以太坊的核心原理是构建一个去中心化的世界计算机，其底层技术架构融合了区块链、智能合约和加密货币三大支柱。作为比特币之后的第二代区块链代表，以太坊通过图灵完备的虚拟机（EVM）实现了可编程性，使得开发者能够在其上创建复杂的去中心化应用（DApp）。不同于比特币仅专注于货币转账，以太坊将区块链技术扩展为通用计算平台，其原生代币以太币（ETH）不仅用于交易支付，更是驱动智能合约执行的燃料。
以太坊的运作依赖于分布式账本技术，每个节点都保存着完整的交易历史记录和账户状态。其创新性体现在采用账户模型而非比特币的UTXO模型，账户分为外部账户（用户控制）和合约账户（代码控制），这种设计大幅提升了复杂业务逻辑的表达能力。智能合约作为自动执行的数字化协议，一旦部署到区块链上便无法篡改，通过预定义条件触发资产转移或状态变更，成为DeFi、NFT等生态应用的技术基础。
共识机制是以太坊安全性的基石，初期采用与比特币类似的工作量证明（PoW），矿工通过计算哈希争夺记账权。但为提升能效，以太坊通过合并升级转向权益证明（PoS），验证者需要质押ETH参与区块确认。这种转变使得网络能耗降低99%，同时通过分片技术实现横向扩展，处理能力从每秒15笔交易提升至数千笔，为大规模商用扫清障碍。
以太坊虚拟机（EVM）作为核心执行引擎，采用独特的燃料（Gas）机制防止资源滥用。每笔交易需预付Gas费，复杂操作消耗更多Gas，当费用耗尽时执行自动终止。这种设计既激励矿工/验证者维护网络，又有效防范恶意代码无限循环。EVM的沙盒环境确保智能合约隔离运行，不会影响主机系统，其字节码跨平台特性使全球节点能同步验证执行结果。
