以太坊rpc详细说明

『壹』 以太坊是什么以太坊与区块链有什么关系

以太坊是什么：

以太坊是一项基于比特币中技术和概念运用到计算机的创新。以太坊本身仿制了很多比特币的技术，以此来维护计算机平台。区块链技术就是其中之一。
以太坊平台可以安全的运行用户想要的任何程序。

以太坊和其余竞争币比的优势

以太坊出现之前，已经有一些数字货币模仿比特币出现了。但是，这些项目本身有一定的缺点，仅仅可以同时支持一种或几种特定应用。（更好的数字货币交易平台尽在“币汇”）

然而以太坊之所以能超越以往这些项目的局限性，是因为以太坊的核心思想。

以太坊要实现的是一个内置了编程语言的区块链协议，由于支持了编程语言，那么理论上任何区块链应用都可以用这门语言进行定义，进而作为一种应用，运行于以太坊的区块链协议之上。

以太坊的设计十分灵活，极具适应性。

以太坊目标集区块链技术之长，为了把区块链优点，如去中心化、开放和安全等特点都加入到近乎所有的计算领域。

以太坊的区块链应用

以太坊有很多区块链应用，如黄金和股票的数字化应用、金融衍生品应用、DNS 和数字认证等等。

以太坊被很多创业公司实现出的区块链应用就已经达到100多种。

以太坊也被一些金融机构、银行财团（比如 R3），以及类似三星、Deloitte、RWE 和 IBM 这类的大公司所密切关注，由此也催生出了一批诸如简化和自动化金融交易、商户忠诚指数追踪、旨在实现电子交易去中心化的礼品卡等等区块链应用。

以太坊与区块链的关系：

以太坊是可编程的区块链。

以太坊是并不是给用户一系列预先设定好的操作（例如比特币交易），而是允许用户按照自己的意愿创建复杂的操作。

这样一来，以太坊是就可以作为多种类型去中心化区块链应用的平台，包括加密货币在内但并不仅限于此。

和其他区块链一样，以太坊也有一个点对点网络协议。以太坊区块链数据库由众多连接到网络的节点来维护和更新。每个网络节点都运行着以太坊模拟机并执行相同的指令。因此，人们有时形象地称以太坊为“世界电脑”。

『贰』 Quorum介绍（一）：Quorum整体结构概述

一句话概括，就是企业级以太坊模型。与传统的以太坊模型不同，Quorum既然是企业级应用，那么准入门槛、共识处理以及交易的安全机制上一定与传统的公链模型不同。稍后我们也将从以下几个方面详细介绍Quorum的结构模型和核心功能特色。

Quorum本身支持两种交易状态

两种交易核心不同就是内容是否加密。为了区别两种交易的类型，Quorum在每笔交易的签名中设置了一个特殊的value值，当签名中的value值为27或28时，表示这是一笔公开交易，如果是37或者38则是一笔私密交易。私密交易的内容会被加密，只有具有解密能力的节点才能获得具体的交易内容。

所以最终每个节点会有两套账本：一个是所有人都一样的公有账本，另一个是自己本地存储的私有账本。

所以Quorum的账本状态改变机制 允许以下几种情况的调用

s 表示交易发起者，(X) 表示私密， X表示公开

上述公式可以翻译为：

Quorum 不允许以下两种情况的调用

Quorum具体的状态状态校验（世界状态）可以调用RPC方法 eth_storageRoot(address[, blockNumber]) -> hash

Quorum核心分为两大块：Node节点和隐私管理。

Quorum节点本身是一个轻量版的Geth。沿用Geth可以发挥以太坊社区原有的研发优势，因此Quorum会随着Geth未来的版本更新而更新。

Quorum节点基于Geth做了一下改动：

Constellation和Tessera（以下简称C&T）是一种用Java和Haskell实现的安全传输信息模型，他们的作用就像是网络中的信息传输代理（MTA, Message Transfer Agent）所有消息的传输都通过会话信息秘钥进行加密

C&T其实是一种多方参与网络中实现个人消息加密的常用组件，在许多应用中都很常见，并不是区块链领域专有技术（笔者注，其实区块链本身就是各种技术的大杂烩，我们很难专门找到一门技术，说它就是区块链 ）。C&T主要包括两个子模块：

