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title: "基于账户的状态模型"
description: "通过账户字段、状态根与存储根、有序交易执行、Gas 与回滚、代币存储、EIP-7702 委托、访问列表、执行轨迹和最终性，理解以太坊的账户模型。"
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# 基于账户的状态模型

> 仅供教育参考，不构成投资建议；投资可能产生损失。

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## 直接答案

基于账户的模型把执行状态表示为以地址为键的数据。在以太坊执行层中，一个账户叶节点包含 `[nonce, balance, storageRoot, codeHash]`。原生 `balance` 以 wei 计价；合约数据位于该账户 `storageRoot` 所指向的存储中；区块执行后的 `stateRoot` 则承诺最终形成的世界状态。钱包、RPC 服务商或区块浏览器只负责读取并解释这些状态，并不替用户保存规范账本上的余额。

ERC-20 余额、授权额度、借贷债务和抵押品通常是合约存储中的值，不是持有人协议账户上的额外字段。同样，浏览器所称的“内部交易”通常是通过执行轨迹还原的 EVM 消息调用，并不是拥有独立交易哈希和发送方 nonce 的另行签名以太坊交易。

传统的外部拥有账户（EOA）与合约账户之分仍然有用，但在启用 EIP-7702 的链上，“EOA 一定没有代码”已不再绝对。EOA 可以带有委托指示符 `0xef0100 || address`，在保留 EOA 交易发起权限的同时执行受托代码。因此，分类应依据链规则和实际账户代码，而不是沿用旧的界面标签。

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## 七步状态转换审计

1. 固定观察口径：网络、`chainId`、分叉规则、区块号和区块哈希、时间戳，以及 `pending`、`latest`、`safe` 或 `finalized` 等区块标签。链头附近的状态可能因重组改变；不同区块的事实不得在未标注的情况下合并。
2. 读取协议账户字段：`nonce`、原生 `balance`、`storageRoot` 和 `codeHash`。如果代码是 EIP-7702 委托指示符，应按该分叉规则解析受托地址。对于代理和委托账户，还要分别识别实现代码、升级控制和存储布局。
3. 定位应用余额。ETH 会改变原生余额；ERC-20 余额通常改变代币合约存储中的映射；授权额度、债务、抵押品和奖励可能位于其他合约及存储槽。代币精度和日志有助于解释，但不是额外的账户叶字段。
4. 解码并预检顶层交易：交易类型、链域、签名、发送方 nonce、接收方或合约创建、转移价值、输入数据、Gas 上限、费用上限，以及可选访问列表或 EIP-7702 授权。发送方必须能够支付转移价值和最高费用承诺。被拒绝的交易不会纳入区块，也不会消耗链上 Gas。
5. 从前一状态开始，按区块顺序执行交易。EVM 处理嵌套消息调用和合约创建帧，每个帧各有调用方、被调用方、价值、calldata、Gas 和返回状态。共享读写使结果依赖执行顺序。EIP-2930 访问列表会预热列明的账户与存储槽并改变 Gas 核算，但既不禁止未声明访问，也不能证明可以安全并行。
6. 应用提交与回滚边界。成功帧提交其状态与日志，除非父帧随后回滚。`REVERT` 会回滚失败帧的写入、价值转移和日志，同时返还未使用 Gas；外层合约可以捕获子调用失败后继续成功。已纳入区块的顶层失败，其回执为 `status = 0`，但发送方交易 nonce 仍增加，并须支付已消耗 Gas。即使之后的执行回滚，EIP-7702 授权处理也有其独立的持久化规则。
7. 核对执行后状态。将原生及代币余额差额、存储变化、回执状态、Gas 使用量、有效 Gas 价格、日志和服务商执行轨迹，与区块承诺的根进行匹配。执行轨迹是服务商重建的视图，不是独立共识交易。达到所需最终性后，再明确处理替换交易、链重组、索引器修订、跨链桥、Rollup 和会计冲销。

