交易
上次修改时间: @Joe-Chen(opens in a new tab), 2024年7月16日
交易是由帐户发出,带密码学签名的指令。 帐户将发起交易以更新以太坊网络的状态。 最简单的交易是将 ETH 从一个帐户转到另一个帐户。
前提条件
为了帮助你更好地理解这个页面,我们建议先阅读帐户和我们的以太坊简介。
什么是交易?
以太坊交易是指由外部持有帐户发起的行动,换句话说,是指由人管理而不是智能合约管理的帐户。 例如,如果 Bob 发送 Alice 1 ETH,则 Bob 的帐户必须减少 1 ETH,而 Alice 的帐户必须增加 1 ETH。 交易会造成状态的改变。
示意图节选自以太坊虚拟机图解(opens in a new tab)
改变 EVM 状态的交易需要广播到整个网络。 任何节点都可以广播在以太坊虚拟机上执行交易的请求;此后,验证者将执行交易并将由此产生的状态变化传播到网络的其他部分。
交易需要付费并且必须包含在一个有效区块中。 为了使本概述更加简洁,我们将另行介绍燃料费和验证。
所提交的交易包括下列信息:
from
- 发送者的地址,该地址将签署交易。 这将是一个外部帐户,因为合约帐户不能发送交易。to
— 接收地址(如果是外部帐户,交易将传输值。 如果是合约帐户,交易将执行合约代码)signature
– 发送者的标识符。 当发送者的私钥签署交易并确保发送者已授权此交易时,生成此签名。nonce
- 一个有序递增的计数器,表示来自帐户的交易数量value
– 发送者向接收者转移的以太币数量(面值为 WEI,1 个以太币 = 1e+18wei)input data
– 可包括任意数据的可选字段gasLimit
– 交易可以消耗的最大数量的燃料单位。 以太坊虚拟机指定每个计算步骤所需的燃料单位maxPriorityFeePerGas
- 作为小费提供给验证者的已消耗燃料的最高价格maxFeePerGas
- 愿意为交易支付的每单位燃料的最高费用(包括baseFeePerGas
和maxPriorityFeePerGas
)
燃料是指验证者处理交易所需的计算。 用户必须为此计算支付费用。 gasLimit
和 maxPriorityFeePerGas
决定支付给验证者的最高交易费。 关于燃料的更多信息。
交易对象看起来像这样:
1{2 from: "0xEA674fdDe714fd979de3EdF0F56AA9716B898ec8",3 to: "0xac03bb73b6a9e108530aff4df5077c2b3d481e5a",4 gasLimit: "21000",5 maxFeePerGas: "300"6 maxPriorityFeePerGas: "10"7 nonce: "0",8 value: "10000000000",9}显示全部复制
但交易对象需要使用发送者的私钥签名。 这证明交易只可能来自发送者,而不是欺诈。
Geth 这样的以太坊客户端将处理此签名过程。
示例 JSON-RPC 调用:
1{2 "id": 2,3 "jsonrpc": "2.0",4 "method": "account_signTransaction",5 "params": [6 {7 "from": "0x1923f626bb8dc025849e00f99c25fe2b2f7fb0db",8 "gas": "0x55555",9 "maxFeePerGas": "0x1234",10 "maxPriorityFeePerGas": "0x1234",11 "input": "0xabcd",12 "nonce": "0x0",13 "to": "0x07a565b7ed7d7a678680a4c162885bedbb695fe0",14 "value": "0x1234"15 }16 ]17}显示全部复制
示例响应:
1{2 "jsonrpc": "2.0",3 "id": 2,4 "result": {5 "raw": "0xf88380018203339407a565b7ed7d7a678680a4c162885bedbb695fe080a44401a6e4000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001226a0223a7c9bcf5531c99be5ea7082183816eb20cfe0bbc322e97cc5c7f71ab8b20ea02aadee6b34b45bb15bc42d9c09de4a6754e7000908da72d48cc7704971491663",6 "tx": {7 "nonce": "0x0",8 "maxFeePerGas": "0x1234",9 "maxPriorityFeePerGas": "0x1234",10 "gas": "0x55555",11 "to": "0x07a565b7ed7d7a678680a4c162885bedbb695fe0",12 "value": "0x1234",13 "input": "0xabcd",14 "v": "0x26",15 "r": "0x223a7c9bcf5531c99be5ea7082183816eb20cfe0bbc322e97cc5c7f71ab8b20e",16 "s": "0x2aadee6b34b45bb15bc42d9c09de4a6754e7000908da72d48cc7704971491663",17 "hash": "0xeba2df809e7a612a0a0d444ccfa5c839624bdc00dd29e3340d46df3870f8a30e"18 }19 }20}显示全部复制
raw
是采用递归长度前缀 (RLP) 编码形式的签名交易tx
是已签名交易的 JSON 形式。
如有签名哈希,可通过加密技术证明交易来自发送者并提交网络。
data
字段
绝大多数交易都是从外部所有的帐户访问合约。 大多数合约用 Solidity 语言编写,并根据 解释其data
字段。
前四个字节使用函数名称和参数的哈希指定要调用的函数。 有时可以使用本数据库(opens in a new tab)根据选择器识别函数。
调用数据的其余部分是参数,按照应用程序二进制接口规范中的规定进行编码(opens in a new tab)。
例如,我们来看一下这笔交易(opens in a new tab)。 使用 Click to see More(单击查看更多)查看调用数据。
