PUT:科普 | 为什么要使用 transaction data?

可能你也注意到了,在跟智能合约交互时,你的事务会自动包含inputdata。在MyCrypto钱包界面,这些数据有个简单的标签:“Data”——它是做什么的呢?

这篇文章就是从技术上解释事务输入数据是怎么一回事,它实质是什么,又是怎么工作的。

-MyCrypto钱包的高级事务设定-

什么是InputData?

我们先来看看这笔token转账交易。某个人发送了0ETH到?0xd26114cd6ee289accf82350c8d8487fedb8a0c07,而且Etherscan网站呈现了这是一笔意图发送0.19OMGtoken到这个地址的事务。那么,EVM究竟是怎么知道,这个人想要转账某个数额的token到另一地址的呢?

你再仔细看Etherscan,就能看到这笔事务带着inputdata。inputdata是发送者为这笔事务附加的额外数据,既可以是普通的文本,也可以是数字。但在这笔交易中,发送者使用这部分数据来“告诉”合约,让合约运行特定的函数。智能合约本身是由一系列函数组成的。举例而言,一个ERC-20token合约使用比如“transfer”来把token从A账户转移到B账户,使用“balancerOf”函数来获得某个地址的余额,等等。在我们研究的这笔交易中,你可以看到它调用了?transfer(address_to,uint256_value)?函数。

徐明星新书《趣说金融史》正式发布 科普金融发展之道:金色财经现场报道,9月23日,欧科云链创始人徐明星携手著名财经作家李霁月、行业观察者顾泽辉力作《趣说金融史》一书,跨越5000年金融历史,重读金钱故事,并预测新的金融时代。该书由中信出版社出版,将于近期正式发售。据了解,本书可以更好地呈现金融的起源与发展,帮助人们理解货币、金融与未来经济。作为区块链行业领军企业——欧科云链的创始人,徐明星深知技术探索对经济社会的重要推动作用,他曾先后出版过《图说区块链》、《区块链:重塑经济与世界》、《通证经济》、《链与未来》等行业权威著作,解读区块链等新型技术的推动下,金融与社会的升级之道,对经济社会发展做出了重大贡献。其中,《区块链:重塑经济与世界》曾作为新中国70周年重点推荐图书之一被相关书店推荐。[2021/9/23 17:00:57]

这笔事务的输入数据为0xa9059cbb0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa26152000000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74。你可以把这一长串的?十六进制?数据分解一下。开头的0x表示这是一个十六进制数值,紧接着的8个字节是函数标识符,再然后就全部是以32字节为一组的函数参数。所以第一组是?0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520?而第二组是?000000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74。

欧科云链集团正式启动区块链科普行动“星途计划”:欧科云链集团于4月26日,正式宣布启动了区块链科普行动——“星途计划”,行动包括将在全国范围展开系列沙龙,加大力度推进区块链科普进机关、进国企、进校园等,联合政府部门、行业协会等共同构建起更加完善和有效的区块链科普教育生态,与此同时,直击区块链科普现存痛点,推出简单易懂的“秒懂区块链”公益短视频课。

该计划旨在全维度推动社会建立对产业更清晰的认知,与“鲲鹏计划”一道助力数字经济及区块链产业本身健康发展夯实“人才”和“产业认知”两大基础。[2021/4/26 20:59:37]

-InputData分解-

如果你在Etherscan上查看这些数据,你会看到它以下文这个形式呈现:

Function:transfer(address_to,uint256_value)

MethodID:0xa9059cbb

:0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520

:00000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74

十六进制是啥?

动态 | 链客社区联合北京交通广播推出区块链技术科普节目:12月11日15:15—16:00,区块链技术社区——链客区块链技术社区将联合北京交通广播FM103.9从零开始为大众科普解码区块链技术,蜻蜓FM及北京广播网同期进行全球直播。首期做客嘉宾为链客区块链技术社区创始人郄建军和百度区块链产品负责人于雅楠。[2019/12/11]

十六进制是一种计数系统,就像十进制和二进制一样;十六进制使用数字0到9和字母A到F,来对应表示十进制的0到15。下面这种图展现的就是这样的对应关系。十六进制常常用来更直观地表示大数字。

-十进制数字与对应的十六进制字符-

单个十六进制字符所能表示的最大数值是15,长度是4个比特。多个十六进制字符相连时,你要把每个字符的二进制表示前后拼接在一起,才能得到其十进制数值。举个例子,0x5C,可以写成0101(=5)和1100(=C),前后拼接就是01011100,这就是二进制形式的92,所以十六进制数0x5C的数值就是92。

大多数编程语言都使用前缀0x作为绝对标识符,将十六进制数与其他的计数类型区别开来。这个前缀本身没有任何意义,只是为了清晰。我们这篇文章也会采取一样的做法,十六进制数都用0x开头。

讲完这些,我们继续。如果你还是没能理解十六进制,也不用担心——对于理解inputdata来说不是必需的。

动态 | 人民日报官方微博科普区块链 强调区块链不等于比特币:人民日报官方微博今早发表9图科普区块链。其中涉及区块链的特点有:1、安全;2、不可篡改;3、可访问;4、无第三方。区块链对未来的影响:1、不需繁琐个人证明;2、看病避免反复检查;3、旅行消费更加便捷;4、交易无需第三方。同时强调,区块链不等于比特币。比特币只是区块链技术的一种应用,区块链还有医疗卫生、食品安全、版权保护等诸多应用领域。[2019/10/28]

