以太坊如何运作 - 从头开始​​了解以太坊 (五）

第0章介绍

我们介绍了以太坊是什么，现在让我们深入了解该平台的工作原理。

第 1 章以太坊的工作原理

回想一下我们在文章“什么是以太坊”示例中的笔记本应用程序。

使用以太坊，这样的应用程序不需要实体来存储和控制其数据。为了实现这一点，以太坊大量借鉴了比特币的协议和区块链设计，但以太坊对其进行了调整，不仅可以用作货币，还可以支持（开发）应用程序。

以太坊旨在借鉴比特币的设计，并允许开发人员创建具有额外步骤、新所有权规则、替代交易格式或不同状态转换方式的应用程序或协议。

以太坊的“图灵完备”编程语言的目的是让开发者编写更多的程序来管理区块链交易并自动产生特定的结果。

这种灵活性也许是以太坊的主要创新。

以太坊区块链

以太坊区块链的结构与比特币非常相似，区块链的整个交易历史都是共享的。网络上的所有节点都可以保留交易历史的副本。

以太坊最大的不同在于它的节点除了存储以太币的所有交易信息外，还存储了所有智能合约的最新状态。 （实际上比这要复杂得多，但我们将在下面为您介绍）。

网络需要记录所有以太坊应用程序的“状态”或当前信息以太坊是什么，包括所有用户的余额、智能合约代码以及数据的存储位置。

比特币使用未使用的输出来跟踪用户拥有多少比特币。

虽然这个概念听起来更复杂，但实际上很简单。每次比特币交易完成时以太坊是什么，网络都会像使用纸币一样“破坏”总金额，并且发送回发送者的比特币就像找零一样。

为了以后创建交易，比特币网络必须将你所有的零钱加起来，并将其分类为“已用”或“未用”。

另一方面，以太坊使用账户系统。

就像银行账户中的资金一样，以太币存放在钱包中，可以转移到另一个账户（这里是比喻）。资金始终存在于账户中，但没有像银行那样持续存在的关系。

什么是以太坊虚拟机？

在以太坊网络上，每使用一个程序，就会运行一个由数千台计算机组成的网络。

智能合约通过特定于智能合约的编程语言编译成“字节码”，可由以太坊虚拟机 (EVM) 读取和执行。

所有节点都使用他们的 EVM 来执行合约。

请记住，网络中的所有节点除了跟踪当前“状态”外，还保留一份网络交易和智能合约历史记录。每次用户执行某些操作时，网络中的所有节点都需要就更改达成一致。

网络矿工和节点负责完成状态到状态的转换，而不是像 PayPal 或银行这样的权威机构。比特币矿工负责验证比特币所有权从一个人转移到另一个人。不管原开发者写什么规则，EVM都会按照规则执行合约。

EVM 的实际计算是用基于堆栈的字节码语言（机器可读的 0 和 1））实现的，但开发人员也可以使用 Solidity 和 Serpent 等更易于人类阅读的工具编写智能合约使用可以检索和编写的高级语言。

矿工有责任防止不良行为，例如防止某人两次花费相同的资金，以及拒绝执行已经支付的智能合约。

现在网络有数千个以太坊节点，都编译和执行相同的代码。

但是，您可能会想：成本不是比普通计算高很多吗？是的，是的。这就是为什么这个网络只能用于特定的用例。

官方以太坊开发指南承认效率低下：

粗略地说，您将无法在 EVM 上做任何事情，就像 1999 年在智能手机上做的那样。