区块链范式解释

以太坊区块链本质上是一个基于交易的状态机。在计算机科学中，状态机是指能够读取一系列输入，并根据这些输入转移到新的状态的东西。

当以太坊上最初没有任何交易的状态叫「创世态」。你可以把它想象成一张什么都没有的白纸，当交易被执行时，「创世态」转换到某个最终状态。 在任何时间点，这个最终状态都代表了以太坊的当前状态。

现在以太坊的状态中记录有数以亿计的交易，这些交易被分组为“区块”。一个区块包含一系列交易，每个区块都与其前一个区块链接在一起。

要触发从一种状态到下一种状态的转换，这个交易必须得是合法。为了使交易被认为是合法，它必须经过一个我们所熟知的「挖矿」的验证过程。 挖矿是指一组节点（即计算机）消耗它们的计算资源来创建一个合法的区块。

网络上任何自称为矿工的节点都可以尝试创建和验证区块。但同一时间，来自世界各地的许多矿工都在试图创建和验证区块。每个矿工在向区块链提交区块时都会提供一个数学“证明”，这个证明起到了保障作用，如果该证明存在，则该区块即是合法的区块。

对于要添加到主区块链的区块，矿工必须比任何其他竞争矿工更快地证明它。通过让矿工提供数学证明来验证每个区块的过程被称为“工作证明”。

验证新区块的矿工因完成这项工作而获得一定的奖励。那这个奖励是什么呢？以太坊区块链使用一种称为“以太币”的原生数字货币作为奖励。每次矿工证明一个区块时，都会生成并奖励新的以太币。

你可能想知道：是什么能够保证每个人都是在以太坊这一条区块链上？一群矿工难道不会生成区块后，组成一条新的区块链吗？

早些时候，我们将区块链定义为具有共享状态的事务单例机。使用这个定义，我们可以理解当前状态是一个单一的全局事实，每个人都必须接受。如果拥有多个状态（或链），这会破坏整个系统，因为所有节点不能就哪个状态是正确的达成一致。如果链条分叉，你可能在一个链条上拥有 10 个以太币，在另一个链条上拥有 20 个以太币，在另一个链条上拥有 40 个以太币。 在这种情况下，将无法确定哪个链是最“有效的”。

每当生成了不止一个路径时，就会发生“分叉”。我们通常希望避免分叉，因为它们会破坏系统并迫使人们选择他们“相信”的链。

在以太坊中，使用了“幽灵协议”（GHOST protocol）这个机制，来确定哪条路径是有效的， 而且能避免多条链的出现。