当我们谈论以太坊时，我们通常谈论的是一个支持智能合约的去中心化平台、一个全球性的计算机，甚至是未来数字经济的基石，但这一切功能的实现，都离不开一个核心问题：以太坊是什么编码？

以太坊并非用单一的一种编程语言“编码”，而是采用了一种多语言、基于虚拟机的架构，它的核心“编码”可以分为两个层面来理解：一是以太坊虚拟机（EVM）的“机器码”，二是开发者用来与以太坊交互的“高级编程语言”。

下面，我们将深入拆解这两个层面,揭示以太坊背后的技术奥秘。

以太坊的“底层机器码”：以太坊虚拟机（EVM）

如果说以太坊是一台全球分布式的计算机，那么以太坊虚拟机（Ethereum Virtual Machine, EVM）就是这台计算机的CPU，它是一个图灵完备的虚拟环境,负责执行所有在以太坊网络上运行的代码。

EVM“理解”和执行的“编码”是什么呢？答案是一种称为字节码（Bytecode）的低级指令集。

  • 什么是字节码？ 字节码是介于人类可读的高级语言和机器可读的硬件指令（0和1）之间的一种中间代码，当开发者用Solidity等高级语言编写智能合约后，需要通过编译器将其转换成EVM能够理解和执行的字节码，这些字节码由一系列操作码组成，ADD (加法), MLOAD (从内存加载), SSTORE (存储到存储) 等。

  • 为什么使用EVM和字节码？

    1. 平台无关性： 这是以太坊最伟大的设计之一，无论你使用的是Windows、macOS还是Linux，无论你的硬件配置如何，只要你的客户端（如Geth或Parity）实现了EVM，它就能执行同样的字节码，这确保了智能合约的行为在全球任何节点上都是完全一致的,从而保证了去中心化网络的可信度。
    2. 安全性： EVM被设计在一个隔离的“沙盒”（Sandbox）环境中运行，智能合约代码无法直接访问你的操作系统文件、网络连接或其他进程，这种隔离性极大地限制了恶意代码可能造成的损害,保护了用户的资产和网络的安全。

从最底层的角度看，以太坊的“编码”就是运行在EVM上的、由操作码组成的字节码，这是以太坊实现“世界计算机”愿景的通用语言。

开发者的“书写语言”：高级智能合约编程语言

对于人类开发者来说，直接编写EVM字节码是一项极其繁琐且容易出错的任务，社区涌现出多种高级编程语言,让开发者能够用更接近自然语言和数学逻辑的方式来编写智能合约。

Solidity 是以太坊上最主流、使用最广泛的编程语言。

  • Solidity：以太坊的“官方语言” Solidity的语法深受C 、JavaScript和Python的影响，对于有后端开发经验的程序员来说相对容易上手，它专门为编写智能合约而设计，支持复杂的合约逻辑、继承、库和自定义数据类型。

    一个简单的Solidity合约示例：

    // SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.20;
contract SimpleStorage {
    uint256 public storedData;
    function set(uint256 x) public {
        storedData = x;
    }
    function get() public view returns (uint256) {
        return storedData;
    }
}

    这段代码定义了一个SimpleStorage合约，它有一个公共的uint256类型的变量storedData，以及两个函数：set()用于设置值，get()用于获取值，开发者编写的就是这样的Solidity代码，然后通过编译器（如solc）将其转换成前面提到的EVM字节码,最终部署到以太坊网络上。

  • 其他语言选择 除了Solidity，以太坊生态还支持其他语言,以满足不同需求：

    • Vyper: 一种更注重安全性和简洁性的语言，其语法比Solidity更严格,旨在通过减少某些复杂特性来降低智能合约中的漏洞风险。
    • Serpent & LLL: 较早期的语言,现已较少使用。
    • Rust: 通过使用如ink!这样的框架，Rust开发者也可以编写能在EVM（或兼容EVM的链如Polkadot）上运行的智能合约,利用Rust出色的性能和安全性。
    • Fe: 一门新兴的、用Rust编写、为安全而设计的智能合约语言。

编码之外的关键组成部分：账户与交易

理解了“编码”是什么，我们还需要知道这些代码在哪里运行，这就要提到以太坊的另一个核心概念：账户（Account）。

以太坊上的账户分为两类：

  1. 外部账户： 由用户通过私钥控制的账户，也就是我们通常说的钱包地址，它们可以发起交易,改变网络状态。
  2. 合约账户： 由代码控制的账户，它们的地址由创建它们的交易决定，并且其状态（存储的数据）完全由内部代码和接收到的交易来改变。

交易（Transaction）是以太坊状态变化的驱动力，当你向一个合约账户发送一笔交易时，你实际上是在告诉网络：“请执行这个账户代码中的特定函数，并附上这些参数”，网络中的所有节点都会通过EVM来执行这段代码,并就最终结果达成共识。

回到最初的问题：以太坊是什么编码？

  • 从底层技术实现来看，以太坊的编码是运行在以太坊虚拟机中的字节码，这是一种标准化的、平台无关的指令集，是整个网络能够协同工作的“通用语言”。
  • 从开发者实践来看，以太坊的编码是像Solidity、Vyper这样的高级编程语言，开发者用这些语言编写逻辑，然后将其编译成EVM字节码,最终部署到链上的合约账户中。