以太坊rpc詳細說明

『壹』 以太坊是什麼以太坊與區塊鏈有什麼關系

以太坊是什麼：

以太坊是一項基於比特幣中技術和概念運用到計算機的創新。以太坊本身仿製了很多比特幣的技術，以此來維護計算機平台。區塊鏈技術就是其中之一。
以太坊平台可以安全的運行用戶想要的任何程序。

以太坊和其餘競爭幣比的優勢

以太坊出現之前，已經有一些數字貨幣模仿比特幣出現了。但是，這些項目本身有一定的缺點，僅僅可以同時支持一種或幾種特定應用。（更好的數字貨幣交易平台盡在「幣匯」）

然而以太坊之所以能超越以往這些項目的局限性，是因為以太坊的核心思想。

以太坊要實現的是一個內置了編程語言的區塊鏈協議，由於支持了編程語言，那麼理論上任何區塊鏈應用都可以用這門語言進行定義，進而作為一種應用，運行於以太坊的區塊鏈協議之上。

以太坊的設計十分靈活，極具適應性。

以太坊目標集區塊鏈技術之長，為了把區塊鏈優點，如去中心化、開放和安全等特點都加入到近乎所有的計算領域。

以太坊的區塊鏈應用

以太坊有很多區塊鏈應用，如黃金和股票的數字化應用、金融衍生品應用、DNS 和數字認證等等。

以太坊被很多創業公司實現出的區塊鏈應用就已經達到100多種。

以太坊也被一些金融機構、銀行財團（比如 R3），以及類似三星、Deloitte、RWE 和 IBM 這類的大公司所密切關注，由此也催生出了一批諸如簡化和自動化金融交易、商戶忠誠指數追蹤、旨在實現電子交易去中心化的禮品卡等等區塊鏈應用。

以太坊與區塊鏈的關系：

以太坊是可編程的區塊鏈。

以太坊是並不是給用戶一系列預先設定好的操作（例如比特幣交易），而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。

這樣一來，以太坊是就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台，包括加密貨幣在內但並不僅限於此。

和其他區塊鏈一樣，以太坊也有一個點對點網路協議。以太坊區塊鏈資料庫由眾多連接到網路的節點來維護和更新。每個網路節點都運行著以太坊模擬機並執行相同的指令。因此，人們有時形象地稱以太坊為「世界電腦」。

『貳』 Quorum介紹（一）：Quorum整體結構概述

一句話概括，就是企業級以太坊模型。與傳統的以太坊模型不同，Quorum既然是企業級應用，那麼准入門檻、共識處理以及交易的安全機制上一定與傳統的公鏈模型不同。稍後我們也將從以下幾個方面詳細介紹Quorum的結構模型和核心功能特色。

Quorum本身支持兩種交易狀態

兩種交易核心不同就是內容是否加密。為了區別兩種交易的類型，Quorum在每筆交易的簽名中設置了一個特殊的value值，當簽名中的value值為27或28時，表示這是一筆公開交易，如果是37或者38則是一筆私密交易。私密交易的內容會被加密，只有具有解密能力的節點才能獲得具體的交易內容。

所以最終每個節點會有兩套賬本：一個是所有人都一樣的公有賬本，另一個是自己本地存儲的私有賬本。

所以Quorum的賬本狀態改變機制 允許以下幾種情況的調用

s 表示交易發起者，(X) 表示私密， X表示公開

上述公式可以翻譯為：

Quorum 不允許以下兩種情況的調用

Quorum具體的狀態狀態校驗（世界狀態）可以調用RPC方法 eth_storageRoot(address[, blockNumber]) -> hash

Quorum核心分為兩大塊：Node節點和隱私管理。

Quorum節點本身是一個輕量版的Geth。沿用Geth可以發揮以太坊社區原有的研發優勢，因此Quorum會隨著Geth未來的版本更新而更新。

Quorum節點基於Geth做了一下改動：

Constellation和Tessera（以下簡稱C&T）是一種用Java和Haskell實現的安全傳輸信息模型，他們的作用就像是網路中的信息傳輸代理（MTA, Message Transfer Agent）所有消息的傳輸都通過會話信息秘鑰進行加密

