比特币核心技术由SHA256哈希密码体系、secp256k1椭圆曲线签名、UTXO交易模型、PoW工作量证明、默克尔树与P2P分布式组网构成，以太坊在基础密码与分布式网络之上，新增智能合约、EVM以太坊虚拟机、账户状态模型、PoS权益证明、Gas计费体系以及Rollup二层扩容技术，两类币种共享区块链链式存储架构，但在账本模型、运行逻辑与扩容方案上存在根本性分化。
比特币依托密码学与分布式账本搭建底层底座，整个网络以SHA256双重哈希串联全量区块，单个区块头仅80字节，收纳前区块哈希、默克尔根、时间戳、难度值与随机数Nonce六项关键数据，区块体内打包约两千笔UTXO格式交易，依靠默克尔树把区块内海量交易压缩为单一根哈希，任意单笔交易篡改都会变更默克尔根，连带全链后续区块哈希失效，从底层锁死账本篡改空间。账户层面采用secp256k1椭圆曲线搭配ECDSA签名算法生成公私钥，私钥随机生成256位密钥，公钥经两次哈希换算为钱包地址，全程没有中心化机构管控身份权限；共识端沿用PoW工作量证明，矿工不断调试Nonce数值碰撞哈希难题，全网平均每10分钟挖出一个区块，系统每2016个区块自动微调挖矿难度，维持出块周期稳定，P2P网络则让全球节点同步全量账本数据，实现无中介点对点资产划转，后续落地的闪电网络依托链下通道补齐原生TPS不足的短板，解决主网拥堵与手续费偏高问题。
以太坊在通用区块链技术框架外完成技术创新，智能合约与EVM虚拟机是区别比特币的标志性技术，EVM作为链上专属沙盒执行环境，可将Solidity、Vyper编写的合约代码编译为专属字节码，在全球全节点同步运行，实现图灵完备的可编程逻辑，DeFi、NFT、ERC20同质化代币标准全部依托这套底层架构落地。账本摒弃比特币UTXO架构，改用账户状态模型，划分外部用户账户与合约账户两类主体，外部账户由私钥管控发起交易，合约账户依附部署代码自主执行操作，全网通过默克尔帕特里夏树实时记录所有账户余额、合约存储数据，高效完成状态校验与更新。2022年以太坊完成合并升级，从Ethash算法PoW全面切换为PoS权益证明，用户质押32枚ETH即可成为网络验证者，系统随机筛选验证者打包新区块，作恶节点会触发罚没机制，升级后网络能耗降幅超99.9%，出块间隔压缩至12秒左右。
Gas计费与分层扩容是以太坊落地商业化的关键配套技术，Gas作为链上算力资源计价单位，不同操作对应固定Gas消耗，基础ETH转账固定消耗21000Gas，复杂借贷、兑换类合约操作Gas消耗量可达数十万级别，Gas价格由市场供需动态浮动，既避免恶意代码无限占用网络资源，也形成以太坊原生经济闭环。面对主网TPS上限不足的痛点，以太坊依托Rollup类二层扩容技术拆分算力，Arbitrum、Optimism等主流Layer2将绝大多数交易放在链下归集运算，仅把最终交易摘要上传主网存证，当前二层网络已经承载以太坊七成以上日常交易量，分片技术则在持续迭代中，目标通过多链并行处理进一步突破性能瓶颈。
比特币与以太坊技术同源却路线分化，比特币所有技术围绕去中心化电子现金与价值存储打造，技术迭代偏保守，优化集中在隔离见证、闪电网络等扩容支线；以太坊以通用去中心化计算机为研发方向，持续迭代共识、虚拟机与扩容方案，两类币种的底层密码学、分布式节点技术成为后续绝大多数山寨币、公链项目的技术蓝本，深刻影响整个加密行业底层基建发展。