InputData与智能合约

InputData的首要用途就是与智能合约交互。大部分智能合约都使用?合约ABI规范,使得Etherscan这样的网站能自动解码inputdata并显示事务所调用的具体操作。在我们上面那个例子中,这是一笔有关代币合约的事务,而且代币合约遵循ERC-20标准。这也就意味着,我们都知晓所有可能调用的函数,以及它们的?签名。举例,用于ERC-20合约的transfer函数的完整签名总是?transfer(address,uint256),意味着这个函数需要两个参数,所传入的第一个参数会被解读为一个地址,第二个参数会被解读为一个未签名的256位的数字。

Solidity语言有多种参数类型。如果你有兴趣学习Solidity语言和智能合约,你可以在Solidity文档页面了解更多。

函数签名

如你所见,transfer函数的签名是?transfer(address,uint256),这个对所有ERC-20合约都是一样的。如果某个合约给转账函数安排不一样的参数类型,比如一个地址和一个uint128,这个合约就不是“ERC-20兼容”的。

中科院自动化研究所将面向大中小学生开展区块链等主题的科普讲座:5月21日,新华网讯,今年,中国科学院自动化研究所将举办第十四届“自动化之光”公众科学开放日活动。届时,自动化所将面向大中小学生分别开展《脑与智能》、《区块链技术与平行智能》、《大数据时代的视觉智能》、《动画真奇妙》等4个主题报告,用实例和生动的演示深入浅出地为大家揭示智能技术的原理和奥妙。[2018/5/21]

要获得一个函数的签名的十六进制形式,我们先要获得这个函数的SHA-3哈希值的前面4个字节。而要想知道一个数据的Keccak-256哈希值,你可以使用JavaSceript语言的web3库,或者求助于这样的在线工具。在这个工具页面填入?transfer(address,uint256),它会显示?0xa9059cbb2ab09eb219583f4a59a5d0623ade346d962bcd4e46b11da047c9049b?作为结果。取前8个字符,就是?a9059cbb,恰好跟上述事务的MethodID一致。

另一个例子:ERC-20标准合约的approve函数的函数签名是?approve(address,uint256),其SHA-3哈希值是?0x095ea7b334ae44009aa867bfb386f5c3b4b443ac6f0ee573fa91c4608fbadfba,首8个字符是?095ea7b3,因此,调用许可函数的inputdata开头就会是0x095ea7b3。这笔发往DAItoken合约的事务就是如此。

地址和数量

每一个参数的长度都是32字节,或者说64个十六进制字符。但以太坊地址只有40个字节长。为了解决这个问题,地址参数要用0来填充。在十六进制里面,0x0000123和0x123是一样的,因此?0x0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520等同于?0x4bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520,而且?0x00000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74?也就等于?0x2a34892d36d6c74。那为什么我们要填充这些0呢?

就像我们上面说到的,Solidity合约可以接受的最大数值是2256?-1,刚好是32字节。使用固定的长度可以让EVM和其他应用在解码数据时候更轻松,因为你可以假设每一个参数的长度都是一样的。

那数组和字符串呢?

如上所述,在inputdata中使用数组和字符串,情形会有些许不同。因为数组本质是多个东西组成的一个列表。举个例子,1、2、3三个数所组成的列表在大多数编程语言中都可以写为。要在事务中发送这种数据,列表中的每一个对象都要作为32字节一组的数据发送,列在inputdata的结尾。指明数组长度的指针就作为参数。

假定我们有一个叫做?calledmyFunction?的函数,接收一个地址和数字的数组作为参数,即?myFunction(address,uint256)。该函数的函数签名是0x4b294170。地址这一项,我们照上面所说的操作。因为我们的数组包含3个对象,数组的长度用十六进制表示为0x3。然后每个对象都要占据恰好32自己的空间,且数组要放在所有其它参数之后,所以数组会从32+32=64字节之后开始。

000000000000000000000000000000000000000000000000000000003000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003

-例子:input数据要按照32字节一组来切分-

因为字符串的长度是任意的,它们要按32字节一组来切分,处理方式跟数组相同。

像Etherscan这样的网站是如何解码inputdata的?

哈希函数是单向函数,所以如果你只有函数签名的哈希值,是不可能会恢复出函数签名的。合约的所有者可以将合约的ABI作为JSON文件上传,就像这个例子,这可以用来拿到函数签名的哈希值。

即使合约的所有者不上传合约的ABI,也能够解码input数据。因为,ERC-20合约函数的签名都是一样的,因此Etherscan只需使用一个预定义的合约ABI即可服务大部分合约。举个例子,ERC20合约的转账函数的合约ABI如下文所示

如果输入数据里的签名与任意一个预定义的函数相匹配,Etherscan都能解码inputdata。

inputdata的大小有没有什么限制?

既有,也没有。以太坊协议没有为inputdata的长度设固定的上限,但inputdata也消耗gas。单个区块可用的Gas数量是有上限的,在本文撰写时是800万。每一个0字节都要消耗4gas,而非零的字节要消耗68gas。一笔标准的ETH转账事务要消耗21000单位gas,所以,如果不考虑调用合约的交易,当前inputdata的最大长度是2MB,或者全部用非零字节的话,就是0.12MB。因为inputdata不会只有零,也不会一个0也没有,所以实际的大小会在两者之间。

如果你想看实时的区块Gas上限,可以看ETHStats.net。

-特定区块的Gas上限-

只需将鼠标停留在“GasLimit”部分的某个区块上,就可以看到其Gas上限。

更多信息

合约ABI规范ERC-20Token标准以太坊虚拟机

参考

以太坊黄皮书Solidity文档

原文链接:

https://blog.mycrypto.com/why-do-we-need-transaction-data-/

作者:?MaartenZuidhoorn

翻译:?阿剑

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