Ethereum architecture — EVM, accounts, gas, and how the world computer actually works

Ethereum is a programmable blockchain — a global computer where code executes without downtime, censorship, or third parties. Here is the full architecture: the EVM, EOAs vs contract accounts, how gas works, the Merge to PoS, and why Layer 2s are Ethereum's scaling answer.

Ethereum architecture — EVM, accounts, gas, and how the world computer actually works
⧫ Series 2 · Crypto & Blockchain · W3 · Monday
⧫ Serie 2 · Crypto & Blockchain · S3 · Lunedì
⧫ Série 2 · Crypto & Blockchain · S3 · Lundi
⧫ Ethereum · Architecture · Deep Dive
⧫ Ethereum · Architettura · Deep Dive
⧫ Ethereum · Architecture · Deep Dive

Ethereum architecture —
EVM, accounts, gas, and how the world computer actually works

L'architettura Ethereum —
EVM, account, gas e come funziona davvero il computer mondiale

L'architecture Ethereum —
EVM, comptes, gas et comment fonctionne vraiment l'ordinateur mondial

Ethereum is often described as a "programmable blockchain" or a "world computer." These descriptions are correct but incomplete. Here is the full technical picture — from the Ethereum Virtual Machine to Layer 2 scaling — for anyone who wants to genuinely understand what makes Ethereum different from every other blockchain.

Ethereum è spesso descritto come una "blockchain programmabile" o un "computer mondiale." Queste descrizioni sono corrette ma incomplete. Ecco il quadro tecnico completo — dalla Ethereum Virtual Machine allo scaling Layer 2 — per chiunque voglia capire genuinamente cosa rende Ethereum diverso da ogni altra blockchain.

Ethereum est souvent décrit comme une « blockchain programmable » ou un « ordinateur mondial ». Ces descriptions sont correctes mais incomplètes. Voici le tableau technique complet — de la Machine Virtuelle Ethereum au scaling Layer 2 — pour quiconque veut genuinement comprendre ce qui rend Ethereum différent de toute autre blockchain.

Lucas Buffett· April 6, 20266 aprile 20266 avril 2026 · 10 min · ★★☆ Intermediate 10 min · ★★☆ Intermedio 10 min · ★★☆ Intermédiaire
V
Vitalik Buterin
@VitalikButerin
𝕏
Ethereum is a programmable blockchain — a global, decentralised computer where programs run exactly as written, with no possibility of censorship or downtime. The EVM is the instruction set. Solidity is the language. Smart contracts are the programs. Layer 2s are the scaling solutions. Together they are the infrastructure for a new internet of value.
Feb 20, 2025
🔁 6.1K❤️ 22.8K

Source: @VitalikButerin on X · #Ethereum #EVM #Layer2 #SmartContracts #Web3

Fonte: @VitalikButerin su X · #Ethereum #EVM #Layer2 #SmartContract #Web3

Source : @VitalikButerin sur X · #Ethereum #EVM #Layer2 #SmartContracts #Web3

Vitalik Buterin's description identifies the three layers of the Ethereum stack: the execution layer (EVM), the programming interface (Solidity), and the application layer (smart contracts). Understanding how these three layers interact is the key to understanding not just Ethereum but the entire ecosystem of DeFi, NFTs, stablecoins, and Layer 2 networks that run on top of it.

La descrizione di Vitalik Buterin identifica i tre livelli dello stack Ethereum: il livello di esecuzione (EVM), l'interfaccia di programmazione (Solidity) e il livello applicativo (smart contract). Capire come questi tre livelli interagiscono è la chiave per capire non solo Ethereum ma l'intero ecosistema di DeFi, NFT, stablecoin e reti Layer 2 che girano sopra di esso.

La description de Vitalik Buterin identifie les trois couches de la pile Ethereum : la couche d'exécution (EVM), l'interface de programmation (Solidity) et la couche applicative (smart contracts). Comprendre comment ces trois couches interagissent est la clé pour comprendre non seulement Ethereum mais tout l'écosystème de DeFi, NFT, stablecoins et réseaux Layer 2 qui fonctionnent au-dessus.

