Submission Instructions

Please submit to Gradescope. All answers must fit in the provided solution box.  You may either use LaTeX (recommended and encouraged) or handwrite your solutions legibly.  There  are 50 points total in the short answer section.  The final question (worth 0 points) requires you to acknowledge use of AI and external resources.

Important: Points will be deducted from submissions that fail to answer this final question.

1    Ethereum Mechanics

Problem 1.1.   (12 points) Comparing Account Types

In Bitcoin, the UTXO model treats all participants by the same rules.   In Ethereum, there are two distinct types of accounts:  Externally  Owned  Accounts  (EOA)  and  Smart  Contract  Accounts. Briefly explain the diference between an EOA and a Smart Contract Account regarding the following three specific dimensions:

1.  Control: Who (or what) controls the account?

2.  Code: Does the account store EVM code?

3.  Transactions: Can the account initiate a new transaction?

Problem 1.2.   (8 points) Smart Contract Sender Authentication

Solidity developers often use the global variable msg .sender to authenticate users

(e.g., require(msg.sender  ==  owner)).

How does the Smart Contract (and the EVM in general) know who msg .sender is? Specifically, explain how cryptography is used to prevent a malicious user from spoofing someone else’s address when sending a transaction.

Problem 1.3.   (8 points) Sending 1 ETH

Gas is the unit of computation on Ethereum. Consider the following two transactions:

•  Transaction A: You send 1 ETH to 1 friend (Alice) using a standard transfer.

•  Transaction B: You send a transaction to a  “BulkSender” smart contract which distributes 0.001 ETH to 1000 diferent friends (Alice, Bob, Carol, etc.) in a single loop.

Which transaction consumes more Gas? Explain your reasoning.

Problem 1.4.   (10 points) USDT-only Wallet

Alice has a crypto wallet containing 1,000 USDT (a stablecoin ERC-20 token) and 0 ETH. She wants to send 10 USDT to Bob. Can she do this? Explain why or why not.

Problem 1.5.     (12 points) The “Out of Gas” Exception

Alice sends a transaction to a smart contract to execute a function. She sets a Gas Limit of 30,000.

However, the function is more complex than she realized.  After the Ethereum Virtual Machine (EVM) executes 30,000 units worth of opcodes, the function has not yet finished.

1.  Fees: Does Alice get a refund for the gas she didn’t use, or does she pay for the full 30,000 limit?

2.  Rationale Behind Fees: Explain why Alice does or doesn’t get her refund.

3.  State  Changes:  What happens to the changes the transaction made to the blockchain state  (e.g., updating balances or storage variables) before it ran out of gas?

4.  Rational Behind State Changes: Explain why the protocol is designed like this.

Hint: Consider a smart contract like Uniswap that allows a user to swap asset A for asset B.