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## 四个算例

- **EIP-1559 ETH 转账。** A 初始有 `5 ETH`、nonce 为 `12`；B 初始有 `1 ETH`。A 转出 `1 ETH`，使用 `21,000 gas`，基础费为 `20 gwei`，优先费上限为 `3 gwei`，最高费用为 `40 gwei`。有效 Gas 价格为 `min(40, 20 + 3) = 23 gwei`；总费用为 `21,000 × 23 gwei = 0.000483 ETH`，其中基础费销毁 `0.000420 ETH`，优先费为 `0.000063 ETH`。签名时所需最高金额为 `1 ETH + 21,000 × 40 gwei = 1.000840 ETH`。最终 A 余额为 `3.999517 ETH`，B 为 `2 ETH`，A 的 nonce 为 `13`。
- **已纳入但回滚的交易。** A 初始有 `2 ETH`、nonce 为 `7`。A 携带 `0.50 ETH` 调用合约；顶层执行在消耗 `80,000 gas` 后回滚，有效 Gas 价格为 `25 gwei`，所以费用为 `80,000 × 25 gwei = 0.002000 ETH`。合约存储写入、日志和 `0.50 ETH` 转移均被回滚，而 A 最终余额为 `1.998000 ETH`、nonce 为 `8`，回执为 `status = 0`。如果子调用失败被外层捕获，外层回执也可能为 `status = 1`。
- **代币余额属于合约存储。** 某代币合约记录 Alice 有 `1,000 units`、Bob 有 `200 units`。成功转移 `250 units` 后，Alice 有 `750 units`，Bob 有 `450 units`，总量仍为 `1,200 units`。如果 Alice 的顶层交易消耗 `60,000 gas × 20 gwei = 0.001200 ETH`，她的原生 ETH 余额会另行减少这笔费用。代币账户的 `storageRoot` 和全局 `stateRoot` 都会改变；代币本金从未成为 Alice 的原生账户余额。
- **EIP-7702 持久化边界。** 赞助方提交一笔 set-code 交易，其中包含账户 A 在 nonce `5` 时向实现 D 发出的授权。协议写入 `23-byte` 指示符 `0xef0100 || 20-byte address`，并将 A 的授权 nonce 增至 `6`。如果该顶层交易随后的执行回滚，已经处理的委托指示符和授权 nonce 仍然保留。这与失败调用写入普通 EVM 存储时的回滚边界不同。

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## 风险与控制

- 读取错误的链、分叉、区块哈希或区块标签，会产生内部不一致的状态快照。
- 过时或不可信的 RPC 可能遗漏、滞后或误报链头状态。
- 待处理 nonce 竞争、断档和替换可能使排队假设失效。
- 钱包中的“取消”通常是替换交易，而不是协议层删除。
- 余额不足以覆盖价值和最高费用，会阻止交易纳入。
- 基础费变化或费用上限错误可能延迟纳入或改变成本。
- EIP-7702 代码可能使旧式账户启发法误判 EOA。
- 恶意受托代码、初始化缺陷或授权重放可能危及 EIP-7702 账户。
- 代理升级和委托调用可能使代码及存储解释随时间改变。
- 密钥、签名域或链 ID 错误可能授权盗窃或重放。
- 重入和共享状态排序可能在一次执行内改变余额。
- 子调用失败可被捕获，而外层交易仍显示成功。
- 顶层回滚或 Gas 耗尽仍会消耗 Gas 并增加发送方 nonce。
- 代币精度、转账收费、再定基和钩子可能使简单余额算术失效。
- 仅核对钱包余额可能遗漏授权额度、债务、抵押品和奖励。
- 日志可能缺失、被回滚、具有误导性，或不足以证明最终状态。
- 浏览器“内部交易”和服务商执行轨迹可能因其均为重建视图而不同。
- 访问列表可能不完整、重复或不经济，也不会锁定读写集。
- 共享状态排序、优先费和 MEV 可能改变执行结果。
- 链重组、数据裁剪、证明不可用、L2 系统转换和跨链桥最终性可能冲销或遮蔽会计记录。

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## 常见误区

- “钱包保存链上余额。”钱包保存凭证，并展示从网络取得的状态。
- “每个地址都永久属于无代码 EOA 或普通合约。”EIP-7702 委托改变了这种代码判断方法。
- “每一笔显示的转账都是独立以太坊交易。”代币事件和内部消息调用轨迹不是顶层签名交易。
- “失败交易什么都不改变，也没有成本。”已纳入的失败可能消耗 Gas 并推进发送方 nonce。
- “账户模型或访问列表保证比 UTXO 更快地并行执行。”性能和冲突取决于完整协议与工作负载。

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## 相关主题

- [状态根](/zh-cn/crypto/state-root/)
- [UTXO 模型](/zh-cn/crypto/utxo-model/)
- [账户抽象](/zh-cn/crypto/account-abstraction/)

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## 来源

- [以太坊账户](https://ethereum.org/developers/docs/accounts/)
- [以太坊黄皮书：可编程区块链以太坊的正式规范](https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf)
- [交易](https://ethereum.org/developers/docs/transactions/)
- [区块](https://ethereum.org/developers/docs/blocks/)
- [Merkle Patricia 树](https://ethereum.org/developers/docs/data-structures-and-encoding/patricia-merkle-trie/)
- [EIP-7702：为 EOA 设置代码](https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-7702)
- [EIP-2930：可选访问列表](https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2930)
- [权益证明（PoS）](https://ethereum.org/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/)

Source: https://wiki.fcontext.com/zh-cn/crypto/account-based-model/index.mdx