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交易

上次修改时间: , 2024年4月1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。

显示交易导致状态更改的图表 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 baseFeePerGasmaxPriorityFeePerGas

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。 gasLimitmaxPriorityFeePerGas 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}
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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}
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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}
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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:

10000000000000000000000004f6742badb049791cd9a37ea913f2bac38d01279
2000000000000000000000000000000000000000000000000000000003b0559f4

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 gwei
2--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

任何智能合约交互也需要燃料。

未使用燃料退还示意图 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。

交易生命周期

交易提交后,就会发生以下情况:

  1. 以加密方式生成的交易哈希: 0x97d99bc7729211111a21b12c933c949d4f31684f1d6954ff477d0477538ff017
  2. 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。
  3. 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”。
  4. 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。

延伸阅读

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