比特币和以太坊作为加密货币领域的双雄,其核心技术构成了支撑整个生态的基石,理解这些技术是深入币圈的关键。

比特币的核心技术架构围绕其作为点对点电子现金系统的定位展开。其最根本的基石是区块链技术,这是一种去中心化的分布式账本,由按时间顺序连接的区块构成,每个区块都记录着经网络验证的交易信息,从而确保了交易历史的不可篡改和透明性。保障网络安全与共识达成的是工作量证明(PoW)机制,矿工通过解决复杂的数学难题来竞争记账权,成功打包新区块的矿工将获得比特币奖励,这一过程不仅创造了新的比特币,更重要的是通过算力竞争确保了网络的一致性,防止双重支付等欺诈行为。在所有权管理层面,比特币采用了非对称加密技术,尤其是椭圆曲线数字签名算法(ECDSA),用户持有私钥来生成对应的公钥和地址,私钥用于签署交易以证明资产所有权,而公开的地址则用于接收资产,这种机制在交易通讯数据不加密的网络环境下,依然能确保资产转移的安全。
与比特币侧重数字黄金和支付结算不同,以太坊的核心技术构建一台全球分布式计算机。其革命性的创新在于引入了图灵完备的智能合约,这是一种部署在区块链上的可编程代码,能够在满足预设条件时自动执行,从而使得在无需可信第三方的情况下构建复杂的去中心化应用(DApp)成为可能,极大地扩展了区块链的应用边界。以太坊虚拟机(EVM)是执行这些智能合约的运行时环境,它保证了代码在不同节点上执行结果的一致性和确定性,为DApp的广泛运行提供了统一且安全的基础平台。在交易和合约执行资源管理上,以太坊设计了Gas机制,每一个计算步骤和存储操作都需要消耗一定量的Gas,用户需要为交易支付Gas费用,这不仅补偿了矿工或验证者的计算资源消耗,更重要的是通过设置Gas上限有效避免了恶意或无终止的合约耗尽网络资源,解决了所谓的停机问题。

两者有共通之处但也有演进。比特币早期使用非确定性钱包,密钥随机生成且彼此独立。现代则普遍采用分层确定性钱包,它从一个主种子(通常由12或24个英文单词的助记词通过PBKDF2函数派生而来)可以衍生出近乎无限的密钥对,极大简化了备份和管理流程。以太坊也继承了类似的钱包体系,地址同样由公钥生成,私钥必须严格保密。两者都支持通过数字签名来验证交易的真实性和完整性。

比特币和以太坊都依赖于点对点的网络协议,交易和区块信息通过全网广播,由各个节点进行验证和传播,这种结构是实现去中心化、抵抗单点故障的关键。比特币网络在不断进行技术迭代,例如其核心开发团队会发布新版本以修复漏洞或引入新特性。
