区块链学习（3）

区块链学习（3）

• 以太坊账户
• 交易的数据结构
• 交易中的nonce
• 交易中的gas
• gas的计算
• 交易的 value 和 data
• 特殊交易：创建（部署）合约

以太坊账户

• 外部账户（externally owned accounts），由密钥控制。matemask钱包属于这一类
• 合约账户（contract accounts），由智能合约的代码控制
  

交易的数据结构

交易是包含以下数据的序列化二进制消息：
• nonce：由发起人EOA发出的序列号，用于防止交易消息重播。
• gas price：交易发起人愿意支付的gas单价（wei）。
• start gas：交易发起人愿意支付的最大gas量。
• to：目的以太坊地址。
• value：要发送到目的地的以太数量。
• data：可变长度二进制数据负载（payload）。
• v,r,s：发起人EOA的ECDSA签名的三个组成部分。
• 交易消息的结构使用递归长度前缀（RLP）编码方案进行序列化，该方案
专为在以太坊中准确和字节完美的数据序列化而创建

交易中的nonce

• 黄皮书定义： 一个标量值，等于从这个地址发送的交易数，或者对于关联
code的帐户来说，是这个帐户创建合约的数量。
• nonce不会明确存储为区块链中帐户状态的一部分。相反，它是通过计算发
送地址的已确认交易的数量来动态计算的。
• nonce值还用于防止错误计算账户余额。nonce强制来自任何地址的交易按
顺序处理，没有间隔，无论节点接收它们的顺序如何。
• 使用nonce确保所有节点计算相同的余额和正确的序列交易，等同于用于防
止比特币“双重支付”（“重放攻击”）的机制。但是，由于以太坊跟踪
账户余额并且不单独跟踪 UTXO ，因此只有在错误地计算账户余额时才会
发生“双重支付”。nonce机制可以防止这种情况发生。

交易中的gas

• 当由于交易或消息触发 EVM 运行时，每个指令都会在网络的每个节点上
执行。这具有成本：对于每个执行的 *** 作，都存在固定的成本，我们把这
个成本用一定量的 gas 表示。
• gas 是交易发起人需要为 EVM 上的每项 *** 作支付的成本名称。发起交易时，
我们需要从执行代码的矿工那里用以太币购买 gas 。
• gas 与消耗的系统资源对应，这是具有自然成本的。因此在设计上 gas 和
ether 有意地解耦，消耗的 gas 数量代表了对资源的占用，而对应的交易费
用则还跟 gas 对以太的单价有关。这两者是由自由市场调节的：gas 的价
格实际上是由矿工决定的，他们可以拒绝处理 gas 价格低于最低限额的交
易。我们不需要专门购买 gas ，只需将以太币添加到帐户即可，客户端在
发送交易时会自动用以太币购买汽油。而以太币本身的价格通常由于市场
力量而波动

gas的计算

• 发起交易时的 gas limit 并不是要支付的 gas 数量，而只是给定了一个
消耗 gas 的上限，相当于“押金”
• 实际支付的 gas 数量是执行过程中消耗的 gas （gasUsed），gas
limit 中剩余的部分会返回给发送人
• 最终支付的 gas 费用是 gasUsed 对应的以太币费用，单价由设定的
gasPrice 而定
• 最终支付费用 totalCost = gasPrice * gasUsed
• totalCost 会作为交易手续费（Tx fee）支付给矿工

可以通过eth.estimateGas 估计一下gas 的值

交易的 value 和 data

• 交易的主要“有效负载”包含在两个字段中：value 和 data。交易可
以同时有 value 和 data，仅有 value，仅有 data，或者既没有 value
也没有 data。所有四种组合都有效。
• 仅有 value 的交易就是一笔以太的付款
• 仅有 data 的交易一般是合约调用
• 进行合约调用的同时，我们除了传输 data， 还可以发送以太，从而交
易中同时包含 data 和 value
• 没有 value 也没有 data 的交易，只是在浪费 gas，但它是有效的

特殊交易：创建（部署）合约

• 有一中特殊的交易，具有数据负载且没有 value，那就是一个创建新
合约的交易。
• 合约创建交易被发送到特殊目的地地址，即零地址0x0。该地址既不
代表 EOA 也不代表合约。它永远不会花费以太或发起交易，它仅用
作目的地，具有特殊含义“创建合约”。
• 虽然零地址仅用于合同注册，但它有时会收到来自各种地址的付款。
这种情况要么是偶然误 *** 作，导致失去以太；要么是故意销毁以太。
• 合约注册交易不应包含以太值，只包含合约的已编译字节码的数据有
效负载。此交易的唯一效果是注册合约