C&T其實是一種多方參與網路中實現個人消息加密的常用組件，在許多應用中都很常見，並不是區塊鏈領域專有技術（筆者注，其實區塊鏈本身就是各種技術的大雜燴，我們很難專門找到一門技術，說它就是區塊鏈 ）。C&T主要包括兩個子模塊：

交易管理模塊主要負責交易的隱私，包括存儲私密交易數據、控制私密交易的訪問、與其他參與者的交易管理器進行私密交易載荷的交換。Transaction Manager 本身並不涉及任何私鑰和私鑰的使用，所有數字加密模塊的功能都由The Enclave來完成。

Transaction Manager屬於靜態/Restful模組，能夠非常容易的被載入。

分布式賬本協議通常都會涉及交易驗證、參與者授權、歷史信息存儲（通過hash鏈）等。為了在加密這一方面實現平行操作的性能擴展和，所有公私鑰生成、數據的加密/解密都由Enclave模塊完成。

『叄』 一學就會，手把手教你用Go語言調用智能合約

智能合約調用是實現一個 DApp 的關鍵，一個完整的 DApp 包括前端、後端、智能合約及區塊 鏈系統，智能合約的調用是連接區塊鏈與前後端的關鍵。

我們先來了解一下智能合約調用的基礎原理。智能合約運行在以太坊節點的 EVM 中。因此要 想調用合約必須要訪問某個節點。

以後端程序為例，後端服務若想連接節點有兩種可能，一種是雙 方在同一主機，此時後端連接節點可以採用 本地 IPC(Inter-Process Communication，進 程間通信)機制，也可以採用 RPC(Remote Procere Call，遠程過程調用)機制;另 一種情況是雙方不在同一台主機，此時只能採用 RPC 機制進行通信。

提到 RPC， 讀者應該對 Geth 啟動參數有點印象，Geth 啟動時可以選擇開啟 RPC 服務，對應的 默認服務埠是 8545。。

接著，我們來了解一下智能合約運行的過程。

智能合約的運行過程是後端服務連接某節點，將 智能合約的調用(交易)發送給節點，節點在驗證了交易的合法性後進行全網廣播，被礦工打包到 區塊中代表此交易得到確認，至此交易才算完成。

就像資料庫一樣，每個區塊鏈平台都會提供主流 開發語言的 SDK(Software Development Kit，軟體開發工具包)，由於 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的，因此若想使用 Go 語言連接節點、發交易，直接在工程內導入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了，剩下的問題就是流程和 API 的事情了。

總結一下，智能合約被調用的兩個關鍵點是節點和 SDK。

由於 IPC 要求後端與節點必須在同一主機，所以很多時候開發者都會採用 RPC 模式。除了 RPC，以太坊也為開發者提供了 json- rpc 介面，本文就不展開討論了。

接下來介紹如何使用 Go 語言，藉助 go-ethereum 源碼庫來實現智能合約的調用。這是有固定 步驟的，我們先來說一下總體步驟，以下面的合約為例。

步驟 01:編譯合約，獲取合約 ABI(Application Binary Interface，應用二進制介面)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息，將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創建該文件，文件名可自定義，後綴最好使用 abi)。

最好能將 calldemo.abi 單獨保存在一個目錄下，輸入「ls」命令只能看到 calldemo.abi 文件，參 考效果如下:

步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節點。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。

在【Environment】選項框中選擇「Web3 Provider」，然後單擊【Deploy】按鈕。

部署後，獲得合約地址為:。

步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內的可執行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉換為 Go 代碼，命令如下:

其中各參數的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結構類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執行後，將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件，讀者可以打開該文件欣賞一下，注意不要修改它。

步驟 04:創建 main.go，填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數內要傳入該合約部署後的地址，此地址在步驟 01 中獲得。

步驟 04:設置 go mod，以便工程自動識別。

前面有所提及，若要使用 Go 語言調用智能合約，需要下載 go-ethereum 工程，可以使用下面 的指令:

該指令會自動將 go-ethereum 下載到「$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum」，這樣還算 不錯。不過，Go 語言自 1.11 版本後，增加了 mole 管理工程的模式。只要設置好了 go mod，下載 依賴工程的事情就不必關心了。

接下來設置 mole 生效和 GOPROXY，命令如下:

在項目工程內，執行初始化，calldemo 可以自定義名稱。

步驟 05:運行代碼。執行代碼，將看到下面的效果，以及最終輸出的 2020。

上述輸出信息中，可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件，這就是 go mod 的神奇之處。看到 2020，相信讀者也知道運行結果是正確的了。