The EVM — Ethereum's global processor

L'EVM — il processore globale di Ethereum

L'EVM — le processeur mondial d'Ethereum

💻 What the EVM actually is — in plain language 💻 Cos'è davvero l'EVM — in linguaggio comune 💻 Ce qu'est vraiment l'EVM — en langage clair

The Ethereum Virtual Machine (EVM) is a sandboxed, deterministic computation environment that executes smart contract code. Every Ethereum node runs an identical copy of the EVM. When a transaction triggers a smart contract, every node executes exactly the same computation — producing identical results. This is what makes smart contracts trustless: not because a single trusted party runs them, but because thousands of independent nodes independently verify every computation.

La Ethereum Virtual Machine (EVM) è un ambiente di calcolo sandboxed e deterministico che esegue il codice degli smart contract. Ogni nodo Ethereum esegue una copia identica dell'EVM. Quando una transazione attiva uno smart contract, ogni nodo esegue esattamente lo stesso calcolo — producendo risultati identici. Questo è ciò che rende gli smart contract trustless: non perché un singolo intermediario fidato li esegua, ma perché migliaia di nodi indipendenti verificano indipendentemente ogni calcolo.

La Machine Virtuelle Ethereum (EVM) est un environnement de calcul sandboxé et déterministe qui exécute le code des smart contracts. Chaque nœud Ethereum exécute une copie identique de l'EVM. Quand une transaction déclenche un smart contract, chaque nœud exécute exactement le même calcul — produisant des résultats identiques. C'est ce qui rend les smart contracts sans confiance : non pas parce qu'une seule partie de confiance les exécute, mais parce que des milliers de nœuds indépendants vérifient indépendamment chaque calcul.

The key property: determinism. Given the same input and the same state, every EVM execution produces the same output — always. There is no randomness, no OS variation, no hardware dependency. A smart contract that ran correctly 3 years ago will run correctly on any EVM-compatible node today. This makes Ethereum code portable, auditable, and permanently verifiable.

La proprietà chiave: il determinismo. Dato lo stesso input e lo stesso stato, ogni esecuzione EVM produce lo stesso output — sempre. Non c'è casualità, nessuna variazione del SO, nessuna dipendenza dall'hardware. Uno smart contract che ha funzionato correttamente 3 anni fa funzionerà correttamente su qualsiasi nodo compatibile EVM oggi. Questo rende il codice Ethereum portabile, verificabile e permanentemente controllabile.

La propriété clé : le déterminisme. Étant donné la même entrée et le même état, chaque exécution EVM produit la même sortie — toujours. Il n'y a pas de hasard, pas de variation d'OS, pas de dépendance matérielle. Un smart contract qui a fonctionné correctement il y a 3 ans fonctionnera correctement sur n'importe quel nœud compatible EVM aujourd'hui. Cela rend le code Ethereum portable, auditable et vérifié en permanence.

H
Hayden Adams
@haydenzadams
𝕏
The EVM is why Ethereum won the smart contract wars in 2017–2019. Not because it was the fastest. Not because it was the cheapest. Because it was first, it was battle-tested, and it became the standard that every other chain had to be compatible with. EVM-compatibility is now a prerequisite for any serious L1.
Jan 9, 2025
🔁 2.9K❤️ 10.2K

