问：以太坊究竟是什么？它和比特币有本质区别吗？
答：以太坊是 2013 年由 Vitalik Buterin 提出白皮书、2015 年正式上线的开源区块链平台，核心定位是支持可编程的分布式应用（DApps）开发。与比特币仅专注于点对点价值转移不同，以太坊通过智能合约实现了更复杂的业务逻辑，比如去中心化金融交易、数字资产管理等。其原生代币以太币（ETH）不仅是交易媒介，还是智能合约执行所需的 “燃料”，这一特性让以太坊成为构建 Web3 生态的核心基础设施。
问：以太坊网络的基本运作逻辑是怎样的？
答：以太坊本质是一个分布式数据库，通过区块链结构记录所有交易历史，确保数据不可篡改且透明。网络中的交易（包括转账、调用智能合约等）会被收集到交易池，再由验证者（原矿工）打包成区块。每个区块包含区块头和区块体，区块头记录前一区块哈希值、时间戳等关键信息，通过哈希值形成链式连接，保证数据一致性。所有节点共同维护区块链副本，任何修改需经全网验证，确保了网络安全性。
问：常听说的 “智能合约” 到底是什么？如何在以太坊上运行？
答：智能合约是运行在以太坊虚拟机（EVM）上的自动化程序，能按预定义逻辑自动执行操作，比如转移资产、验证条件等。开发者通常用 Solidity 语言编写合约代码，经编译后生成 EVM 可识别的字节码，再通过特殊交易部署到以太坊网络，生成唯一的合约地址。当用户发送交易调用合约时，EVM 会在沙盒环境中执行字节码，更新网络全局状态，且执行结果在所有节点上保持一致，实现了无需中介的可信交互。
问：以太坊的 “账户” 有哪几种类型？区别是什么？
答：以太坊存在两种账户类型：外部账户（EOA）和合约账户。外部账户由用户通过私钥控制，创建无需费用，可主动发起交易，且交易内容仅限 ETH 或代币转移。合约账户则由智能合约代码控制，创建时需消耗 Gas（因占用网络存储），不能主动发起交易，仅能响应外部调用触发代码执行，比如自动分发代币、执行质押逻辑等。两种账户均可接收、持有 ETH 和代币，也能与其他合约交互，但合约账户没有私钥，完全由代码逻辑支配。
问：什么是 “Gas”？它在以太坊网络中起到什么作用？
答：Gas 是以太坊网络中衡量计算资源消耗的单位，无论是转账还是执行智能合约，都需支付相应 Gas 费用。Gas 价格由市场供需决定，单位为 Gwei（1 ETH=10⁹ Gwei），用户可设置单笔交易的 Gas 限制（最大消耗量）。这一机制主要有两个作用：一是防范恶意攻击，比如通过无限循环消耗网络资源；二是激励验证者处理交易，验证者会优先打包 Gas 价格高的交易，Gas 费用的一部分作为奖励分配给他们。若交易消耗的 Gas 超过限制，操作会回滚，但已消耗的 Gas 费用不予退还。
问：以太坊的共识机制经历了怎样的变化？现在用的是什么？
答：以太坊最初采用工作量证明（PoW）共识机制，矿工通过计算复杂数学问题竞争区块打包权，成功后获得区块奖励和交易费用。但 PoW 存在能耗极高、扩展性差的问题，2022 年 “合并” 升级后，正式切换为权益证明（PoS）机制。在 PoS 中，用户需质押至少 32 ETH 成为验证者，系统按质押量比例随机选中验证者提议新区块，其他验证者验证通过后，新区块被添加到链上，验证者获得相应奖励。这一转变使以太坊能耗降低了 99.95%，同时提升了网络安全性和可持续性。
问：以太坊虚拟机（EVM）是如何保障智能合约安全执行的？
答：EVM 是一个隔离的沙盒执行环境，专门负责运行智能合约字节码，其设计从多方面保障安全。首先，EVM 采用图灵完备的指令集，但通过 Gas 机制限制计算时长，避免死循环等恶意代码耗尽资源。其次，EVM 对所有节点保持执行一致性，相同输入在任意节点都会得到相同结果，确保合约逻辑准确执行。此外，EVM 的隔离性使智能合约代码无法直接访问底层系统资源，只能操作区块链上的状态数据，降低了外部攻击风险。合约代码一经部署便无法修改，也避免了恶意篡改带来的安全隐患。
问：一笔以太坊交易从发起到确认，完整的生命周期是怎样的？