『肆』 DApp開發入門

本文僅介紹以太坊系列的DApp開發，其他鏈原理差不太多。

MetaMask安裝完成並運行後，可以在Chrome控制台列印 MetaMask注入的window.ethereum對象

關於ethereum對象，我們只需要關心 ethereum.request 就足夠了，MetaMask 使用 ethereum.request(args) 方法 來包裝 RPC API。這些 API 基於所有以太坊客戶端公開的介面。 簡單來說錢包交互的大部分操作都是由 request() 方法實現，通過傳入不同的方法名來區分。

⚠️ 即使ethereum對象中提供了chainId，isMetaMask，selectAddress屬性，我們也不能完全相信這些屬性，他們是不穩定或不標准，不建議使用。我們可以通過上面說的request方法，拿到可靠的數據 。

錢包通過method方法名，進行對應的實現 以獲取錢包地址為例

調用 ethereum.request({ method: "eth_requestAccounts" }) ，錢包實現了該方法，那麼就可以拿到錢包的地址了。

MetaMask注入的 window.ethereum 就是一個Provider，一個RPC節點也是一個Provider，通過Provider，我們有了訪問區塊鏈的能力。 在連接到錢包的情況下，通常使用錢包的Provider就可以了， ethers.providers.Web3Provider(ethereum)

如果只需要查詢一些區塊鏈數據，可以使用EtherscanProvider 和 InfuraProvider 連接公開的 第三方節點服務提供商 。JsonRpcProvider 和 IpcProvider 允許連接到我們控制或可以訪問的以太坊節點。

獲取當前賬戶余額

獲取最新區塊號

其他RPC操作，可以通過 JSON-RPC 查看。

通過 ethers.js 可以連接ERC20的合約，合約編譯後會生成ABI，合約部署後，會生成合約地址，開發者通過 ABI和合約地址 ，對合約發送消息。

合約中的方法大致分為兩種： 視圖方法(免費)，非視圖方法(消耗Gas) ，可以通過ABI查看方法類型。

⚠️ ERC20需要多加關注的是 Approve() 方法以及 transfer() 和 transferFrom() 的區別 ，授權過的代幣，被授權的那一方，可以通過調用 transferFrom() 方法,轉走你授權數量內的代幣，所以授權是一個很危險的操作，假設你授權了一個不良的合約，那你會面臨授權的token被轉走的風險，即使你沒有泄露私鑰助記詞。

便利三方庫： web3-react use-wallet

文檔： doc.metamask.io ethers

『伍』 以太坊event log查詢與解析

從 ethereum json-rpc文檔 的文檔中找到一個同時指定多個事件以 OR 或者 AND 查詢的方法.以下是查詢 Approval 或 Transfer 事件的方法：

topics 欄位中指定查詢條件的語法參考上面鏈接。

通過 getTransactionReceipt 在ropsten測試網上查詢到交易號為 的交易詳情

這個交易從 "from": "" 發送到合約地址 "to": "" .這個合約為ERC20代幣合約.從 topics 的第一個元素可以看出合約中產生了 Transfer 事件(topics第一個元素一定是事件的keccak哈希). topics 的第二個欄位是轉出代幣的地址，第三個欄位是接收者地址.ERC20代幣 Transfer 事件的簽名為

我們注意到 Transfer 事件的第一個和第二個參數被標記為 indexed , 因此他們的值被放在 topics array 中. 由於tokens參數沒有標記為 indexed , 所以他的值被放在 data 欄位. 如果事件中有多個欄位未標記為 indexed ， 那麼他們的值都會被記錄在 data 欄位中。

『陸』 以太坊如何使用web3.js或者rpc介面獲取交易數據交易時間與確認數

如果要查詢主網上的交易記錄，可以使用etherscan。但是，如果是你自己搭建的私鏈，應該如何查詢交易記錄呢？

答案是你需要自己監聽鏈上的日誌，存到資料庫里，然後在這個資料庫中查詢。例如：

varaddr=""
varfilter=web3.eth.filter({fromBlock:0,toBlock:'latest',address:addr});
filter.get(function(err,transactions){
transactions.forEach(function(tx){
vartxInfo=web3.eth.getTransaction(tx.transactionHash);
//這時可以將交易信息txInfo存入資料庫
});
});

web3.eth.filter()用來監聽鏈上的日誌，web3.eth.getTransaction()用來提取指定交易的信息，一旦獲得交易信息，就可以存入資料庫供查詢用了。

