什么是以太坊？以太坊区块链架构介绍

1 什么是以太坊

区块链实际上是由带有时间戳的块连接而成的链。区块中存储了一系列的交易记录，链接到前一个区块的哈希值也被记录下来，因为区块的顺序是按照时间戳的顺序排列的，每个区块都是可追溯的，所以区块链是不可变的。新生成的区块一旦链接到区块链上，就无法修改或扩展。目前，最流行的区块链是比特币和以太坊区块链。比特币是以发行加密货币为中心的区块链，更多的应用无法基于比特币区块链实现。以太坊是一个可编程的区块链。它通过支持智能合约来实现区块链的可编程性。用户可以使用智能合约进行任何计算机都可以实现的计算。因此，基于以太坊区块链可以开发出许多不同的功能。区块链应用程序。

以太坊也是一个具有智能合约功能的开源公链平台。它通过其专用的加密货币以太坊（“ETH”）提供去中心化的以太坊虚拟机（EVM）来处理点对点合约，允许任何人在平台中构建和使用通过区块链技术运行的去中心化应用程序。截至目前，以太坊是仅次于比特币的第二大最有价值的加密货币。

2013年，以太坊创始人Vitalik首次发布以太坊白皮书。ERC20诞生于2015年，2017年9月正式标准化。ERC20代表合约接口标准。设计初衷是为以太坊中的 Token 合约提供一套通用的功能和接口。任何基于 ERC20 标准的 Token 都可以立即兼容以太坊钱包以太坊区块链浏览器查询，并支持共享和交换。

2 以太坊区块链的架构

以太坊的整体架构如图所示，由下至上依次由网络层、数据层、共识层、合约层和应用层五层组成。

(1)网络层：以太坊网络是一个由以太坊节点组成的P2P网络，节点之间可以进行点对点通信，每个节点都执行相同的规范和标准化的通信协议，共享相同的数据传播机制和验证机制，每个节点的地位都是平等的。

(2)数据层：数据层定义了以太坊的基本数据结构，包括区块、账户、交易等数据结构，将所有的数据信息存储在区块链上。

（3)共识层：区块链各节点共享相同数据的过程称为共识。共识层描述了以太坊节点达成共识的共识机制。以太坊使用的是POW共识算法，即在工作量证明中，最快解决数学问题的节点有权出块并获得相应的奖励，出块的过程形象地描述为挖矿。

（4)合约层：合约层实现了以太坊中智能合约的设计。智能合约是可以在区块链上自动执行，在虚拟机等隔离环境中执行的程序代码。合约以太坊的执行环境称为以太坊虚拟机以太坊区块链浏览器查询，可以在合约层、共识层、数据层获取信息，同时也为这三层提供服务。

（5)应用层：用户可以基于智能合约构建区块链应用。应用层包括DApps（去中心化应用）、交易市场、钱包等区块链应用。在区块链上进行信息交换。

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