以太坊虽然略显复杂，但主要由几个核心部分组成：区块链、智能合约、名为以太坊虚拟机的特殊计算机、用于达成交易共识的机制，以及用户在使用网络时支付的手续费。下面我们来逐一了解一下。
以太坊区块链
我们可以将区块链想象为一本公开日记，其中记录着在以太坊网络中发生的所有事情。这本“日记”存储在成千上万台被称为“节点”的计算机上，它们协同工作，确保数据的准确性。每一笔交易(例如 ETH 转账或使用某个 DApp)都会被打包进一个“区块”中，而这些区块以链状结构相连，因此被称为“区块链”。
由于区块链是公开且共享的，任何人都可以查看其中的内容。同时，它的设计也极为安全，任何人都难以进行篡改或作弊。以太坊还采用了一种特殊的数据结构，称为“默克尔帕特里夏字典树”，可有效追踪各种信息，例如账户中的 ETH 余额等。
智能合约
智能合约是以太坊最强大的功能之一。它们就像自动化协议，可以根据设定的规则自动执行，无需人工干预。例如，当您通过智能合约购买某个数字商品时，合约会在收到付款后自动将商品发送给您，并将资金转给卖家。再比如，当某人发送 ETH 代币时，智能合约会自动发送一条通知消息。
智能合约的概念最早由 Nick Szabo 提出。在以太坊上，智能合约通常使用一种叫作 Solidity 的编程语言编写。它们支持各种应用，例如借贷、数字艺术品交易、群组投票等。这些合约非常有用，但在编程时必须格外谨慎，以免出现漏洞。
以太坊虚拟机(EVM)
以太坊虚拟机(简称 EVM)可以理解为以太坊网络的“大脑”，是一个由网络中的所有节点共同组成的虚拟计算机。当开发者部署智能合约或 App 时，EVM 会执行这些程序，确保它们按照规则运行。正是由于 EVM 的存在，以太坊才能支持复杂的任务，而不仅限于简单的交易。
EVM 的运行需要一定的成本，这部分费用由 ETH 支付，称为“Gas 费”。Gas 费会支付给那些维护网络运行的节点。开发者在编写智能合约时，需要尽量避免消耗过多 Gas，否则使用成本将变得非常高昂。
以太坊如何就交易达成共识?
以太坊必须确保所有节点对网络上的情况(例如“哪些交易是有效的”)达成一致。以太坊最初采用与比特币相同的工作量证明 (PoW) 共识机制，而后于 2022 年完成了以太坊 2.0 升级，转向了权益证明 (PoS) 机制。
在 PoS 模式下，验证者取代了矿工，通过质押或锁定一定数量的加密货币作为抵押品来生成和验证区块。换句话说，验证者通过质押 ETH(在一定程度上类似于充值)来帮助维护网络正常运作。如果他们诚实守规，就能获得奖励;若存在欺诈行为，其质押的 ETH 可能会被罚没。这种新机制进一步提高了网络的可扩展性和能源效率。
PoS 目前是第二大主流共识机制，已被包括 BNB Chain、Solana、Cardano 在内的多个区块链网络采用。
Gas 费
每次在以太坊上执行操作(例如发送 ETH 或使用某个 App)时，您都需要支付一笔称为 Gas 的小额手续费。Gas 以 Gwei(ETH 的极小单位)计价。具体的手续费金额取决于网络的拥堵程度和操作的复杂性。例如，发送 ETH 的 Gas 成本通常低于运行大型智能合约。
Gas 费由两部分组成：一部分是被销毁的基础费用(从流通中移除)，另一部分是支付给网络验证者的小费。基础费用的销毁有助于抑制 ETH 供应量的过快增长。Gas 费通常低于 1 美元，但在网络拥堵时可能会有所上涨。您可以通过 Etherscan 等网站预估当前 Gas 费，并查看网络的活跃程度。
相关文章
