智能合约的技术运作原理解析

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。

世界几大知名IT公司名字来由解析
电缆桥架一定要接地吗?什么情况桥架可以不用接地?
USB 3.0的5Gbps带宽改进用户体验
推荐4款高质量、低价格的Xilinx A7 FPGA开发板,小白大神都在用!
MLCC​的结构及生产工艺流程介绍
智能合约的技术运作原理解析
小米创维PPTV忙降价 彩电厂商4月忙促销
云存储管理可以带来哪一些好处
英特尔在openEuler社区的贡献及未来规划
深度剖析RC电路的工作原理
超声波测距的主要应用领域
SpaceX将发射1000艘飞船 运送10万人抵达火星
电缆护层保护器概述、工作原理及特点
医疗器械市场前景良好 逐步提升国际市场份额
信号灯气密性检测仪交通信号灯气密性检测过程要点
人形机器人进入家庭 至少还需要五年
OPPOR11最新消息:迪丽热巴陈伟霆手持OPPOR11,OPPOR11将引领手机拍照新潮流?
5G智能楼宇领域新进展!高通助力西门子开发楼宇自动化解决方案
汉威FD10系列火焰探测器满足不同场合的需求
光伏并网逆变器仿真分析