以太坊的本质就是一个基于交易的状态机，从创世状态开始，每次执行block的交易后，状态被修改成最新的的最终状态，在任何时刻这个最终状态都代表着以太坊当前的最新状态。
状态转换示意如下图：
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- 状态数据实际上也是保存在block上的状态树中的。
- 创世状态里面记录了创世文件初始化的账户数据及其他状态数据，每次生成一个block，执行其中的交易，修改状态数据，并以增量修改的方式记录在最新的block的状态树中。
- 被最终确认后的block（包括状态）保证永久无法被篡改（符合拜占庭容错的条件下）。
- 上图中最新的以太坊状态是执行blockN+1中的所有交易后的世界状态。
- 此时如果本地矿工从交易池中挖到最新的候选block， 或者其他矿工挖到最新的block并在本矿工挖到之前通过该候选block过来，在验证block中的所有打包交易有效性之后，执行该后选block中所有交易。
- 执行交易的过程就是虚拟机EVM执行交易中的合约代码的过程，全部执行完成后，将被修改的状态记录到候选block的状态树上，然后将该候选block进行上链，包括解决分叉，持久化block数据，更新才能的数据等。
和状态转换相关的最重要的2个接口是:
- apply_block(state,block): block级的状态转换
- apply_transaction(state,tx): 一个交易执行的状态转换
apply_block(state,block)
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- 首先做好state的备份，方便后面转换过程中出现失败时进行回滚；
- 为了更加通用化处理，抽象出共识策略的接口，用户可以自定义共识策略，目前支持PoW，PoA共识策略；
- 共识策略的初始化的工作是。。。
- 验证block头数据的有效性；
- 验证共识相关的数据的有效性， 例如PoA共识中extra字段有相应的格式要求；
- 对叔块的一些验证，因为入股哦该block最终被确认的话， 叔块也是可以获得相应的奖励；
- 交易树是一个merkle树，交易最终生成一个nerkle根hash，如果和block中记录的hash‘值不一致，说明交易数据被篡改，该block是非法的；
- 执行block中的所有交易，也就是状态转换， 详见下面小节；
- 状态转换完成后，对旷工和叔块的旷工进行奖励；计算方法是：
- 验证交易的执行结果，bloom位图保存合约执行中产生的事件，收据树保存交易执行结果hash；
- block本身的数据也保存到state中；
- 至此完成整个block的状态转换工作；
apply_transaction(state,tx)
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- 执行每个block中的交易时修改的状态是一个增量修改，因此state中的logs(交易产生的事件)和suicides(执行“自杀”代码的事件记录)，refunds(eth退款)字段只记录本block执行后的结果；
- 验证交易的有效性，交易的sender(从前民中恢复出账户地址和from参数比较)，交易的编号(每一笔sender发出的交易有一个唯一的数字，是连续自增的整数)，交易的gas(sender是否有足够的资金支付本次交易的gas费用)；
- 如果是一个创建合约的交易，还要扣除而外的gas费用；
- 后面是交易中合约的执行以及gas费用的计算和扣除的工作；
apply_msg(ext,msg)
其中apply_msg是执行该交易的过程：
这里特殊合约的执行和一般合约代码的执行都是在虚拟机中完成的，详见<虚拟机的实现分析>一文。
作者：shi_qinfeng
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來源：简书
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