Source: @haydenzadams on X · #EVM #Ethereum #SmartContracts #L1 #DeFi

Fonte: @haydenzadams su X · #EVM #Ethereum #SmartContract #L1 #DeFi

Source : @haydenzadams sur X · #EVM #Ethereum #SmartContracts #L1 #DeFi

Two account types — the architecture of Ethereum ownership

Due tipi di account — l'architettura della proprietà Ethereum

Deux types de comptes — l'architecture de la propriété Ethereum

👤 Externally Owned Account (EOA)
Controlled by a private key (just like Bitcoin)Controllato da una chiave privata (proprio come Bitcoin)Contrôlé par une clé privée (comme Bitcoin)
Has an ETH balance and can send transactionsHa un saldo ETH e può inviare transazioniA un solde ETH et peut envoyer des transactions
Has no code — it is a pure value holderNon ha codice — è un puro detentore di valoreN'a pas de code — c'est un pur détenteur de valeur
Example: your MetaMask wallet addressEsempio: il tuo indirizzo MetaMaskExemple : votre adresse MetaMask
Can initiate transactions — is the "user" of the systemPuò avviare transazioni — è l'"utente" del sistemaPeut initier des transactions — est l'« utilisateur » du système
📋 Contract Account
Controlled by its code — not a private keyControllato dal suo codice — non da una chiave privataContrôlé par son code — pas une clé privée
Has code, ETH balance, and persistent storageHa codice, saldo ETH e storage persistenteA du code, un solde ETH et un stockage persistant
Cannot initiate transactions — only responds to themNon può avviare transazioni — risponde solo ad esseNe peut pas initier de transactions — ne répond qu'à elles
Example: Uniswap's liquidity pool contract, an NFT contractEsempio: il contratto del pool di liquidità di Uniswap, un contratto NFTExemple : le contrat de pool de liquidité d'Uniswap, un contrat NFT
Executes automatically when triggered by an EOA transactionSi esegue automaticamente quando attivato da una transazione EOAS'exécute automatiquement quand déclenché par une transaction EOA

Gas — why every Ethereum computation has a price

Gas — perché ogni calcolo Ethereum ha un prezzo

Gas — pourquoi chaque calcul Ethereum a un prix

⛽ The gas mechanism — why it exists and how it works ⛽ Il meccanismo del gas — perché esiste e come funziona ⛽ Le mécanisme du gas — pourquoi il existe et comment il fonctionne

Why gas exists: every computation on the EVM consumes processing power from every Ethereum node. Without a cost mechanism, anyone could submit infinite computation and halt the network. Gas assigns a cost to every operation — simple operations (adding two numbers) cost 3 gas; complex operations (cryptographic proofs) cost thousands of gas. This prevents spam and compensates validators for their work.

Perché esiste il gas: ogni calcolo sull'EVM consuma potenza di elaborazione di ogni nodo Ethereum. Senza un meccanismo di costo, chiunque potrebbe inviare calcoli infiniti e fermare la rete. Il gas assegna un costo a ogni operazione — le operazioni semplici (sommare due numeri) costano 3 gas; le operazioni complesse (prove crittografiche) costano migliaia di gas. Questo previene lo spam e compensa i validatori per il loro lavoro.

Pourquoi le gas existe : chaque calcul sur l'EVM consomme de la puissance de traitement de chaque nœud Ethereum. Sans mécanisme de coût, n'importe qui pourrait soumettre des calculs infinis et arrêter le réseau. Le gas assigne un coût à chaque opération — les opérations simples (additionner deux nombres) coûtent 3 gas ; les opérations complexes (preuves cryptographiques) coûtent des milliers de gas. Cela empêche le spam et rémunère les validateurs pour leur travail.

EIP-1559 (August 2021): changed Ethereum's fee market entirely. Fees now have two components: a base fee (burned — permanently removed from circulation) and a priority fee / tip (paid to the validator). The base fee adjusts automatically based on network congestion. When Ethereum is busy, more ETH is burned — making ETH deflationary during high-demand periods. This is why ETH has monetary properties different from any previous blockchain asset.

EIP-1559 (agosto 2021): ha cambiato completamente il mercato delle commissioni di Ethereum. Le commissioni ora hanno due componenti: una commissione base (bruciata — rimossa permanentemente dalla circolazione) e una commissione priorità / mancia (pagata al validatore). La commissione base si aggiusta automaticamente in base alla congestione della rete. Quando Ethereum è occupata, viene bruciato più ETH — rendendo ETH deflazionario durante i periodi di alta domanda. Ecco perché ETH ha proprietà monetarie diverse da qualsiasi asset blockchain precedente.

