以太坊工作机制

以太坊继承了区块链1.0的技术特点，非对称加解密实现不依赖第三方的点对点可信交互，P2P网络实现用户的自由参与和相互服务，共识机制保证一致性全网区块数据，激励机制激发互联网用户的参与热情。 不同的是，以太坊将这些底层技术转化为基础支撑技术，而不是支撑单一的“虚拟货币”应用。 因此，以太坊的重点是支持开放灵活的各种区块链应用。

区块链1.0其实是一系列账户间的转账交易列表，而以太坊区块实际记录的是账户间的交易列表信息。 不同的是以太坊私钥生成过程，以太坊中记录的交易信息内容得到了极大的扩充，不仅包括转账信息、智能合约代码信息、输入和计算结果数据等。

对于区块链2.0来说，每个账户的状态都可以在以太坊网络中被追踪，区块链上的状态变化就是账户之间相关价值和信息的传递。 以太坊网络上有两种账户：用户账户和合约账户。 对于大多数用户来说，这两种账户的主要区别在于：自然人用户控制用户账户，因为他们拥有可以控制用户账户的私钥； 合约账户由其内部代码控制。 当然，本质上，合约代码还是由自然人用户控制的，因为合约代码是由具有确定地址的用户账户触发的，而用户账户是由持有私钥的自然人控制的。 通用术语“智能合约”是指合约账户中的代码程序以太坊私钥生成过程，当交易消息发送到账户时自动运行。 用户可以通过在区块链中部署代码来创建新的智能合约。

合约账户只有在用户账户发出指令后，才能进行相应的操作。 因此，合约账户不可能自发进行随机数生成器或API调用等操作。 它只能在用户帐户的触发下运行这些功能。 合约的执行必须是确定性的，即当合约被创建和部署时，技术人员 合约执行的过程和预期的结果是可以确定的。 合同的签订在部署前就很清楚了。 因此，为了让以太坊节点用户认同计算结果，需要严格保证执行的正确性。

以太坊引入可编程智能合约，使得以太坊网络可能面临用户无限循环执行智能合约代码的风险，造成网络计算资源的巨大浪费和最终崩溃的危险。 如 2.1.1 节所述，以太坊通过交易付费计算解决了这个问题。

消耗的以太币是通过称为矿工的验证网络节点收集的，这些矿工在以太坊网络中接收、传播、验证和执行交易。 这些矿工将收到的交易（包括以太坊网络上的许多账户状态更新）组织成所谓的“块”，然后相互竞争谁的块可以作为下一个块添加到区块链中。 成功加入区块链下一个区块的矿工将获得以太币。 这种激励鼓励每个人将自己的硬件和电力资源奉献给以太坊网络。

为了实现 POW，区块链 1.0 必须大规模中心化特殊硬件（如 ASIC），而以太坊网络采用“内存硬”计算问题。 如果一个问题同时需要内存和 CPU，那么理想的硬件就是通用计算机。 这一特性使得以太坊的 POW 具备了抵抗 ASICs 计算的能力，使其具备了更加去中心化和分布式的安全能力。

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