交易管理模块主要负责交易的隐私，包括存储私密交易数据、控制私密交易的访问、与其他参与者的交易管理器进行私密交易载荷的交换。Transaction Manager 本身并不涉及任何私钥和私钥的使用，所有数字加密模块的功能都由The Enclave来完成。

Transaction Manager属于静态/Restful模组，能够非常容易的被加载。

分布式账本协议通常都会涉及交易验证、参与者授权、历史信息存储（通过hash链）等。为了在加密这一方面实现平行操作的性能扩展和，所有公私钥生成、数据的加密/解密都由Enclave模块完成。

『叁』 一学就会，手把手教你用Go语言调用智能合约

智能合约调用是实现一个 DApp 的关键，一个完整的 DApp 包括前端、后端、智能合约及区块 链系统，智能合约的调用是连接区块链与前后端的关键。

我们先来了解一下智能合约调用的基础原理。智能合约运行在以太坊节点的 EVM 中。因此要 想调用合约必须要访问某个节点。

以后端程序为例，后端服务若想连接节点有两种可能，一种是双 方在同一主机，此时后端连接节点可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication，进 程间通信)机制，也可以采用 RPC(Remote Procere Call，远程过程调用)机制;另 一种情况是双方不在同一台主机，此时只能采用 RPC 机制进行通信。

提到 RPC， 读者应该对 Geth 启动参数有点印象，Geth 启动时可以选择开启 RPC 服务，对应的 默认服务端口是 8545。。

接着，我们来了解一下智能合约运行的过程。

智能合约的运行过程是后端服务连接某节点，将 智能合约的调用(交易)发送给节点，节点在验证了交易的合法性后进行全网广播，被矿工打包到 区块中代表此交易得到确认，至此交易才算完成。

就像数据库一样，每个区块链平台都会提供主流 开发语言的 SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)，由于 Geth 本身就是用 Go 语言 编写的，因此若想使用 Go 语言连接节点、发交易，直接在工程内导入 go-ethereum(Geth 源码) 包就可以了，剩下的问题就是流程和 API 的事情了。

总结一下，智能合约被调用的两个关键点是节点和 SDK。

由于 IPC 要求后端与节点必须在同一主机，所以很多时候开发者都会采用 RPC 模式。除了 RPC，以太坊也为开发者提供了 json- rpc 接口，本文就不展开讨论了。

接下来介绍如何使用 Go 语言，借助 go-ethereum 源码库来实现智能合约的调用。这是有固定 步骤的，我们先来说一下总体步骤，以下面的合约为例。

步骤 01:编译合约，获取合约 ABI(Application Binary Interface，应用二进制接口)。 单击【ABI】按钮拷贝合约 ABI 信息，将其粘贴到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 语言IDE 创建该文件，文件名可自定义，后缀最好使用 abi)。

最好能将 calldemo.abi 单独保存在一个目录下，输入“ls”命令只能看到 calldemo.abi 文件，参 考效果如下:

步骤 02:获得合约地址。注意要将合约部署到 Geth 节点。因此 Environment 选择为 Web3 Provider。

在【Environment】选项框中选择“Web3 Provider”，然后单击【Deploy】按钮。

部署后，获得合约地址为:。

步骤 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包内的可执行程序)编译智能合约为 Go 代码。abigen 工具的作用是将 abi 文件转换为 Go 代码，命令如下:

其中各参数的含义如下。 (1)abi:是指定传入的 abi 文件。 (2)type:是指定输出文件中的基本结构类型。 (3)pkg:指定输出文件 package 名称。 (4)out:指定输出文件名。 执行后，将在代码目录下看到 funcdemo.go 文件，读者可以打开该文件欣赏一下，注意不要修改它。

步骤 04:创建 main.go，填入如下代码。 注意代码中 HexToAddress 函数内要传入该合约部署后的地址，此地址在步骤 01 中获得。

步骤 04:设置 go mod，以便工程自动识别。

前面有所提及，若要使用 Go 语言调用智能合约，需要下载 go-ethereum 工程，可以使用下面 的指令:

