在加密货币的世界里,比特币开创了点对点电子现金系统的先河，而以太坊则更进一步，致力于构建一个“去中心化的世界计算机”，它不仅仅是一种数字货币，更是一个全球性的、开源的、基于区块链技术的分布式计算平台，要理解以太坊的强大之处，我们必须深入其核心原理，本文将通过一系列核心概念和“原理图片”式的描述，为您揭开以太坊的神秘面纱。
与比特币类似,以太坊也使用区块链来记录数据，但比特币的区块链更像一个分布式账本，主要记录交易（谁转了多少钱给谁），而以太坊的区块链则更像一个分布式状态机。
以太坊原理图片（概念图）：
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| 以太坊区块链 |
| |
| [区块 #1] -> [区块 #2] -> [区块 #3] -> ... -> [区块 #N] |
| | | | |
| 状态T1 状态T2 状态T3 状态TN |
| (初始创世状态) (区块1处理后) (区块2处理后) (当前最新状态) |
| |
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↑ ↑
| |
[交易A] [交易X]
[交易B] [交易Y]
... ...
(输入) (输出)这张图展示了区块链如何将一个初始状态（创世状态），通过一个个区块中包含的交易，一步步地、不可逆转地更新到最新的状态。
如果说区块链是躯干,那么智能合约就是以太坊的灵魂，智能合约是部署在以太坊区块链上的自动执行的程序代码，它们一旦部署，就无法被修改或删除，按照预设的规则在所有节点上运行。
以太坊原理图片（智能合约工作流程）：
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| 用户发起请求 |----->| 网络广播交易 |----->| 矿工/验证者 |
| (投票) | | (包含调用合约的指令) | | 纳入区块并执行 |
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|
| 执行合约代码
V
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| 智能合约代码 |
| |
| if (条件满足) { |
| state = newState; // 更新状态 (如：记录投票) |
| emit Event(eventData); // 发出事件 |
| } |
| |
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|
| 状态变更确认
V
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| 更新后的全球状态 |
| |
| ... [投票记录: "Alice" -> "Yes"] ... |
| |
----------------------------------------------------- 这张图展示了用户如何通过交易触发智能合约,网络如何处理，以及合约如何自动执行并更新全球状态的全过程。
以太坊有两种类型的账户,它们共同构成了网络的状态基础。
外部拥有账户：
合约账户：
以太坊原理图片（账户模型对比）：
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| EOA (外部拥有账户) | | 合约账户 |
| | | |
| --------------------- | | -------------------------- |
| | 私钥 (用户持有) | | | | 代码 (智能合约) | |
| --------------------- | | -------------------------- |
| | | | | |
| --------------------- | | -------------------------- |
| | 地址 (公钥派生) |<-- ----------------->| | 存储 (合约数据) | |
| --------------------- | | -------------------------- |
| | 余额 (ETH数量) | | | -------------------------- |
| --------------------- | | | Nonce (交易计数) | |
| | Nonce | | | -------------------------- |
| --------------------- | | | 余额 (ETH数量) | |
| | | -------------------------- |
| 功能：只能发起交易 | | 功能：被交易调用，自动执行 |
--------------------------- -------------------------------- 这张图清晰地对比了两种账户的结构和功能,EOA是“行动者”，合约是“执行者”。
在以太坊上执行任何操作,无论是转账还是调用复杂的智能合约，都需要消耗计算资源，为了防止恶意用户或低效代码消耗网络资源，以太坊设计了 Gas 机制。
Gas Limit * Gas Price，这是用户在发起交易时预估并锁定支付的ETH费用，如果实际消耗的Gas少于Gas Limit，剩余的ETH会退还给用户。以太坊原理图片（Gas机制）：
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| 用户发起交易 |----->| 交易包含： |----->| 矿工执行： |
| | | - Gas Limit (上限) | | 1. 按顺序执行操作 |
| | | - Gas Price (单价) | | 2. 累计消耗Gas |
---------------- | - ... | | 3. 若Gas耗尽，回滚 |
----------------------- | 并扣除所有Gas费 |
| 4. 若成功，扣除实际 |
| Gas费 * Gas Price|
----------------------- 这张图解释了Gas如何作为“燃料”驱动以太坊网络，确保了其稳定性和安全性。
以太坊如何确保所有节点对“哪个区块是合法的”达成一致？这依赖于共识机制。
以太坊原理图片（PoS共识简化版）：
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| 用户成为验证者 |----->| 质押ETH到验证者池 |----->| 随机选择验证者出块 |
| (锁定32 ETH) | | 并进入“待命”状态 | | 并验证其他区块 