函数选择器是 0xa9059cbb
。 有几个具有此签名的已知函数(opens in a new tab)。 本例中合约源代码(opens in a new tab)已经上传到 Etherscan,所以我们知道该函数是 transfer(address, uint256)
。
其余数据如下:
10000000000000000000000004f6742badb049791cd9a37ea913f2bac38d012792000000000000000000000000000000000000000000000000000000003b0559f4
根据应用程序二进制接口规范,整型值(例如地址,它是 20 字节整型)在应用程序二进制接口中显示为 32 字节的字,前面用零填充。 所以我们知道 to
地址是 4f6742badb049791cd9a37ea913f2bac38d01279
(opens in a new tab)。 value
是 0x3b0559f4 = 990206452。
交易类型
以太坊有几种不同类型的交易:
- 常规交易:从一个帐户到另一个帐户的交易。
- 合约部署交易:没有“to”地址的交易,数据字段用于合约代码。
- 执行合约:与已部署的智能合约进行交互的交易。 在这种情况下,“to”地址是智能合约地址。
关于燃料
如上所述,执行交易需要耗费燃料。 简单的转账交易需要 21000 单位燃料。
因此,如果 Bob 要在 baseFeePerGas
为 190 Gwei 且 maxPriorityFeePerGas
为 10 Gwei 时给 Alice 发送一个以太币,Bob 需要支付以下费用:
1(190 + 10) * 21000 = 4,200,000 gwei2--或--30.0042 ETH
Bob 的帐户将会扣除 1.0042 个以太币(1 个以太币给 Alice,0.0042 个以太币作为燃料费用)
Alice 的帐户将会增加 +1.0 ETH
基础费将会燃烧 -0.00399 ETH
验证者获得 0.000210 个以太币的小费
示意图节选自以太坊虚拟机图解(opens in a new tab)
任何未用于交易的燃料都会退还给用户帐户。
智能合约交互
任何涉及智能合约的交易都需要燃料。
智能合约还可以包含被称为 view
(opens in a new tab) 或 pure
(opens in a new tab) 的函数,这不会改变合约的状态。 像这样,从外部帐户调用这些函数不需要任何燃料。 这种情况下的 RPC 底层调用为 eth_call
。
不同于使用 eth_call
进行访问,view
或 pure
函数通常也在内部(即从合约自身或其他合约)调用并消耗燃料。
交易生命周期
交易提交后,就会发生以下情况:
- 以加密方式生成的交易哈希:
0x97d99bc7729211111a21b12c933c949d4f31684f1d6954ff477d0477538ff017
- 然后,该交易被广播到网络,并添加到由所有其他待处理的网络交易组成的交易池中。
- 验证者必须选择你的交易并将它包含在一个区块中,以便验证交易并认为它“成功”。
- 随着时间的流逝,包含你的交易的区块将升级成“合理”状态,然后变成“最后确定”状态。 通过这些升级,可以进一步确定 你的交易已经成功并将无法更改。 区块一旦“最终确定”,只能通过耗费数十亿美元 的网络级攻击来更改。
视频演示
跟随 Austin 了解交易、燃料和挖矿。
Typed Transaction Envelope交易
以太坊最初有一种交易形式。 每笔交易都包含 Nonce、燃料价格、燃料限制、目的地地址、价值、数据、v、r 和 s。 这些字段为 RLP 编码,看起来像这样:
RLP([nonce, gasPrice, gasLimit, to, value, data, v, r, s])
以太坊经过演变,已经支持多种类型的交易,从而能够在不影响传统交易形式的情况下实现访问列表和 EIP-1559(opens in a new tab) 等新功能。
EIP-2718(opens in a new tab)是允许这种行为的。 交易解释如下:
TransactionType || TransactionPayload
其中,字段定义如下:
TransactionType
- 一个在 0 到 0x7f 之间的数字,总共为 128 种可能的交易类型。TransactionPayload
- 由交易类型定义的任意字节数组。
基于 TransactionType
值,交易可被分为以下几类:
Type 0(传统)交易:自以太坊推出以来使用的原始交易格式。 它们不包含 EIP-1559(opens in a new tab) 中的功能,例如动态燃料费计算或智能合约访问列表。 传统交易缺少以序列化形式表明其类型的特定前缀,在使用递归长度前缀编码 (RLP) 时以
0xf8
字节开头。 这些交易的 TransactionType 值为0x0
。Type 1 交易: 作为以太坊柏林升级的一部分在 EIP-2930(opens in a new tab) 中引入,这些交易包含一个
accessList
参数。 该列表指定了交易预期访问的地址和存储密钥,有助于降低涉及智能合约的复杂交易的潜在燃料花费。 EIP-1559 的费用市场变化不包含在 Type 1 交易中。 Type 1 交易还包括一个yParity
参数,它可以是0x0
或0x1
,表示 secp256k1 签名的 y 值奇偶性。 它们以字节0x01
开头进行标识,其交易类型 (TransactionType) 值为0x1
。Type 2 交易通常称为 EIP-1559 交易,是在以太坊伦敦升级的 EIP-1559(opens in a new tab) 中引入的。 它们已成为以太坊网络上的标准交易类型。 这些交易引入了一种新的费用市场机制,通过将交易费分为基础费用和优先费用来提高可预测性。 它们以字节
0x02
开头,并包括maxPriorityFeePerGas
和maxFeePerGas
的字段。 Type 2 交易因其灵活性和效率,现已成为默认选择,特别是在网络严重拥堵期间,由于它能够帮助用户提高管理交易费用的可预测性,因此特别受到青睐。 这些交易的 TransactionType 值为0x2
。
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