推薦一個實戰入門，你可以看看：以太坊教程

『柒』 Infura API 獲取以太坊當前配置鏈 ID - 區塊鏈數據開發實戰

簡介：Infura 是以太坊和 IPFS 的 API 服務提供商。Infura 一開始只是為 ConsenSys 內部項目提供穩定可靠的 RPC 訪問，後來隨著以太坊生態發展，他們意識到自己可以起到更大作用，於是開始面向開發者提供公共 API 服務。本文整理使用 Infura API 獲取以太坊當前配置鏈 ID 的實現。

Infura 是以太坊和 IPFS 的 API 服務提供商。Infura 一開始只是為 ConsenSys 內部項目提供穩定可靠的 RPC 訪問，後來隨著以太坊生態發展，他們意識到自己可以起到更大作用，於是開始面向開發者提供公共 API 服務。

本文整理使用 Infura API 獲取以太坊當前配置鏈 ID 的實現。

Infura API 官方文檔： https://infura.io/docs

使用 API 需要申請 Project ID ，ID 是免費申請的，申請流程為「注冊 - 登錄 - 創建新項目」，不需要審核，幾分鍾就能搞定。

Infura API 標准請求埠格式：

本例中我們使用基於 HTTP 的以太坊主網 JSON-RPC 埠：

Infura API 獲取以太坊當前配置鏈 ID：

Curl 示例：

Node.js 示例：

返回的 JSON 示例：

返回當前鏈 ID 的大整數。

Infura API 服務思維導圖：

我們有一個區塊鏈知識星球，做區塊鏈前沿資料的歸納整理以方便大家檢索查詢使用，也是國內頂尖區塊鏈技術社區，歡迎感興趣的朋友加入。如果你對上面內容有疑問，也可以加入知識星球提問我：

『捌』 rpc的實現機制是什麼

RPC 的全稱是 Remote Procere Call 是一種進程間通信方式。它允許程序調用另一個地址空間（通常是共享網路的另一台機器上）的過程或函數，而不用程序員顯式編碼這個遠程調用的細節。即無論是調用本地介面/服務的還是遠程的介面/服務，本質上編寫的調用代碼基本相同。

比如兩台伺服器A，B，一個應用部署在A伺服器上，想要調用B伺服器上應用提供的函數或者方法，由於不在一個內存空間，不能直接調用，這時候需要通過就可以應用RPC框架的實現來解決。

RPC 會隱藏底層的通訊細節（不需要直接處理Socket通訊或Http通訊）

RPC 是一個請求響應模型。客戶端發起請求，伺服器返回響應（類似於Http的工作方式）

RPC 在使用形式上像調用本地函數（或方法）一樣去調用遠程的函數（或方法）。

二、常見RPC框架

幾種比較典型的RPC的實現和調用框架。

（1）RMI實現，利用java.rmi包實現，基於Java遠程方法協議(Java Remote Method Protocol)

和java的原生序列化。

（2）Hessian，是一個輕量級的remoting onhttp工具，使用簡單的方法提供了RMI的功能。 基於HTTP協議，採用二進制編解碼。

（3）THRIFT是一種可伸縮的跨語言服務的軟體框架。thrift允許你定義一個描述文件，描述數據類型和服務介面。依據該文件，編譯器方便地生成RPC客戶端和伺服器通信代碼。

