核心概念
基于比特币网络的核心思想，以太坊项目提出了许多创新的技术概念，包括智能合约、基于账户的交易、以太币和燃料等。
一、智能合约
以太坊支持通过图灵完备的高级语言（包括 Solidity、Serpent、Viper）等来开发智能合约。智能合约作为运行在以太坊虚拟机（Ethereum Virtual Machine，EVM）中的应用，可以接受来自外部的交易请求和事件，通过触发运行提前编写好的代码逻辑，进一步生成新的交易和事件，可以进一步调用其它智能合约。
智能合约的执行结果可能对以太坊网络上的账本状态进行更新。这些修改由于经过了以太坊网络中的共识，一旦确认后无法被伪造和篡改。
智能合约
账户
比特币在设计中并没有账户（Account）的概念，而是采用了 UTXO 模型记录整个系统的状态。任何人都可以通过交易历史来推算出用户的余额信息。而以太坊则采用了不同的做法，直接用账户来记录系统状态。每个账户存储余额信息、智能合约代码和内部数据存储等。以太坊支持在不同的账户之间转移数据，以实现更为复杂的逻辑。
具体来看，以太坊账户分为两种类型：合约账户（Contracts Accounts）和外部账户（Externally Owned Accounts，或 EOA）。
合约账户：存储执行的智能合约代码，只能被外部账户来调用激活；
外部账户：以太币拥有者账户，对应到某公钥。账户包括 nonce、balance、storageRoot、codeHash 等字段，由个人来控制。
当合约账户被调用时，存储其中的智能合约会在矿工处的虚拟机中自动执行，并消耗一定的燃料。燃料通过外部账户中的以太币进行购买。
交易
交易（Transaction），在以太坊中是指从一个账户到另一个账户的消息数据。消息数据可以是以太币或者合约执行参数。
类似比特币网络，在发送交易时，用户需要缴纳一定的交易费用，通过以太币方式进行支付和消耗。目前，以太坊网络可以支持超过比特币网络的交易速率（可以达到每秒几十笔）。
以太坊的交易包括：
发送 ETH（普通转账）。
调用智能合约。
部署智能合约。
以太币
以太币（Ether）是以太坊网络中的货币。
以太币主要用于购买燃料，支付给矿工，以维护以太坊网络运行智能合约的费用。以太币最小单位是 wei，一个以太币等于 10^18 个 wei。
以太币同样可以通过挖矿来生成。成功生成新区块的以太坊矿工可以获得 2 个以太币的奖励，以及包含在区块内的燃料费用和发现叔块(Uncle block)获得的奖励。用户也可以通过交易市场来直接购买以太币。
目前每年大约可以通过挖矿生成超过一千万个以太币，单个以太币的市场价格目前超过 300 美金。
燃料
燃料（Gas），控制某次交易执行指令的上限。每执行一条合约指令会消耗固定的燃料。当某个交易还未执行结束，而燃料消耗完时，合约执行终止并回滚状态。
Gas 可以跟以太币进行兑换。需要注意的是，以太币的价格是波动的，但运行某段智能合约的燃料费用可以是固定的，通过设定 Gas 价格等进行调节。
共识
以太坊已在 2022 年 9 月 完成 The Merge（合并），从 PoW 过渡到 PoS（Proof of Stake）：
验证者（Validator）通过质押 ETH 参与出块，而不是依赖计算能力。
提高能效，降低 99.9% 的能源消耗。
更快的交易确认，减少区块出块时间。
挖矿
以太坊的挖矿（Mining）主要指的是在 以太坊 1.0（PoW 时代） 通过计算哈希值来竞争区块的记账权。不过，在 2022 年 9 月 15 日，以太坊完成了 The Merge（合并）升级，全面转向 PoS（权益证明），不再使用 PoW 进行挖矿。2022 年 9 月 15 日，以太坊完成 The Merge（合并），正式从 PoW 过渡到 PoS（Proof of Stake，权益证明）：
停止挖矿，矿工无法再通过计算哈希值获得 ETH。
改用质押 ETH 参与验证，以太坊验证者需要 质押 32 ETH 以成为验证者，并获得区块奖励。
网络
- 以太坊的主要网络 以太坊由多个网络组成，主要分为：
2.1 主网（Ethereum Mainnet） 作用：以太坊的正式生产环境，所有交易和智能合约都在主网上真实运行。
特点：
真实资产（ETH）流通，交易需要 Gas 费。
智能合约在主网上部署后不可更改。
适用于正式的去中心化应用（DApps）。
2.2 测试网络（Testnets） 测试网络用于智能合约开发和DApp测试，不会涉及真实资金。常见的测试网络有：
网络名称 共识机制 特点 Goerli PoS 主要的 PoS 测试网，推荐使用 Sepolia PoS 轻量级测试网，适合新项目 Holesky PoS 2023 年推出，取代 Goerli Rinkeby（废弃） PoA 已弃用，曾用于 DApp 开发 Ropsten（废弃） PoW 最早的 PoW 测试网，已停用 📌 测试网 vs 主网
测试网的 ETH 可通过**水龙头（Faucet）**获取，开发者可以免费测试。
主网的 ETH 需要通过交易所购买，具有真实价值。
Layer 2（L2）扩展
以太坊主网的交易处理能力有限（TPS ≈ 15~30），Gas 费较高，因此发展出多种扩展方 - Layer 2 网络通过 Rollups 技术扩展以太坊，减少主网拥堵：
Layer 2 方案 类型 特点 Arbitrum Optimistic Rollup 低 Gas 费，兼容以太坊 Optimism Optimistic Rollup 速度快，支持 EVM zkSync ZK-Rollup 使用零知识证明，提高安全性 StarkNet ZK-Rollup 高吞吐量，独立开发环境 📌 Rollups 原理：
Optimistic Rollup：默认交易有效，只有在争议时才进行计算验证。
ZK-Rollup（零知识证明）：所有交易都提前计算并提交证明，提高安全性。