EIP-1559 (août 2021) : a entièrement changé le marché des frais d'Ethereum. Les frais ont maintenant deux composantes : un frais de base (brûlé — retiré définitivement de la circulation) et un frais de priorité / pourboire (payé au validateur). Le frais de base s'ajuste automatiquement en fonction de la congestion du réseau. Quand Ethereum est occupé, plus d'ETH est brûlé — rendant ETH déflationniste pendant les périodes de forte demande. C'est pourquoi ETH a des propriétés monétaires différentes de tout actif blockchain précédent.

The Merge and Proof of Stake — what changed and what did not

La Merge e il Proof of Stake — cosa è cambiato e cosa no

La Fusion et la Preuve d'Enjeu — ce qui a changé et ce qui n'a pas changé

S
sassal.eth
@sassal0x
𝕏
Ethereum after the Merge: 99.95% less energy than before. After EIP-1559: ETH becomes deflationary during high usage periods. After Pectra: validator UX dramatically simplified, max effective balance raised to 2048 ETH. Ethereum is iterating faster than any other L1. The technical roadmap is the clearest in crypto.
Mar 15, 2026
🔁 2.4K❤️ 8.4K

Source: @sassal0x on X · #Ethereum #PoS #TheMerge #Pectra #Layer2

Fonte: @sassal0x su X · #Ethereum #PoS #TheMerge #Pectra #Layer2

Source : @sassal0x sur X · #Ethereum #PoS #LaFusion #Pectra #Layer2

DimensionDimensioneDimension Before Merge (PoW)Prima della Merge (PoW)Avant la Fusion (PoW) After Merge (PoS)Dopo la Merge (PoS)Après la Fusion (PoS)
Energy consumptionConsumo energeticoConsommation d'énergie ~78 TWh/year (comparable to Chile)~78 TWh/anno (comparabile al Cile)~78 TWh/an (comparable au Chili) ~0.0026 TWh/year (−99.95%)~0,0026 TWh/anno (−99,95%)~0,0026 TWh/an (−99,95 %)
Block timeTempo bloccoTemps de bloc ~13 seconds (variable)~13 secondi (variabile)~13 secondes (variable) 12 seconds (fixed slot time)12 secondi (tempo slot fisso)12 secondes (temps de slot fixe)
New ETH issuanceNuova emissione ETHNouvelle émission ETH ~13,000 ETH/day to miners~13.000 ETH/giorno ai miner~13 000 ETH/jour aux mineurs ~1,700 ETH/day to validators (−87%)~1.700 ETH/giorno ai validatori (−87%)~1 700 ETH/jour aux validateurs (−87 %)
Security mechanismMeccanismo di sicurezzaMécanisme de sécurité Proof of Work — energy expenditureProof of Work — spesa energeticaPreuve de Travail — dépense d'énergie Proof of Stake — 32 ETH staked as collateralProof of Stake — 32 ETH messi in stake come collateralePreuve d'Enjeu — 32 ETH stakés en garantie
ETH inflationInflazione ETHInflation ETH ~3.5% annual~3,5% annuo~3,5 % annuel −0.3% to +0.5% (deflationary during high activity)−0,3% a +0,5% (deflazionario durante alta attività)−0,3 % à +0,5 % (déflationniste en haute activité)