二、RPC框架實現原理

在RPC框架中主要有三個角色：Provider、Consumer和Registry。如下圖所示：

RPC框架面試總結-RPC原理及實現

節點角色說明：

* Server: 暴露服務的服務提供方。

* Client: 調用遠程服務的服務消費方。

* Registry: 服務注冊與發現的注冊中心。

三、RPC調用流程

RPC基本流程圖：

RPC框架面試總結-RPC原理及實現

一次完整的RPC調用流程（同步調用，非同步另說）如下：

1）服務消費方（client）調用以本地調用方式調用服務；

2）client stub接收到調用後負責將方法、參數等組裝成能夠進行網路傳輸的消息體；

3）client stub找到服務地址，並將消息發送到服務端；

4）server stub收到消息後進行解碼；

5）server stub根據解碼結果調用本地的服務；

6）本地服務執行並將結果返回給server stub；

7）server stub將返回結果打包成消息並發送至消費方；

8）client stub接收到消息，並進行解碼；

9）服務消費方得到最終結果。

RPC框架的目標就是要2~8這些步驟都封裝起來，讓用戶對這些細節透明。

四、服務注冊&發現

RPC框架面試總結-RPC原理及實現

服務提供者啟動後主動向注冊中心注冊機器ip、port以及提供的服務列表；

服務消費者啟動時向注冊中心獲取服務提供方地址列表，可實現軟負載均衡和Failover；

五、使用到的技術

1、動態代理

生成 client stub和server stub需要用到 Java 動態代理技術 ，我們可以使用JDK原生的動態代理機制，可以使用一些開源位元組碼工具框架 如：CgLib、Javassist等。

2、序列化

為了能在網路上傳輸和接收 Java對象，我們需要對它進行 序列化和反序列化操作。

* 序列化：將Java對象轉換成byte[]的過程，也就是編碼的過程；

* 反序列化：將byte[]轉換成Java對象的過程；

可以使用Java原生的序列化機制，但是效率非常低，推薦使用一些開源的、成熟的序列化技術，例如：protobuf、Thrift、hessian、Kryo、Msgpack

關於序列化工具性能比較可以參考：jvm-serializers

3、NIO

當前很多RPC框架都直接基於netty這一IO通信框架，比如阿里巴巴的HSF、bbo，Hadoop Avro，推薦使用Netty 作為底層通信框架。

4、服務注冊中心

可選技術：

* Redis

* Zookeeper

* Consul

* Etcd

『玖』 以太坊是什麼以太坊與區塊鏈有什麼關系

以太坊是一個全新開放的區塊鏈平台，它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。就像比特幣一樣，以太坊不受任何人控制，也不歸任何人所有——它是一個開放源代碼項目，由全球范圍內的很多人共同創建。

和比特幣協議有所不同的是，以太坊的設計十分靈活，極具適應性。在以太坊平台上創立新的應用十分簡便，任何人都可以安全地使用該平台上的應用。

以太坊是可編程的區塊鏈。它並不是給用戶一系列預先設定好的操作（例如比特幣交易），而是允許用戶按照自己的意願創建復雜的操作。這樣一來，它就可以作為多種類型去中心化區塊鏈應用的平台，包括加密貨幣在內但並不僅限於此。

以太坊狹義上是指一系列定義去中心化應用平台的協議，它的核心是以太坊虛擬機（「EVM」），可以執行任意復雜演算法的編碼。在計算機科學術語中，以太坊是「圖靈完備的」。開發者能夠使用現有的JavaScript和Python等語言為模型的其他友好的編程語言，創建出在以太坊模擬機上運行的應用。

和其他區塊鏈一樣，以太坊也有一個點對點網路協議。以太坊區塊鏈資料庫由眾多連接到網路的節點來維護和更新。每個網路節點都運行著以太坊模擬機並執行相同的指令。因此，人們有時形象地稱以太坊為「世界電腦」。

這個貫穿整個以太坊網路的大規模並行運算並不是為了使運算更高效。實際上，這個過程使得在以太坊上的運算比在傳統「電腦」上更慢更昂貴。然而，每個以太坊節點都運行著以太坊虛擬機是為了保持整個區塊鏈的一致性。去中心化的一致使以太坊有極高的故障容錯性，保證零停機，而且可以使存儲在區塊鏈上的數據保持永遠不變且抗審查。

以太坊平台本身沒有特點，沒有價值性。和編程語言相似，它由企業家和開發者決定其用途。不過很明顯，某些應用類型較之其他更能從以太坊的功能中獲益。以太坊尤其適合那些在點與點之間自動進行直接交互或者跨網路促進小組協調活動的應用。

例如，協調點對點市場的應用，或是復雜財務合同的自動化。比特幣使個體能夠不藉助金融機構、銀行或政府等其他中介來進行貨幣交換。以太坊的影響可能更為深遠。

理論上，任何復雜的金融活動或交易都能在以太坊上用編碼自動且可靠地進行。除金融類應用外，任何對信任、安全和持久性要求較高的應用場景——比如資產注冊、投票、管理和物聯網——都會大規模地受到以太坊平台影響。