在区块链的世界里，“记账”是核心概念之一，如果说比特币的记账模型相对简单，更像一个分布式的、公开的“账本”，记录着UTXO（未花费的交易输出）的流转，那么以太坊的记账模型则更为复杂和强大，它构建了一个支持智能合约的、动态的“世界计算机”的底层基础，以太坊采用的是账户模型（Account Model）,这与比特币的UTXO模型有着本质的区别。

核心基石：账户（Accounts）

以太坊的记账模型围绕“账户”这一核心概念展开，每个账户都有一个唯一的地址，是以太坊网络中价值存储和智能合约执行的主体,账户主要分为两类：

  1. 外部账户（Externally Owned Accounts, EOAs）：

    • 这是由用户通过私钥控制的账户,类似于我们日常使用的银行账户。
    • 特点：没有关联的代码,其状态变化完全由用户通过交易发起。
    • 功能：可以发送以太币（ETH）、发起智能合约交互、部署新的智能合约等。
    • 每个EOA都有一个nonce值，这是一个递增的计数器,用于防止重放攻击并确保交易的顺序性。

  2. 合约账户（Contract Accounts）：

    • 这是由智能代码控制的账户,其代码部署在以太坊区块链上。
    • 特点：包含关联的智能合约代码,其状态变化由交易或来自其他合约的调用触发。
    • 功能：可以存储数据（在合约状态变量中）、接收ETH、执行逻辑运算、与其他合约交互等。
    • 合约账户也有nonce值，主要用于记录其创建的合约数量（对于创建合约的交易）或确保交易的顺序性。

账户的构成：状态（State）

每个账户（无论是EOA还是合约账户）都包含以下关键状态信息：

  • Nonce：
    • 对于EOA：该账户已发送的交易数量。
    • 对于合约账户：该账户已创建的合约数量（当合约通过CREATE指令创建时）。
  • 余额（Balance）：

    账户中持有的以太币（ETH）数量，以“wei”为最小单位（1 ETH = 10^18 wei）。

  • 存储（Storage）：
    • 仅合约账户拥有，这是一个持久化的数据存储区域，用于保存合约的状态变量，存储在以太坊的“世界状态”（World State）中,修改存储需要消耗大量的Gas。
  • 代码（Code）：
    • 仅合约账户拥有，这是部署在合约账户中的智能合约字节码，当合约账户被调用时，这部分代码会被EVM（以太坊虚拟机）执行。

核心载体：世界状态（World State）

以太坊的记账模型不仅仅是记录单个账户的变化，而是维护一个全局的、动态的“世界状态”,世界状态可以理解为一个键值对数据库，

  • 键（Key）：账户地址（160位整数）。
  • 值（Value）：该账户对应的上述状态信息（Nonce、Balance、Storage根哈希、代码哈希）。

这个“世界状态”是实时更新的，每当一笔交易被成功执行并打包进区块，世界状态就会相应地发生变化，当Alice向Bob转账1 ETH时：

  1. Alice的账户余额减少1 ETH,Nonce值加1。
  2. Bob的账户余额增加1 ETH,Nonce值加1。
  3. 世界状态数据库中Alice和Bob的账户记录被更新。

状态转换：交易的驱动

以太坊的记账过程是通过随机配图