Layer 2 — how Ethereum scales without sacrificing security

Layer 2 — come Ethereum scala senza sacrificare la sicurezza

Layer 2 — comment Ethereum scale sans sacrifier la sécurité

Optimistic Rollups — Optimism, Arbitrum, Base
Optimistic Rollup — Optimism, Arbitrum, Base
Rollups Optimistes — Optimism, Arbitrum, Base
Fraud proofs · 7-day withdrawal period · EVM-equivalent
Transactions are processed off-chain in batches and posted to Ethereum L1. The "optimistic" assumption: all transactions are valid unless challenged within a 7-day fraud proof window. Gas cost: ~10–100x cheaper than L1. TVL: Arbitrum $3.2B, Base $2.1B, Optimism $1.4B (2026). Best for: high-volume DeFi, gaming, social apps.
Le transazioni vengono elaborate off-chain in batch e pubblicate su Ethereum L1. L'assunzione "ottimistica": tutte le transazioni sono valide a meno che non vengano contestate entro una finestra di 7 giorni di fraud proof. Costo gas: ~10-100x più economico di L1. TVL: Arbitrum $3,2B, Base $2,1B, Optimism $1,4B (2026). Ideale per: DeFi ad alto volume, gaming, social app.
Les transactions sont traitées hors chaîne par lots et publiées sur Ethereum L1. L'hypothèse « optimiste » : toutes les transactions sont valides sauf si contestées dans une fenêtre de 7 jours de preuve de fraude. Coût gas : ~10-100x moins cher que L1. TVL : Arbitrum 3,2 Md$, Base 2,1 Md$, Optimism 1,4 Md$ (2026). Idéal pour : DeFi à haut volume, jeux, applications sociales.
ZK Rollups — zkSync Era, Polygon zkEVM, Starknet
ZK Rollup — zkSync Era, Polygon zkEVM, Starknet
Rollups ZK — zkSync Era, Polygon zkEVM, Starknet
Zero-knowledge proofs · Instant finality · Near-EVM or EVM-equivalent
Transactions are processed off-chain and a cryptographic validity proof (ZK-SNARK or ZK-STARK) is generated and posted to L1. The proof mathematically guarantees that all transactions in the batch were valid — without requiring anyone to re-execute them. Advantage over optimistic: instant finality, no fraud proof window. Disadvantage: more computationally intensive to generate proofs. Best for: payments, identity, high-security applications.
Le transazioni vengono elaborate off-chain e viene generata e pubblicata su L1 una prova di validità crittografica (ZK-SNARK o ZK-STARK). La prova garantisce matematicamente che tutte le transazioni nel batch erano valide — senza richiedere a nessuno di rieseguirle. Vantaggio rispetto all'ottimistico: finalità immediata, nessuna finestra di fraud proof. Svantaggio: più costoso computazionalmente per generare le prove. Ideale per: pagamenti, identità, applicazioni ad alta sicurezza.
Les transactions sont traitées hors chaîne et une preuve de validité cryptographique (ZK-SNARK ou ZK-STARK) est générée et publiée sur L1. La preuve garantit mathématiquement que toutes les transactions du lot étaient valides — sans nécessiter que quiconque les réexécute. Avantage sur l'optimiste : finalité instantanée, pas de fenêtre de preuve de fraude. Inconvénient : plus intensif en calcul pour générer des preuves. Idéal pour : paiements, identité, applications à haute sécurité.
⧫ Ethereum — three things to understand ⧫ Ethereum — tre cose da capire ⧫ Ethereum — trois choses à comprendre

Ethereum is infrastructure — and its moat is the developer ecosystem

Ethereum è infrastruttura — e il suo moat è l'ecosistema degli sviluppatori

Ethereum est une infrastructure — et son avantage concurrentiel est l'écosystème des développeurs

1. The EVM-compatibility standard is Ethereum's deepest moat. Every major competitor — BNB Chain, Avalanche, Polygon, Arbitrum, Base — is EVM-compatible. They chose to be compatible with Ethereum's instruction set rather than build their own because Ethereum's tooling, developer talent, and audited contracts are incomparably deeper. Ethereum set the standard. Everyone else adopted it.

1. Lo standard di compatibilità EVM è il moat più profondo di Ethereum. Ogni principale concorrente — BNB Chain, Avalanche, Polygon, Arbitrum, Base — è compatibile con l'EVM. Hanno scelto di essere compatibili con il set di istruzioni di Ethereum piuttosto che costruire il proprio perché gli strumenti, il talento degli sviluppatori e i contratti auditati di Ethereum sono incomparabilmente più profondi. Ethereum ha fissato lo standard. Tutti gli altri lo hanno adottato.

