交易

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 从一个账户转到另一个帐户。

什么是交易？

以太坊交易是指由外部持有账户发起的行动，换句话说，是指由人管理而不是智能合约管理的账户。

例如，如果 Bob 发送 Alice 1 ETH，则 Bob 的帐户必须减少 1 ETH，而 Alice 的账户必须增加 1 ETH。

此项操作发生在交易中，会变更状态。

什么是交易？

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：

recipient – 接收地址（如果为一个外部持有的帐户，交易将传输值。 如果为合约帐户，交易将执行合约代码）
signature – 发送者的标识符。 当通过发送者的私钥签名交易来确保发送者已授权此交易时，生成此签名。
nonce - 一个连续的递增计数器，表示帐户中的交易编号。
value – 发送人向接收人转移的以太币金额（以以太币的一种面值 WEI 为单位）
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。 燃料单位代表计算步骤
maxPriorityFeePerGas - 作为验证者小费包含的最大燃料数量
maxFeePerGas - 愿意为交易支付的最大燃料数量（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。

交易对象看起来像这样：

{
  from: "0xEA674fdDe714fd979de3EdF0F56AA9716B898ec8",
  to: "0xac03bb73b6a9e108530aff4df5077c2b3d481e5a",
  gasLimit: "21000",
  maxFeePerGas: "300"
  maxPriorityFeePerGas: "10"
  nonce: "0",
  value: "10000000000",
}

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。

{
  "id": 2,
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "account_signTransaction",
  "params": [
    {
      "from": "0x1923f626bb8dc025849e00f99c25fe2b2f7fb0db",
      "gas": "0x55555",
      "maxFeePerGas": "0x1234",
      "maxPriorityFeePerGas": "0x1234",
      "input": "0xabcd",
      "nonce": "0x0",
      "to": "0x07a565b7ed7d7a678680a4c162885bedbb695fe0",
      "value": "0x1234"
    }
  ]
}

示例响应：

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 2,
  "result": {
    "raw": "0xf88380018203339407a565b7ed7d7a678680a4c162885bedbb695fe080a44401a6e4000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001226a0223a7c9bcf5531c99be5ea7082183816eb20cfe0bbc322e97cc5c7f71ab8b20ea02aadee6b34b45bb15bc42d9c09de4a6754e7000908da72d48cc7704971491663",
    "tx": {
      "nonce": "0x0",
      "maxFeePerGas": "0x1234",
      "maxPriorityFeePerGas": "0x1234",
      "gas": "0x55555",
      "to": "0x07a565b7ed7d7a678680a4c162885bedbb695fe0",
      "value": "0x1234",
      "input": "0xabcd",
      "v": "0x26",
      "r": "0x223a7c9bcf5531c99be5ea7082183816eb20cfe0bbc322e97cc5c7f71ab8b20e",
      "s": "0x2aadee6b34b45bb15bc42d9c09de4a6754e7000908da72d48cc7704971491663",
      "hash": "0xeba2df809e7a612a0a0d444ccfa5c839624bdc00dd29e3340d46df3870f8a30e"
    }
  }
}

raw 是已签名交易的 RLP（Recursive Length Prefix）编码形式。 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，并根据应用程序二进制接口 (ABI) 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。

例如，我们来看一下这笔交易。 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。

本例中合约源代码已经上传到 Etherscan，所以我们知道该函数是 transfer(address, uint256)。

其余数据如下：

0000000000000000000000004f6742badb049791cd9a37ea913f2bac38d01279
000000000000000000000000000000000000000000000000000000003b0559f4

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。

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：

(190 + 10) * 21000 = 4,200,000 gwei
--或--
0.0042 ETH

Bob 的帐户将会减少 -1.0042 ETH

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。

gas

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：

  • 一旦您发送交易，加密法生成交易哈希： 0x97d99bc7729211111a21b12c933c949d4f31684f1d6954ff477d0477538ff017

  • 然后将该交易转播到网络，并且与大量其他交易一起包含在一个集合中。

  • 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 的攻击来更改。

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。

这些字段采用 RLP 编码，如下所示：

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 等新功能。

EIP-2718：类型化交易封套定义了交易类型，是未来交易类型的“封套”。

EIP-2718 是用于类型化交易的新通用封套。 在新标准中，交易被解释为：

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。

参考资料

https://ethereum.org/zh/developers/docs/transactions/