当我们谈论以太坊时,很多人会立刻想到加密货币、智能合约或者 DeFi(去中心化金融),一个更根本、更核心的问题常常被忽略:以太坊,这个庞大的全球性计算机网络,它究竟在计算什么东西?
以太坊的核心计算任务可以概括为两大部分:维护一个全球共享、不可篡改的账本,以及执行由全球用户提交的、遵循特定规则的程序(即智能合约),它并非像超级计算机那样进行复杂的科学模拟或天气预报,而是构建一个全新的、基于密码学和经济学的信任机器,下面我们来深入拆解它到底在计算什么。

你可以把以太坊想象成一个全球共享的、永不关机的超级计算机和数据库,这个数据库里存储了最重要的信息,被称为“世界状态”(World State),以太坊的首要任务,就是持续不断地计算和更新这个“世界状态”。
这个“世界状态”包含了什么?
账户余额: 这是最直观的计算,以太坊上每个地址(无论是普通用户钱包还是智能合约)的 ETH 余额是多少?每当一笔转账发生,以太坊网络就会执行一次计算:从发送方地址的余额中减去转账金额,再向接收方地址的余额中加上转账金额,这个简单的“减法”和“加法”就是最基础的会计计算,但它在全球数千个节点上同步进行,确保了数据的一致性。
智能合约代码与数据: 以太坊不仅记录余额,还记录了所有智能合约的代码和它们存储的数据,一个 DeFi 借贷协议智能合约,它会记录谁借了多少钱、利率是多少、抵押了哪些资产等,以太坊需要计算和存储这些复杂的数据结构,确保每个合约的内部状态是准确和最新的。
以太坊的第一个计算维度是“状态管理”,它像一个永不疲倦的全球会计,时刻计算着整个系统中所有账户和合约的最新状态。

如果说维护“世界状态”是静态的记账,那么执行智能合约就是以太坊的动态计算引擎,智能合约是部署在以太坊上的程序代码,当满足特定条件时,它们就会被自动执行,这些执行过程,就是以太坊在进行复杂计算的时刻。
以太坊上的智能合约可以计算各种各样的事情,主要包括:
金融逻辑计算: 这是目前以太坊上最主流的应用。
x * y = k 来计算代币之间的价格,并处理用户的兑换交易。所有权与访问控制计算: NFT(非同质化代币)是典型代表。
去中心化自治组织 的治理计算:

复杂的应用逻辑计算:
以太坊的第二个计算维度是“程序执行”,它像一个全球分布的虚拟机,运行着由全球用户提交的各种程序,并输出确定的结果,这些结果又被写回到“世界状态”中。
为了让成千上万个分布在世界各地的计算机节点对“世界状态”的最新版本达成一致,以太坊需要一个共识机制,目前以太坊使用的是 权益证明 机制,这个过程本身也包含大量的计算。
PoS 的计算主要包括:
以太坊的第三个计算维度是“共识维护”,它通过一系列密码学和经济计算,确保了整个网络的安全性和去中心化特性,防止了恶意行为者篡改账本。
以太坊的计算远不止于简单的数字加减,它是一个多层次的计算系统: