1. 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来，可是又感觉无从下手，本文将基于以太坊平台，以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念，轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊（Ethereum）是一个建立在区块链技术之上， 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学，姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android，它是一个开发平台，让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
在没有以太坊之前，写区块链应用是这样的：拷贝一份比特币代码，然后去改底层代码如加密算法，共识机制，网络协议等等（很多山寨币就是这样，改改就出来一个新币）。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装，让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发，开发者只要专注于应用本身的开发，从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈：有社区的支持，有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约， 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的（由事件驱动的）、以代码形式编写的合同（特殊的交易）。
在比特币脚本中，我们讲到过比特币的交易是可以编程的，但是比特币脚本有很多的限制，能够编写的程序也有限，而以太坊则更加完备（在计算机科学术语中，称它为是“图灵完备的”），让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序（智能合约）。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景，比如：数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外，真正落地的应用还不多（就像移动平台刚开始出来一样），相信1到3年内，各种杀手级会慢慢出现。
编程语言：Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity，文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言，用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像Python的智能合约开发语言：Serpent，不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看，以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境：EVM
EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM，就像之于跟JVM的关系一样，这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境，在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上，当我们把合约部署到以太坊网络上之后，合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式，需要我们在部署之前先对合约进行编译，可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时，常常要使用到以太坊客户端（钱包）。平时我们在开发中，一般不接触到客户端或钱包的概念，它是什么呢？
以太坊客户端（钱包）
以太坊客户端，其实我们可以把它理解为一个开发者工具，它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端，基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台，通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能（API）。Geth的使用我们之后会有文章介绍，这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似，不过是跑在终端里。
相对于Geth，Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上，并使用一个特定的地址来标示这个合约，这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户：
· 外部账户
该类账户被私钥控制（由人控制），没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样，以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的：一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名，来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码，允许它执行各种动作（比如转移代币，写入内部存储，挖出一个新代币，执行一些运算，创建一个新的合约等等）。
只有当外部账户发出指令时，合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上（由实际矿工出块之后，才真正部署成功）。
运行
合约部署之后，当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息（交易）即可，通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似，占用区块链的资源（不管是简单的转账交易，还是合约的部署和执行）同样需要付出相应的费用（天下没有免费的午餐对不对!）。
以太坊上用Gas机制来计费，Gas也可以认为是一个工作量单位，智能合约越复杂（计算步骤的数量和类型，占用的内存等），用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的，由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定，以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用：Gas价格（用以太币计价） * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量，同时为执行支付费用。当EVM执行交易时，Gas将按照特定规则被逐渐消耗，无论执行到什么位置，一旦Gas被耗尽，将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚， 如果执行结束还有Gas剩余，这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制，就会有人写出无法停止（如：死循环）的合约来阻塞网络。
因此实际上（把前面的内容串起来），我们需要一个有以太币余额的外部账户，来发起一个交易（普通交易或部署、运行一个合约），运行时，矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了，没有以太币，要怎么进行智能合约的开发？可以选择以下方式：
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中，我们可以很容易获得免费的以太币，缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络，通常也称为私有链，我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络，以太币想挖多少挖多少，也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链，开发者网络(模式)下，会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc，testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境，对于开发调试来说，更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时，可以在testrpc中测试通过后，再部署到Geth节点中去。
更新：testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中，现在名字是Ganache CLI。
Dapp：去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库，智能合约理解为和数据库打交道的程序，那就很容易理解Dapp了，一个Dapp不单单有智能合约，比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架，他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情，让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下，以太坊是平台，它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用，在这个应用中，使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约，合约编写好后之后，我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约（使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了）。为了开发方便，我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注：本文中为了方便大家理解，对一些概念做了类比，有些严格来不是准确，不过我也认为对于初学者，也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确，学习是一个逐步深入的过程，很多时候我们会发现，过一段后，我们会对同一个东西有不一样的理解。
2. 以太坊stratum协议原理
参照比特币的 stratum协议 和 NiceHash的stratum协议规范 编写了一版以太坊版本的stratum协议说明.
stratum协议是目前最常用的矿机和矿池之间的TCP通讯协议。
以太坊是一个去中心化的网络架构，通过安装Mist客户端的节点来转发新交易和新区块。而矿机、矿池也同时形成了另一个网络，我们称之为矿工网络。
矿工网络分成矿机、矿池、钱包等几个主要部分，有时矿池软件与钱包安装在一起，可合称为矿池。
矿机与矿池软件之间的通讯协议是 stratum ，而矿池软件与钱包之间的通讯是 bitcoinrpc 接口。
stratum是 JSON 为数据格式.
矿机启动，首先以 mining.subscribe 方法向矿池连接，用来订阅工作。
矿池以 mining.notify 返回订阅号、ExtraNonce1和ExtraNonce2_size。
Client:
Server:
其中：
是 订阅号 ；
080c是 extranonce ，Extranonce可能最大3字节；
矿机以 mining.authorize 方法，用某个帐号和密码登录到矿池，密码可空，矿池返回 true 登录成功。该方法必须是在初始化连接之后马上进行，否则矿机得不到矿池任务。
Client:
Server:
难度调整由矿池下发给矿机，以 mining.set_difficulty 方法调整难度， params 中是难度值。
Server:
矿机会在下一个任务时采用新难度，矿池有时会马上下发一个新任务并且把清理任务设为true，以便矿机马上以新难度工作。
该命令由矿池定期发给矿机，当矿机以 mining.subscribe 方法登记后，矿池应该马上以 mining.notify 返回该任务。
Server:
任务ID ： bf0488aa ；
seedhash ： 。每一个任务都发送一个seedhash来支持尽可能多的矿池，这可能会很快地在货币之间交换。
headerhash : 。
boolean cleanjobs : true 。如果设为true，那么矿工需要清理任务队列，并立即开始从事新提供的任务，因为所有旧的任务分享都将导致陈旧的分享错误。如果是 false 则等当前任务结束才开始新任务。
矿工使用seedhash识别DAG，然后带着headerhash,extranonce和自己的minernonce寻找低于目标的share(这是由提供的难度而产生的)。
矿机找到合法share时，就以” mining.submit “方法向矿池提交任务。矿池返回true即提交成功，如果失败则error中有具体原因。
Client:
任务ID : bf0488aa
minernonce : 6a909d9bbc0f 。注意minernonce是6个字节，因为提供的extranonce是2个字节。如果矿池提供3字节的extranonce，那么minernonce必须是5字节
Server:
一般的矿机与矿池通讯过程就如下所示：
3. Php如何调用以太坊接口
curl方法，file_get_contents,
4. 区块链和智能合约，以太坊开发，183位开发者整理，知识体系汇总
在以太坊上开发应用程序的可用工具、组件、模式和平台的指南。
此列表的创建是由 ConsenSys 的产品经理推动的，他们认为需要在新的和有经验的区块链开发人员之间更好地共享工具、开发模式和组件。
开发智能合约
智能合约语言
构架
IDE
其他工具
测试区块链网络
测试以太水龙头
前端以太坊 API
后端以太坊 API
引导程序/开箱即用工具
以太坊 ABI（应用程序二进制接口）工具
以太坊客户端
贮存
Mahuta - 具有附加搜索功能的 IPFS 存储服务，以前称为 IPFS-Store
OrbitDB - IPFS 之上的去中心化数据库
JS IPFS API - IPFS HTTP API 的客户端库，用 JavaScript 实现
TEMPORAL - 易于使用的 API 到 IPFS 和其他分布式/去中心化存储协议
PINATA - 使用 IPFS 的最简单方法
消息传递
测试工具
安全工具
监控
其他杂项工具
Cheshire - CryptoKitties API 和智能合约的本地沙箱实现，可作为 Truffle Box 使用
ERCs-以太坊评论请求存储库
ERC-20 - 可替代资产的原始令牌合约
ERC-721 - 不可替代资产的令牌标准
ERC-777 - 可替代资产的改进令牌标准
ERC-918 - 可开采令牌标准
流行的智能合约库
可扩展性
支付/状态通道
等离子体
侧链
POA桥
POA 桥用户界面
POA 桥梁合同
ZK-SNARK
ZK-STARK
预构建的 UI 组件
以上内容，来自git库：
github.com/ConsenSys/ethereum-developer-tools-list
我是鱼歌，一个在深圳创业的全栈程序员，主攻区块链，元宇宙和智能合约，附加小程序和app开发。
[祈祷]
5. 以太坊多节点私有链部署
假设两台电脑A和B
要求：
1、两台电脑要在一个网络中，能ping通
2、两个节点使用相同的创世区块文件
3、禁用ipc;同时使用参数--nodiscover
4、networkid要相同，端口号可以不同
1.4 搭建私有链
1.4.1 创建目录和genesis.json文件
创建私有链根目录./testnet
创建数据存储目录./testnet/data0
创建创世区块配置文件./testnet/genesis.json
1.4.2 初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data0 init genesis.json
1.4.3 启动私有节点
1.4.4 创建账号
personal.newAccount()
1.4.5 查看账号
eth.accounts
1.4.6 查看账号余额
eth.getBalance(eth.accounts[0])
1.4.7 启动&停止挖矿
启动挖矿：
miner.start(1)
其中 start 的参数表示挖矿使用的线程数。第一次启动挖矿会先生成挖矿所需的 DAG 文件，这个过程有点慢，等进度达到 100% 后，就会开始挖矿，此时屏幕会被挖矿信息刷屏。
停止挖矿，在 console 中输入：
miner.stop()
挖到一个区块会奖励5个以太币，挖矿所得的奖励会进入矿工的账户，这个账户叫做 coinbase，默认情况下 coinbase 是本地账户中的第一个账户，可以通过 miner.setEtherbase() 将其他账户设置成 coinbase。
1.4.8 转账
目前，账户 0 已经挖到了 3 个块的奖励，账户 1 的余额还是0：
我们要从账户 0 向账户 1 转账，所以要先解锁账户 0，才能发起交易：
发送交易，账户 0 -> 账户 1：
需要输入密码 123456
此时如果没有挖矿，用 txpool.status 命令可以看到本地交易池中有一个待确认的交易，可以使用 eth.getBlock("pending", true).transactions 查看当前待确认交易。
使用 miner.start() 命令开始挖矿：
miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
新区块挖出后，挖矿结束，查看账户 1 的余额，已经收到了账户 0 的以太币：
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')
用同样的genesis.json初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data1 init genesis.json
启动私有节点一,修改 rpcport 和port
可以通过 admin.addPeer() 方法连接到其他节点，两个节点要要指定相同的 chainID。
假设有两个节点：节点一和节点二，chainID 都是 1024，通过下面的步骤就可以从节点二连接到节点一。
首先要知道节点一的 enode 信息，在节点一的 JavaScript console 中执行下面的命令查看 enode 信息：
admin.nodeInfo.enode
" enode://@[::]:30303 "
然后在节点二的 JavaScript console 中执行 admin.addPeer()，就可以连接到节点一：
addPeer() 的参数就是节点一的 enode 信息，注意要把 enode 中的 [::] 替换成节点一的 IP 地址。连接成功后，节点一就会开始同步节点二的区块，同步完成后，任意一个节点开始挖矿，另一个节点会自动同步区块，向任意一个节点发送交易，另一个节点也会收到该笔交易。
通过 admin.peers 可以查看连接到的其他节点信息，通过 net.peerCount 可以查看已连接到的节点数量。
除了上面的方法，也可以在启动节点的时候指定 --bootnodes 选项连接到其他节点。 bootnode 是一个轻量级的引导节点，方便联盟链的搭建 下一节讲 通过 bootnode 自动找到节点
参考： https://cloud.tencent.com/developer/article/1332424
6. 5、以太坊名词解析
详解参见: 私钥、公钥、地址
以太坊的密钥与比特币作用相同[相当于你在工商、招商、建设等银行设置的密码]
以太坊将明文 密钥 通过 [混入用户自己设置的密码] 加密算法生成的一种JSON格式的字符串，并以文件格式存储，以达到保存密钥的作用。
一系列的由12、15、18、21等不同数量的单词构成。
作用跟Keystore相同，就是给脑子不好使的同学们用的
'JSON是啥...' '这一长串的括号加数字是什么鬼...' '我输入了密码为什么出来了这些东西... 你们的钱包APP是不是有问题啊 ...'
举个花生：
大白话时间：
所有交易都包含以下组件：
7. Infura API 获取以太坊当前配置链 ID - 区块链数据开发实战
简介：Infura 是以太坊和 IPFS 的 API 服务提供商。Infura 一开始只是为 ConsenSys 内部项目提供稳定可靠的 RPC 访问，后来随着以太坊生态发展，他们意识到自己可以起到更大作用，于是开始面向开发者提供公共 API 服务。本文整理使用 Infura API 获取以太坊当前配置链 ID 的实现。
Infura 是以太坊和 IPFS 的 API 服务提供商。Infura 一开始只是为 ConsenSys 内部项目提供稳定可靠的 RPC 访问，后来随着以太坊生态发展，他们意识到自己可以起到更大作用，于是开始面向开发者提供公共 API 服务。
本文整理使用 Infura API 获取以太坊当前配置链 ID 的实现。
Infura API 官方文档： https://infura.io/docs
使用 API 需要申请 Project ID ，ID 是免费申请的，申请流程为“注册 - 登录 - 创建新项目”，不需要审核，几分钟就能搞定。
Infura API 标准请求端口格式：
本例中我们使用基于 HTTP 的以太坊主网 JSON-RPC 端口：
Infura API 获取以太坊当前配置链 ID：
Curl 示例：
Node.js 示例：
返回的 JSON 示例：
返回当前链 ID 的大整数。
Infura API 服务思维导图：
我们有一个区块链知识星球，做区块链前沿资料的归纳整理以方便大家检索查询使用，也是国内顶尖区块链技术社区，欢迎感兴趣的朋友加入。如果你对上面内容有疑问，也可以加入知识星球提问我：
8. 如何使用 Etherscan 的 API
虽然以太坊提供了 Web3 和 Json Rpc 这 2 种 API，geth 也额外提供了一些 API ，但是对于开发以太坊应用来说还是显得有些不足，比如说获取交易记录的时间，需要先通过交易的 hash 找到该交易对应的区块 id，然后才能找到对应的时间，查询起来相当不方便。
好在 Etherscan 对外提供了一些公共的 API，给我们提供了额外的能力来处理更多的业务场景。
为了方便开发人员更好地使用 ethersacn.io ，网站提供了 一系列 API 供开发人员使用。
API 的使用非常简单，基本上都是 get 方法，通过 http 请求就可以直接调用，在每个 Api 的说明文档都有对应的例子可以查看。
API 主要包含以下模块：账号、智能合约、交易、区块、事件日志、代币及工具等。
账号相关的 API，有获取账号金额，获取交易记录等，该模块提供的 API 最多。
API 示例
https://api.etherscan.io/api?mole)=account&action=balance&address=&tag=latest&apikey=YourApiKeyToken
参数说明
其中 mole、action、apikey 是每个 API 都有的参数，其他的参数则因不同 API 而不同。
返回结果
API 示例
https://api.etherscan.io/api?mole=account&action=balancemulti&address=,,&tag=latest&apikey=YourApiKeyToken
参数说明
（前面有讲过的参数就不讲了，下同）
与单个账号金额 API 相比，参数 address 用 , 号分隔多个账号，最多可支持 20 个账号的金额查询。
返回结果
API 示例
https://api.etherscan.io/api?mole=account&action=txlist&address=&startblock=0&endblock=99999999&page=1&offset=10&sort=asc&apikey=YourApiKeyToken
参数说明
返回结果
API 示例
https://api.etherscan.io/api?mole=account&action=txlistinternal&address=&startblock=0&endblock=2702578&page=1&offset=10&sort=asc&apikey=YourApiKeyToken
参数说明
参数与上一个 API 基本相同，只有 action 是 txlistinternal 这一点不同，这 2 种交易的区别是什么呢？简单的理解就是“正常”的交易是会记录到区块链上的，而“内部”交易是指不会记录到区块链上的记录，比如交易失败的记录。
另外这个 API 还可以通过交易 hash 查看交易的详情。
https://api.etherscan.io/api?mole=account&action=txlistinternal&txhash=&apikey=YourApiKeyToken
返回结果
API 示例
参数说明
返回结果
API 示例
参数说明
返回结果
智能合约相关的 API，其实只有一个获取智能合约接口的 API，但是这个 API 非常有用。
API 示例
参数说明
智能合约的 abi 就是一个 json 对象，通过这个对象我们可以调用其接口方法，后面会写一篇文章介绍如何操作 abi 对象，敬请期待。
返回结果
返回结果内容比较长，这里省略，就是一个 json 对象，感兴趣的可以自行调用该 API 看结果。
账号和智能合约的 API 已经能满足大部分的业务需求了，其他模块的 API 感觉没什么太大的作用，这里就不介绍了，感兴趣的读者可以自行查阅。
这里再说下 API 的使用限制，刚才提到每个 API 都有一个 apikey 参数，如果 API 没加上这个参数的话，每个 API 的请求次数不能超过 5 次每秒。
Etherscan 提供的这些 API 有些是和以太坊提供的 API 有重复的，比如说获取账号金额，获取事件日志记录等，但有一些 API 给我们带来了很大的便利性，比如获取账号交易记录，有了这个 API 就不用使用几个原生 API 进行各种数据拼接了。
另外 Etherscan 的这套 API 在 Rinkeby 测试网络也有一套一模一样的，区别只是前面的 url 不同，Rinkeby 的是： api-rinkeby.etherscan.io ，感兴趣的同学可以去试试。
9. DApp开发入门
本文仅介绍以太坊系列的DApp开发，其他链原理差不太多。
MetaMask安装完成并运行后，可以在Chrome控制台打印 MetaMask注入的window.ethereum对象
关于ethereum对象，我们只需要关心 ethereum.request 就足够了，MetaMask 使用 ethereum.request(args) 方法 来包装 RPC API。这些 API 基于所有以太坊客户端公开的接口。 简单来说钱包交互的大部分操作都是由 request() 方法实现，通过传入不同的方法名来区分。
⚠️ 即使ethereum对象中提供了chainId，isMetaMask，selectAddress属性，我们也不能完全相信这些属性，他们是不稳定或不标准，不建议使用。我们可以通过上面说的request方法，拿到可靠的数据 。
钱包通过method方法名，进行对应的实现 以获取钱包地址为例
调用 ethereum.request({ method: "eth_requestAccounts" }) ，钱包实现了该方法，那么就可以拿到钱包的地址了。
MetaMask注入的 window.ethereum 就是一个Provider，一个RPC节点也是一个Provider，通过Provider，我们有了访问区块链的能力。 在连接到钱包的情况下，通常使用钱包的Provider就可以了， ethers.providers.Web3Provider(ethereum)
如果只需要查询一些区块链数据，可以使用EtherscanProvider 和 InfuraProvider 连接公开的 第三方节点服务提供商 。JsonRpcProvider 和 IpcProvider 允许连接到我们控制或可以访问的以太坊节点。
获取当前账户余额
获取最新区块号
其他RPC操作，可以通过 JSON-RPC 查看。
通过 ethers.js 可以连接ERC20的合约，合约编译后会生成ABI，合约部署后，会生成合约地址，开发者通过 ABI和合约地址 ，对合约发送消息。
合约中的方法大致分为两种： 视图方法(免费)，非视图方法(消耗Gas) ，可以通过ABI查看方法类型。
⚠️ ERC20需要多加关注的是 Approve() 方法以及 transfer() 和 transferFrom() 的区别 ，授权过的代币，被授权的那一方，可以通过调用 transferFrom() 方法,转走你授权数量内的代币，所以授权是一个很危险的操作，假设你授权了一个不良的合约，那你会面临授权的token被转走的风险，即使你没有泄露私钥助记词。
便利三方库： web3-react use-wallet
文档： doc.metamask.io ethers
10. 【深度知识】以太坊数据序列化RLP编码/解码原理
RLP(Recursive Length Prefix)，中文翻译过来叫递归长度前缀编码，它是以太坊序列化所采用的编码方式。RLP主要用于以太坊中数据的网络传输和持久化存储。
对象序列化方法有很多种，常见的像JSON编码，但是JSON有个明显的缺点：编码结果比较大。例如有如下的结构：
变量s序列化的结果是{"name":"icattlecoder","sex":"male"},字符串长度35，实际有效数据是icattlecoder 和male，共计16个字节，我们可以看到JSON的序列化时引入了太多的冗余信息。假设以太坊采用JSON来序列化，那么本来50GB的区块链可能现在就要100GB，当然实际没这么简单。
所以，以太坊需要设计一种结果更小的编码方法。
RLP编码的定义只处理两类数据：一类是字符串（例如字节数组），一类是列表。字符串指的是一串二进制数据，列表是一个嵌套递归的结构，里面可以包含字符串和列表，例如["cat",["puppy","cow"],"horse",[[]],"pig",[""],"sheep"]就是一个复杂的列表。其他类型的数据需要转成以上的两类，转换的规则不是RLP编码定义的，可以根据自己的规则转换，例如struct可以转成列表，int可以转成二进制（属于字符串一类），以太坊中整数都以大端形式存储。
从RLP编码的名字可以看出它的特点：一个是递归，被编码的数据是递归的结构，编码算法也是递归进行处理的；二是长度前缀，也就是RLP编码都带有一个前缀，这个前缀是跟被编码数据的长度相关的，从下面的编码规则中可以看出这一点。
对于值在[0, 127]之间的单个字节，其编码是其本身。
例1：a的编码是97。
如果byte数组长度l <= 55，编码的结果是数组本身，再加上128+l作为前缀。
例2：空字符串编码是128，即128 = 128 + 0。
例3：abc编码结果是131 97 98 99，其中131=128+len("abc")，97 98 99依次是a b c。
如果数组长度大于55， 编码结果第一个是183加数组长度的编码的长度，然后是数组长度的本身的编码，最后是byte数组的编码。
请把上面的规则多读几篇，特别是数组长度的编码的长度。
例4：编码下面这段字符串：
The length of this sentence is more than 55 bytes, I know it because I pre-designed it
这段字符串共86个字节，而86的编码只需要一个字节，那就是它自己，因此，编码的结果如下：
184 86 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前三个字节的计算方式如下：
184 = 183 + 1，因为数组长度86编码后仅占用一个字节。
86即数组长度86
84是T的编码
例5：编码一个重复1024次"a"的字符串，其结果为：185 4 0 97 97 97 97 97 97 ...。
1024按 big endian编码为004 0，省略掉前面的零，长度为2，因此185 = 183 + 2。
规则1~3定义了byte数组的编码方案，下面介绍列表的编码规则。在此之前，我们先定义列表长度是指子列表编码后的长度之和。
如果列表长度小于55，编码结果第一位是192加列表长度的编码的长度，然后依次连接各子列表的编码。
注意规则4本身是递归定义的。
例6：["abc", "def"]的编码结果是200 131 97 98 99 131 100 101 102。
其中abc的编码为131 97 98 99,def的编码为131 100 101 102。两个子字符串的编码后总长度是8，因此编码结果第一位计算得出：192 + 8 = 200。
如果列表长度超过55，编码结果第一位是247加列表长度的编码长度，然后是列表长度本身的编码，最后依次连接各子列表的编码。
规则5本身也是递归定义的，和规则3相似。
例7：
["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
的编码结果是:
248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
其中前两个字节的计算方式如下：
248 = 247 +1
88 = 86 + 2，在规则3的示例中，长度为86，而在此例中，由于有两个子字符串，每个子字符串本身的长度的编码各占1字节，因此总共占2字节。
第3个字节179依据规则2得出179 = 128 + 51
第55个字节163同样依据规则2得出163 = 128 + 35
例8：最后我们再来看个稍复杂点的例子以加深理解递归长度前缀，
["abc",["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]]
编码结果是：
248 94 131 97 98 99 248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
列表第一项字符串abc根据规则2，编码结果为131 97 98 99,长度为4。
列表第二项也是一个列表项：
["The length of this sentence is more than 55 bytes, ", "I know it because I pre-designed it"]
根据规则5，结果为
248 88 179 84 104 101 32 108 101 110 103 116 104 32 111 102 32 116 104 105 115 32 115 101 110 116 101 110 99 101 32 105 115 32 109 111 114 101 32 116 104 97 110 32 53 53 32 98 121 116 101 115 44 32 163 73 32 107 110 111 119 32 105 116 32 98 101 99 97 117 115 101 32 73 32 112 114 101 45 100 101 115 105 103 110 101 100 32 105 116
长度为90，因此，整个列表的编码结果第二位是90 + 4 = 94, 占用1个字节，第一位247 + 1 = 248
以上5条就是RPL的全部编码规则。
各语言在具体实现RLP编码时，首先需要将对像映射成byte数组或列表两种形式。以go语言编码struct为例，会将其映射为列表，例如Student这个对象处理成列表["icattlecoder","male"]
如果编码map类型，可以采用以下列表形式：
[["",""],["",""],["",""]]
解码时，首先根据编码结果第一个字节f的大小，执行以下的规则判断：
1.如果f∈ [0,128),那么它是一个字节本身。
2.如果f∈[128,184)，那么它是一个长度不超过55的byte数组，数组的长度为 l=f-128
3.如果f∈[184,192)，那么它是一个长度超过55的数组，长度本身的编码长度ll=f-183,然后从第二个字节开始读取长度为ll的bytes，按照BigEndian编码成整数l，l即为数组的长度。
4.如果f∈(192,247]，那么它是一个编码后总长度不超过55的列表，列表长度为l=f-192。递归使用规则1~4进行解码。
5.如果f∈(247,256]，那么它是编码后长度大于55的列表，其长度本身的编码长度ll=f-247,然后从第二个字节读取长度为ll的bytes,按BigEndian编码成整数l，l即为子列表长度。然后递归根据解码规则进行解码。
以上解释了什么叫递归长度前缀编码，这个名字本身很好的解释了编码规则。
（1） 以太坊源码学习—RLP编码( https://segmentfault.com/a/1190000011763339 )
（2）简单分析RLP编码原理
( https://blog.csdn.net/itchosen/article/details/78183991 )