ATA:科普 | 為什么要使用 transaction data？

可能你也注意到了，在跟智能合約交互時，你的事務會自動包含inputdata。在MyCrypto錢包界面，這些數據有個簡單的標簽：“Data”——它是做什么的呢？

這篇文章就是從技術上解釋事務輸入數據是怎么一回事，它實質是什么，又是怎么工作的。

-MyCrypto錢包的高級事務設定-

什么是InputData？

我們先來看看這筆token轉賬交易。某個人發送了0ETH到?0xd26114cd6ee289accf82350c8d8487fedb8a0c07，而且Etherscan網站呈現了這是一筆意圖發送0.19OMGtoken到這個地址的事務。那么，EVM究竟是怎么知道，這個人想要轉賬某個數額的token到另一地址的呢？

你再仔細看Etherscan，就能看到這筆事務帶著inputdata。inputdata是發送者為這筆事務附加的額外數據，既可以是普通的文本，也可以是數字。但在這筆交易中，發送者使用這部分數據來“告訴”合約，讓合約運行特定的函數。智能合約本身是由一系列函數組成的。舉例而言，一個ERC-20token合約使用比如“transfer”來把token從A賬戶轉移到B賬戶，使用“balancerOf”函數來獲得某個地址的余額，等等。在我們研究的這筆交易中，你可以看到它調用了?transfer(address_to,uint256_value)?函數。

國務院：推進科普與區塊鏈技術深度融合:為貫徹落實黨中央、國務院關于科普和科學素質建設的重要部署，依據《中華人民共和國科學技術進步法》、《中華人民共和國科學技術普及法》制定《全民科學素質行動規劃綱要（2021－2035年）》，其中要求實施智慧科普建設工程。推進科普與區塊鏈等技術深度融合，強化需求感知、用戶分層、情景應用理念，推動傳播方式、組織動員、運營服務等創新升級，加強“科普中國”建設，強化科普信息落地應用，與智慧教育、智慧城市、智慧社區等深度融合。（新華社）[2021/7/10 0:40:52]

這筆事務的輸入數據為0xa9059cbb0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa26152000000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74。你可以把這一長串的?十六進制?數據分解一下。開頭的0x表示這是一個十六進制數值，緊接著的8個字節是函數標識符，再然后就全部是以32字節為一組的函數參數。所以第一組是?0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520?而第二組是?000000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74。

人民數字FINTECH推出區塊鏈科普動畫:人民日報數字傳播發布微博稱，人民數字FINTECH出品《趣味科普|區塊鏈動畫》。[2020/3/31]

-InputData分解-

如果你在Etherscan上查看這些數據，你會看到它以下文這個形式呈現：

Function:transfer(address_to,uint256_value)

MethodID:0xa9059cbb

:0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520

:00000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74

十六進制是啥？

十六進制是一種計數系統，就像十進制和二進制一樣；十六進制使用數字0到9和字母A到F，來對應表示十進制的0到15。下面這種圖展現的就是這樣的對應關系。十六進制常常用來更直觀地表示大數字。

-十進制數字與對應的十六進制字符-

單個十六進制字符所能表示的最大數值是15，長度是4個比特。多個十六進制字符相連時，你要把每個字符的二進制表示前后拼接在一起，才能得到其十進制數值。舉個例子，0x5C，可以寫成0101(=5)和1100(=C)，前后拼接就是01011100，這就是二進制形式的92，所以十六進制數0x5C的數值就是92。

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大多數編程語言都使用前綴0x作為絕對標識符，將十六進制數與其他的計數類型區別開來。這個前綴本身沒有任何意義，只是為了清晰。我們這篇文章也會采取一樣的做法，十六進制數都用0x開頭。

講完這些，我們繼續。如果你還是沒能理解十六進制，也不用擔心——對于理解inputdata來說不是必需的。

InputData與智能合約

InputData的首要用途就是與智能合約交互。大部分智能合約都使用?合約ABI規范，使得Etherscan這樣的網站能自動解碼inputdata并顯示事務所調用的具體操作。在我們上面那個例子中，這是一筆有關代幣合約的事務，而且代幣合約遵循ERC-20標準。這也就意味著，我們都知曉所有可能調用的函數，以及它們的?簽名。舉例，用于ERC-20合約的transfer函數的完整簽名總是?transfer(address,uint256)，意味著這個函數需要兩個參數，所傳入的第一個參數會被解讀為一個地址，第二個參數會被解讀為一個未簽名的256位的數字。

Solidity語言有多種參數類型。如果你有興趣學習Solidity語言和智能合約，你可以在Solidity文檔頁面了解更多。

動態 | 浙江衛視節目科普支付寶區塊鏈防偽溯源產品:昨日，在浙江衛視播出的科普綜藝欄目《智造將來》現場，支付寶首次展示了支付寶區塊鏈防偽溯源產品，以接地氣的方式公開向大眾展示區塊鏈在生活中的應用。[2019/3/4]