1. Le standard de compatibilité EVM est le fossé le plus profond d'Ethereum. Chaque concurrent majeur — BNB Chain, Avalanche, Polygon, Arbitrum, Base — est compatible EVM. Ils ont choisi d'être compatibles avec le jeu d'instructions d'Ethereum plutôt que de construire le leur parce que l'outillage, le talent des développeurs et les contrats audités d'Ethereum sont incomparablement plus profonds. Ethereum a fixé le standard. Tous les autres l'ont adopté.

2. The deflationary mechanism is genuinely novel. No previous monetary asset — not gold, not Bitcoin — has a supply that contracts during periods of high demand. Ethereum's EIP-1559 burn mechanism creates this property: when the network is busy, more ETH is burned than issued, reducing total supply. In 2023, ETH supply fell by approximately 300,000 ETH. This is a new type of monetary property that has no historical precedent.

2. Il meccanismo deflazionario è genuinamente innovativo. Nessun asset monetario precedente — né l'oro, né Bitcoin — ha una supply che si contrae durante i periodi di alta domanda. Il meccanismo di burn EIP-1559 di Ethereum crea questa proprietà: quando la rete è occupata, viene bruciato più ETH di quanto emesso, riducendo la supply totale. Nel 2023, la supply di ETH è scesa di circa 300.000 ETH. Questa è un nuovo tipo di proprietà monetaria senza precedenti storici.

2. Le mécanisme déflationniste est genuinement novateur. Aucun actif monétaire précédent — ni l'or, ni Bitcoin — n'a une offre qui se contracte pendant les périodes de forte demande. Le mécanisme de brûlage EIP-1559 d'Ethereum crée cette propriété : quand le réseau est occupé, plus d'ETH est brûlé qu'émis, réduisant l'offre totale. En 2023, l'offre d'ETH a chuté d'environ 300 000 ETH. C'est un nouveau type de propriété monétaire sans précédent historique.

3. Layer 2 is the scaling strategy — and it is working. Ethereum chose to scale by moving computation to Layer 2 networks rather than increasing L1 block size (the approach Bitcoin considered in 2017). The result: L2 transaction costs are 10–100x cheaper than L1, while security is inherited from Ethereum mainnet. Total L2 TVL exceeded $50B in 2026 — evidence that the strategy is attracting real economic activity.

3. Il Layer 2 è la strategia di scalabilità — e sta funzionando. Ethereum ha scelto di scalare spostando il calcolo nelle reti Layer 2 piuttosto che aumentare la dimensione del blocco L1 (l'approccio che Bitcoin ha considerato nel 2017). Il risultato: i costi di transazione L2 sono 10-100x più economici di L1, mentre la sicurezza è ereditata da Ethereum mainnet. Il TVL totale L2 ha superato i 50 miliardi di dollari nel 2026 — prova che la strategia sta attirando vera attività economica.

3. Le Layer 2 est la stratégie de scaling — et ça fonctionne. Ethereum a choisi de scaler en déplaçant le calcul vers des réseaux Layer 2 plutôt qu'en augmentant la taille des blocs L1 (l'approche que Bitcoin a envisagée en 2017). Le résultat : les coûts de transaction L2 sont 10-100x moins chers que L1, tandis que la sécurité est héritée du mainnet Ethereum. Le TVL total L2 a dépassé 50 Md$ en 2026 — preuve que la stratégie attire une véritable activité économique.

→ Tomorrow: Solana — how a different architecture chose throughput over decentralisation

→ Domani: Solana — come un'architettura diversa ha scelto il throughput sulla decentralizzazione

→ Demain : Solana — comment une architecture différente a choisi le débit plutôt que la décentralisation

This article is for informational and educational purposes only. It does not constitute financial, tax or investment advice.

Questo articolo ha finalità esclusivamente informative ed educative. Non costituisce consulenza finanziaria, fiscale o di investimento.

Cet article est à titre exclusivement informatif et éducatif. Il ne constitue pas un conseil financier, fiscal ou d'investissement.

Subscribe for daily