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一次搞懂「以太坊智能合约」如何运作

来源: 動區動趨 作者:Lai Jack 賴彥廷
在上一篇《从一笔交易来看ETH与BTC之异同》中,我们从一笔交易来概略说明了ETH与BTC转帐交易的不同之处,本篇文章我们要来谈以太坊智能合约。不会谈到......
在上一篇《从一笔交易来看ETH与BTC之异同》中,我们从一笔交易来概略说明了ETH与BTC转帐交易的不同之处,本篇文章我们要来谈以太坊智能合约。不会谈到实作部分,而是希望能从实际应用场景切入来说明,让阅读完本文的读者都能充分理解智能合约的技术运作原理。

好!那本文便开始啰!我们直接开门见山地来谈谈:

何谓智能合约?

智能合约本质上是一段部署  ( Deploy,即发布)  到区块链上的程式码,因为区块链上的程式码(严格来说是二进位码)可以被检视,所以具备公开透明的特性。智能合约被部署到链上后会产生一个合约地址,永久存在于链上的区块之中。以下用Pelith开发部署之CryptoCow智能合约为范例做解说。

如何部署智能合约?

我们从智能合约的诞生谈起。

开发者将程式码开发完成后,要透过发送一笔接收地址为“0x0”开头的交易(一般交易的接收地址为0x开头,后面接一串字),并在交易的  Input Data内放上开发完成的程式码。矿工看到接收地址为0x0的交易就会知道交易的发送者想要部署智能合约,随后便会将Input Data内的程式码部署到区块链上,并生成一个合约地址。

然而我们会发现Input Data充满了看不懂的文字,似乎跟我们印象中的程式码不太一样,原因是在以太坊上储存的合约逻辑是以Bytecode  的形式,所以开发者以Solidity开发的原始码必须先被编译成Bytecode 才能部署上链。

目前大多数开发者使用的开发工具,如:Remix  本身都具备编译的功能,开发者开发完原始码后只要一键进行编译的动作便能取得Bytecode 。

至此,我们来整理一下部署智慧合约上链的流程:

1. 开发者以Solidity 编写完成合约
2. 原始码编译为Bytecode
3. 放入交易的Input Data 中
4. 接收地址部分留空(0x0)
5. 节点(矿工) 判定为要发送合约上链
6. 矿工执行,并部署上链生成智慧合约
7. 合约拥有自己的「合约地址」,永久存在链上

什么是合约地址?

在合约生成之后,会创造出一个合约地址,让合约(Contract Account)和个人帐户(Externally Owned Account)一样都有一个地址,会纪录追踪nonce(帐户的交易次数)和balance(帐户余额)。

不过合约因为是「被」创造出来的,不像个人帐户一样可以「主动操作」来发送交易给别人,所以我们如果要使用智慧合约的功能,必须要以个人帐户发送一笔「接收地址为合约地址」的交易,来主动触发合约,让合约执行动作。

因此,任何一笔交易的起点都必须是个人帐户。

接着,我们来实际看看一笔和智能合约互动的交易,下方是一笔很常见的操作合约交易,内容是将一颗透过智能合约创造出来的ERC-20 代币,从一个地址转移到另一个地址中。而这些操作,必须透过交易发起者将这些操作以程式原始码撰写,编译后放到Input Data 中。

上方红框中其实是Etherscan 解码(Decode)后呈现的样式,而Solidity 原始码编译后其实是长得像下列这样,以hex(16进位制)的方式表示。

对照上下两种不同表现形式的图,我们可以发现下图红底线的部分(0x93316cdf)在上图中被以  MethodID  标示出来。其实0x后的前8码表示的是  我们要呼叫合约中的什么  function(在智慧合约撰写时我们会规划有哪些功能是可以使用的),后面接的则是该功能的其它参数。

而这个  MethodID(0x93316cdf)其实也有许多其它的别名,这边列举一些比较常听到的:HashID、Function Hash、Function Signature 等。

因此,知道这个之后,未来我们在操作DAPP 时,便能去检视背后的操作,也可以直接上以太坊区块链浏览器Etherscan 去追踪交易(Transaction),看是否智慧合约真的有按照DAPP 应用程式介面显示的状态去执行功能。

如果不确定这个MethodID是什么功能或会做什么,可以到Ethereum Function Signature Database 上查询:

把0x93316cdf 贴上并搜寻后,便能得知这个MethodID 对应的是什么function,可以再以这个function 到智慧合约的程式码中去确认到底操作了什么。

结论

智能合约是一段部署到区块链上的程式码,可以有各式各样的功能。因为区块链公开透明的特性,所以可以被任何人检视和验证。

合约部署完成后会生成「合约帐户」,有自己的合约地址。但所有的交易与操作都必须「个人帐户」发起,去呼叫合约中的function来执行。

想要确认操作合约的交易到底做了什么,可以检视Input Data内0x后的前八码  MethodID,并查询这是什么  function,再到合约帐户中去检视原始码来确认。

好!介绍到这边,大家阅读至此应该都对于智能合约的概念有了基础的认识,未来在操作DAPP与检视智能合约时也多了更多的背景知识可以去做验证。下一节我们将来介绍  区块链代币的演进史,从初代比特币上的USDT,到以太坊的ERC20 token,最后会谈到在技术观点上  Libra为什么无法吸引顶尖开发者的目光,谢谢大家。

关键词: 以太坊  智能合约  
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