以太坊作为全球第二大区块链平台，不仅仅是一种加密货币，更是一个去中心化的应用平台，其复杂而精巧的架构支撑着无数智能合约的去中心化执行，而理解以太坊如何记录交易、更新状态，是把握其核心运作机制的关键。“收据”（Receipt）与“状态”（State）是两个紧密相连、至关重要的概念,它们共同构成了以太坊网络运行的基石。

以太坊的“状态”：动态变化的全球账本

在以太坊中，“状态”（State）指的是在特定时间点，整个以太坊网络中所有账户的实时数据集合，你可以将其想象成一个动态的、不断更新的全球共享账本,这个账本记录了两种类型的账户：

  1. 外部账户（EOA, Externally Owned Account）：由用户通过私钥控制的账户，例如我们日常使用的钱包地址，状态中记录了每个EOA的余额（Ether数量）。
  2. 合约账户（Contract Account）：由智能代码控制的账户，状态中记录了合约的代码（Code）以及存储（Storage）,即合约内部维护的变量数据。

以太坊的状态是一个默克尔帕特里夏树（Merkle Patricia Trie）数据结构，这种结构确保了状态的完整性、高效查询和快速验证,每一次有效的交易都会导致以太坊状态发生改变。

  • 当你从A地址向B地址发送1个ETH时，A地址的余额减少1个ETH，B地址的余额增加1个ETH,状态树相应更新。
  • 当你调用一个智能合约函数时，可能会改变合约账户的存储数据,同样会触发状态树的更新。

以太坊的状态是动态的、不断演进的，它反映了网络中所有账户和合约的最新情况，每个新的区块被确认后，都会产生一个新的状态根（State Root），该根是整个状态树的哈希值，作为状态完整性的“指纹”存储在区块头中。

以太坊的“收据”：交易的“回执”与状态变迁的证明

当我们发送一笔交易到以太坊网络后，我们如何知道交易是否被执行了？执行结果如何？这就是“收据”（Receipt）的作用。

收据是交易执行后生成的记录，可以看作是交易的“回执”或“收据”。 它并不直接包含交易的全部数据，而是包含了关于交易执行的关键信息，每笔成功执行（或执行失败，但被网络记录）的交易都会生成一个唯一的收据。

收据主要包含以下核心信息：

  1. 交易哈希（Transaction Hash）：唯一标识这笔交易的哈希值。
  2. 区块哈希（Block Hash）：该交易被包含在哪个区块中。
  3. 区块号（Block Number）：区块的高度。
  4. 交易发起方（From）：交易的发送地址。
  5. 交易接收方（To）：如果是普通转账，这里是接收地址；如果是合约创建,这里为空。
  6. 状态码（Status）：一个关键字段，通常为1（成功）或0（失败）,指示交易是否成功执行。
  7. 累计 Gas 使用（Cumulative Gas Used）：该区块中到此交易为止所消耗的总Gas量。
  8. Gas 使用（Gas Used）：该交易自身消耗的Gas量。
  9. 日志 Bloom 过滤器（Logs Bloom）：用于快速索引日志的数据结构。
  10. 日志（Logs）：这是收据中非常重要的一部分，智能合约在执行过程中可以“发出”（emit）日志事件，这些日志记录了交易执行过程中的特定信息或结果，日志包含了地址（日志来源的主题）、主题（事件签名的哈希）以及数据（具体的日志内容），日志对于追踪合约交互、构建去中心化应用（DApps）的前端通知以及数据分析至关重要。

收据与状态的关系：随机配图