以太坊作为全球领先的智能合约平台和去中心化应用（DApps）的生态系统，其核心架构依赖于两个紧密相连且至关重要的概念：节点与账号，理解这两者的角色、功能以及它们之间的相互作用，是深入掌握以太坊工作原理的关键。

以太坊节点：去中心化网络的支柱

想象一下以太坊网络是一个庞大的、分布式的公共账本。以太坊节点就是这个账本的副本持有者和维护者，它们是运行在计算机上的软件（如Geth、Nethermind、Prysm等），通过P2P（点对点）网络相互连接，共同构成了以太坊的底层基础设施。

  1. 节点的类型与功能：

    • 全节点 (Full Node)：这是最完整的节点类型，它存储了以太坊区块链从创世区块至今的所有数据，包括所有交易、合约代码和状态，全节点能够独立验证所有交易和区块的有效性，不依赖任何外部信任，它们是网络去中心化程度的核心保障，也是运行DApp后端或需要完整数据访问的开发者的首选。
    • 归档节点 (Archive Node)：可以看作是“超全节点”，除了存储所有区块数据，它还保留了所有历史状态根，允许用户查询任何区块高度下的完整账户状态和合约历史数据，这对于深度数据分析和某些特定应用场景至关重要，但对存储和计算能力要求极高。
    • 轻节点 (Light Node)：为了节省资源，轻节点只下载区块头，并通过“状态证明”（Proof of State）机制从全节点获取特定数据验证，它们不存储完整状态，依赖全节点提供数据，适合普通用户进行简单查询和发送交易，但安全性相对较低。
    • 共识节点/验证者 (Consensus Node/Validator)：在以太坊转向权益证明（PoS）后，这类节点（运行客户端如Prysm、Lodestar、Teku等）通过质押ETH（以太币）来参与网络共识，验证新区块，维护网络安全并获得奖励，它们是PoS机制下网络安全的直接守护者。

  2. 节点的重要性：

    • 去中心化：节点的广泛分布确保了没有单一实体能够控制整个网络，抗审查性强。
    • 数据可用性：每个全节点都拥有完整的数据副本，确保了数据的透明和可验证性。
    • 网络健壮性：即使部分节点离线，网络仍能正常运行，只要有足够多的节点保持在线。
    • 交易执行与验证：节点共同执行交易、智能合约，并达成共识，确保状态更新的正确性。

以太坊账号：交互的身份与资产载体

如果说节点是网络的“骨架”，那么以太坊账号就是与网络交互的“身份”和“钱包”，每个账号都有一个唯一的地址，类似于银行账户号，用于接收、发送ETH和与智能合约交互。

  1. 账号的类型：

    • 外部账号 (Externally Owned Account, EOA)：这是由用户通过私钥控制的账号，私钥是账号的唯一控制凭证，由用户安全保管（通常通过钱包软件管理），EOA可以发起交易、转移ETH，但不能直接调用智能合约函数（虽然可以通过发起交易来触发合约执行），常见的例子是MetaMask钱包创建的账号。
    • 合约账号 (Contract Account)：由智能代码控制，没有私钥，它的地址是在部署智能合约时生成的，合约账号可以接收ETH，并根据预设的代码逻辑自动响应交易（即调用其他合约或修改状态），所有智能合约都运行在合约账号中。

  2. 账号的核心要素：

    • 地址 (Address)：20字节的十六进制数，是账号在以太坊网络上的唯一标识。
    • 私钥 (Private Key)：一个256位的随机数，是生成账号和控制权的核心，绝对保密，一旦泄露，账号中的资产将面临被盗风险。
    • 公钥 (Public Key)：由私钥通过椭圆曲线算法生成，用于生成地址，可以公开，用于验证签名。
    • 签名 (Signature)：使用私钥对交易数据进行加密签名，证明交易是由账号所有者发起且未被篡改。

  3. 账号的重要性：

    • 身份标识：账号是用户在以太坊网络上的身份证明。
    • 资产存储：ETH和各种ERC代币都存储在账号地址中。
    • 交互入口：用户通过账号发起交易、使用DApp、参与治理等。
    • 权限控制：私钥对账号资产和操作拥有绝对控制权。

节点与账号的协同：以太坊生态的运转

节点和账号并非孤立存在,而是协同工作，共同支撑起以太坊生态的运转：

  1. 交易广播与验证：用户（通过其账号）创建一笔交易后，该交易会被广播到以太坊网络中的各个节点，全节点会验证交易的有效性（签名是否正确、nonce值是否正确、余额是否充足等）。
  2. 交易执行与状态更新：验证通过的交易会被矿工（在PoW时代）或验证者（在PoS时代）挑选打包进区块，节点执行区块中的交易，包括更新EOA的余额和调用智能合约（合约账号）的代码，从而改变以太坊的全局状态。
  3. 数据同步与查询：新节点加入网络时，会从其他节点同步历史数据，以构建完整的账本副本，用户可以通过其连接的节点查询账号余额、交易历史或智能合约的状态。
  4. DApp的后端支撑：大多数DApp的后端依赖于全节点来获取链上数据、发送交易并与智能合约交互，用户的账号则作为与DApp交互的前端身份凭证。