 Devcon VI 上做演講,顯示了以太坊在幫助“現實世界”克服“跨文化、民族和經濟階層的差距”問題上日漸明顯的影響力。

2022 年的波哥大 Devcon 無疑是全球以太坊社區的嘉年華,大家聚集起來合作並分享知識、溝通並產生新想法、壯大以太坊社區並一起玩樂,給每一個在現場的參與者留下深刻印象。

那麼,2023 年的 Devcon VII 將在哪座城市舉辦呢?大家來看看候選名單吧:https://forum.devcon.org/c/devcon-7-location-suggestions/14

本文不構成投資建議,虛擬貨幣波動大請謹慎小心

掌握虛擬貨幣、區塊鏈大小事