5、区块链技术：交易、验证、互操作性与可扩展性解析

区块链技术：交易、验证、互操作性与可扩展性解析

1. 交易处理

在区块链中，交易处理并非简单的资金可用性验证，尤其是涉及智能合约交互时。以以太坊为例，其采用基于账户的状态模型，状态由一组账户（区块链地址）及其对应信息构成。账户分为两类：
- 外部拥有账户：由普通用户拥有，状态为其以太币（ETH）余额。
- 合约账户：代表已部署的智能合约，状态包括ETH余额、合约代码以及用于保存合约运行时状态的存储区域。

以太坊的交易是资产/价值和可选数据从发送者到接收者的转移，包含发送者、接收者、转移的代币数量以及若接收者为合约账户时的数据部分。若交易被合约账户接收，将执行相应合约代码。以太坊引入“gas费用”概念，交易包含startgas和gasprice两个值：
- startgas：代表交易执行允许的最大计算步骤数，发送者需根据交易复杂度合理确定该值，若矿工执行步骤超过此阈值，交易将停止并回滚。
- gasprice：发送者为每个计算步骤支付给矿工的ETH费用，为加快处理速度，发送者可提高该值，使矿工将交易包含在下一个区块中。

交易发生时，状态转换步骤如下：
1. 检查交易格式是否正确且有效，否则终止。
2. 设置交易费用为startgas × gasprice，从发送者余额中扣除，若余额不足则终止。
3. 初始化GAS = startgas，减去每字节一定数量的gas以支付交易字节数。
4. 将交易中指定的值从发送者余额转移到接收者余额：
- 若接收者不存在，则创建。
- 若接收者存在且为合约账户，运行合约代码直至完成或耗尽GAS。
5. 若转移失败，回滚除费用支付外的所有状态更