答：一笔交易的生命周期大致分为七个阶段：创建时，用户需填写发送方、接收方、金额、数据字段等信息；随后用私钥对交易签名，确保完整性和不可否认性；签名后的交易被广播到以太坊 P2P 网络中；网络中的节点会验证交易的有效性，包括签名是否合法、发送方余额是否充足等；验证通过的交易被送入交易池，等待验证者打包；验证者将交易纳入新区块，经全网节点再次验证后，区块被添加到区块链，交易获得确认；最后 EVM 执行交易中的合约代码（若涉及），更新全局状态，整个流程完成。
问：以太坊网络中的 “节点” 有哪些类型？各自的作用是什么？
答：以太坊采用 Kademlia DHT 协议构建 P2P 网络，节点主要分为三类：全节点、轻节点和归档节点。全节点存储完整的区块链数据，参与区块验证和交易处理，是维护网络去中心化的核心力量，任何人都可运行全节点参与网络治理。轻节点仅存储区块头等部分数据，依赖全节点完成交易验证，适合手机等资源有限的设备使用，能降低普通用户的参与门槛。归档节点则在全节点基础上，额外存储了历史交易的完整状态数据，主要用于区块链浏览器、数据分析等需要查询历史信息的场景。
问：以太坊账户中的 “nonce” 和 “storage root” 分别代表什么？
答：这两个字段是以太坊账户的核心属性之一。nonce 是一个计数器，对于外部账户，它记录了已发送的交易数量；对于合约账户，则代表已创建的子合约数量。nonce 的主要作用是防止 “重放攻击”，确保同一笔交易不会被重复执行。storage root 又称存储哈希，是一个 256 位的哈希值，对应账户存储内容的 Merkle Patricia trie 根节点。这个结构像一棵加密树，记录了账户的所有存储变量，通过哈希值可快速验证存储数据的完整性，任何存储内容的修改都会导致 storage root 发生变化，保证了数据不可篡改。
问：ETH 有哪些面额单位？日常使用中如何换算？
答：ETH 作为以太坊的原生代币，拥有多个面额单位，以适应不同场景的使用需求。最小的单位是 wei，1 ETH 等于 10¹⁸ wei，这是 EVM 中计算和存储的基础单位。常用的中间单位包括 gwei（10⁹ wei）和 szabo（10¹² wei），其中 gwei 是 Gas 价格的常用单位，比如用户常说的 “10 gwei 的 Gas 费”，即每单位 Gas 需支付 10×10⁹ wei 的 ETH。这种分层面额设计既满足了智能合约高精度计算的需求，又方便日常交易中的金额表达，避免了大量零的书写麻烦。
问：早期以太坊的 PoW 机制具体是如何运作的？为什么被淘汰了？
答：早期以太坊的 PoW 采用 Ethash 算法，运作流程如下：矿工收集未确认交易形成新区块后，需不断调整区块头中的随机数（nonce），将区块数据代入算法计算哈希值，直到找到符合难度要求的结果。区块难度会动态调整，确保平均每 15 秒生成一个区块。找到有效哈希后，矿工会广播区块，经其他节点验证后添加到链上，获得奖励。但这种机制存在致命缺陷：大量计算需要消耗巨量电力，造成能源浪费；且算力集中化趋势明显，可能威胁网络去中心化；同时交易处理速度受限，难以满足大规模应用需求，最终被更高效的 PoS 机制取代。
问：智能合约部署后还能修改吗？如果出现漏洞该如何处理？
答：智能合约一经部署到以太坊网络，其核心代码便无法修改，这是由区块链不可篡改的特性决定的。这种设计保证了合约执行的确定性和可信性，但也带来了漏洞处理的挑战。若合约出现安全漏洞，开发者通常有两种应对方式：一是部署新的修复版合约，通过原合约中的 “升级开关”（如代理合约模式）将用户资产迁移到新合约；二是对于无升级机制的合约，只能通过社区共识发起硬分叉，将存在漏洞的合约状态重置，但这种方式需全网节点达成一致，操作难度极大。因此，合约部署前的代码审计和形式化验证至关重要，可有效降低漏洞风险。
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