函數簽名

如你所見，transfer函數的簽名是?transfer(address,uint256)，這個對所有ERC-20合約都是一樣的。如果某個合約給轉賬函數安排不一樣的參數類型，比如一個地址和一個uint128，這個合約就不是“ERC-20兼容”的。

要獲得一個函數的簽名的十六進制形式，我們先要獲得這個函數的SHA-3哈希值的前面4個字節。而要想知道一個數據的Keccak-256哈希值，你可以使用JavaSceript語言的web3庫，或者求助于這樣的在線工具。在這個工具頁面填入?transfer(address,uint256)，它會顯示?0xa9059cbb2ab09eb219583f4a59a5d0623ade346d962bcd4e46b11da047c9049b?作為結果。取前8個字符，就是?a9059cbb，恰好跟上述事務的MethodID一致。

另一個例子：ERC-20標準合約的approve函數的函數簽名是?approve(address,uint256)，其SHA-3哈希值是?0x095ea7b334ae44009aa867bfb386f5c3b4b443ac6f0ee573fa91c4608fbadfba，首8個字符是?095ea7b3，因此，調用許可函數的inputdata開頭就會是0x095ea7b3。這筆發往DAItoken合約的事務就是如此。

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

地址和數量

每一個參數的長度都是32字節，或者說64個十六進制字符。但以太坊地址只有40個字節長。為了解決這個問題，地址參數要用0來填充。在十六進制里面，0x0000123和0x123是一樣的，因此?0x0000000000000000000000004bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520等同于?0x4bbeeb066ed09b7aed07bf39eee0460dfa261520，而且?0x00000000000000000000000000000000000000000000000002a34892d36d6c74?也就等于?0x2a34892d36d6c74。那為什么我們要填充這些0呢？

就像我們上面說到的，Solidity合約可以接受的最大數值是2256?-1，剛好是32字節。使用固定的長度可以讓EVM和其他應用在解碼數據時候更輕松，因為你可以假設每一個參數的長度都是一樣的。

那數組和字符串呢？

如上所述，在inputdata中使用數組和字符串，情形會有些許不同。因為數組本質是多個東西組成的一個列表。舉個例子，1、2、3三個數所組成的列表在大多數編程語言中都可以寫為。要在事務中發送這種數據，列表中的每一個對象都要作為32字節一組的數據發送，列在inputdata的結尾。指明數組長度的指針就作為參數。

假定我們有一個叫做?calledmyFunction?的函數，接收一個地址和數字的數組作為參數，即?myFunction(address,uint256)。該函數的函數簽名是0x4b294170。地址這一項，我們照上面所說的操作。因為我們的數組包含3個對象，數組的長度用十六進制表示為0x3。然后每個對象都要占據恰好32自己的空間，且數組要放在所有其它參數之后，所以數組會從32+32=64字節之后開始。

000000000000000000000000000000000000000000000000000000003000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003

-例子：input數據要按照32字節一組來切分-

因為字符串的長度是任意的，它們要按32字節一組來切分，處理方式跟數組相同。

像Etherscan這樣的網站是如何解碼inputdata的？

哈希函數是單向函數，所以如果你只有函數簽名的哈希值，是不可能會恢復出函數簽名的。合約的所有者可以將合約的ABI作為JSON文件上傳，就像這個例子，這可以用來拿到函數簽名的哈希值。

即使合約的所有者不上傳合約的ABI，也能夠解碼input數據。因為，ERC-20合約函數的簽名都是一樣的，因此Etherscan只需使用一個預定義的合約ABI即可服務大部分合約。舉個例子，ERC20合約的轉賬函數的合約ABI如下文所示

如果輸入數據里的簽名與任意一個預定義的函數相匹配，Etherscan都能解碼inputdata。

inputdata的大小有沒有什么限制？

既有，也沒有。以太坊協議沒有為inputdata的長度設固定的上限，但inputdata也消耗gas。單個區塊可用的Gas數量是有上限的，在本文撰寫時是800萬。每一個0字節都要消耗4gas，而非零的字節要消耗68gas。一筆標準的ETH轉賬事務要消耗21000單位gas，所以，如果不考慮調用合約的交易，當前inputdata的最大長度是2MB，或者全部用非零字節的話，就是0.12MB。因為inputdata不會只有零，也不會一個0也沒有，所以實際的大小會在兩者之間。

如果你想看實時的區塊Gas上限，可以看ETHStats.net。

-特定區塊的Gas上限-

只需將鼠標停留在“GasLimit”部分的某個區塊上，就可以看到其Gas上限。

更多信息

合約ABI規范ERC-20Token標準以太坊虛擬機

參考

以太坊黃皮書Solidity文檔

原文鏈接:

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

作者:?MaartenZuidhoorn

翻譯:?阿劍

Tags：PUTATADATDATAInternet Computer(Dfinity)DataOKPRVT dataData Lake

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