该指令会自动将 go-ethereum 下载到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”，这样还算 不错。不过，Go 语言自 1.11 版本后，增加了 mole 管理工程的模式。只要设置好了 go mod，下载 依赖工程的事情就不必关心了。

接下来设置 mole 生效和 GOPROXY，命令如下:

在项目工程内，执行初始化，calldemo 可以自定义名称。

步骤 05:运行代码。执行代码，将看到下面的效果，以及最终输出的 2020。

上述输出信息中，可以看到 Go 语言会自动下载依赖文件，这就是 go mod 的神奇之处。看到 2020，相信读者也知道运行结果是正确的了。

『肆』 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

『伍』 以太坊event log查询与解析

从 ethereum json-rpc文档 的文档中找到一个同时指定多个事件以 OR 或者 AND 查询的方法.以下是查询 Approval 或 Transfer 事件的方法：

topics 字段中指定查询条件的语法参考上面链接。

通过 getTransactionReceipt 在ropsten测试网上查询到交易号为 的交易详情

这个交易从 "from": "" 发送到合约地址 "to": "" .这个合约为ERC20代币合约.从 topics 的第一个元素可以看出合约中产生了 Transfer 事件(topics第一个元素一定是事件的keccak哈希). topics 的第二个字段是转出代币的地址，第三个字段是接收者地址.ERC20代币 Transfer 事件的签名为

我们注意到 Transfer 事件的第一个和第二个参数被标记为 indexed , 因此他们的值被放在 topics array 中. 由于tokens参数没有标记为 indexed , 所以他的值被放在 data 字段. 如果事件中有多个字段未标记为 indexed ， 那么他们的值都会被记录在 data 字段中。

『陆』 以太坊如何使用web3.js或者rpc接口获取交易数据交易时间与确认数

如果要查询主网上的交易记录，可以使用etherscan。但是，如果是你自己搭建的私链，应该如何查询交易记录呢？

答案是你需要自己监听链上的日志，存到数据库里，然后在这个数据库中查询。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);
//这时可以将交易信息txInfo存入数据库
});
});

web3.eth.filter()用来监听链上的日志，web3.eth.getTransaction()用来提取指定交易的信息，一旦获得交易信息，就可以存入数据库供查询用了。

推荐一个实战入门，你可以看看：以太坊教程

『柒』 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：

『捌』 rpc的实现机制是什么

RPC 的全称是 Remote Procere Call 是一种进程间通信方式。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即无论是调用本地接口/服务的还是远程的接口/服务，本质上编写的调用代码基本相同。

比如两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数或者方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，这时候需要通过就可以应用RPC框架的实现来解决。

RPC 会隐藏底层的通讯细节（不需要直接处理Socket通讯或Http通讯）

RPC 是一个请求响应模型。客户端发起请求，服务器返回响应（类似于Http的工作方式）

RPC 在使用形式上像调用本地函数（或方法）一样去调用远程的函数（或方法）。

二、常见RPC框架

几种比较典型的RPC的实现和调用框架。

（1）RMI实现，利用java.rmi包实现，基于Java远程方法协议(Java Remote Method Protocol)

和java的原生序列化。

（2）Hessian，是一个轻量级的remoting onhttp工具，使用简单的方法提供了RMI的功能。 基于HTTP协议，采用二进制编解码。

（3）THRIFT是一种可伸缩的跨语言服务的软件框架。thrift允许你定义一个描述文件，描述数据类型和服务接口。依据该文件，编译器方便地生成RPC客户端和服务器通信代码。

二、RPC框架实现原理

在RPC框架中主要有三个角色：Provider、Consumer和Registry。如下图所示：

RPC框架面试总结-RPC原理及实现

节点角色说明：

* Server: 暴露服务的服务提供方。

* Client: 调用远程服务的服务消费方。

* Registry: 服务注册与发现的注册中心。

三、RPC调用流程

RPC基本流程图：

RPC框架面试总结-RPC原理及实现

一次完整的RPC调用流程（同步调用，异步另说）如下：

1）服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；

2）client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；

3）client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；

4）server stub收到消息后进行解码；

5）server stub根据解码结果调用本地的服务；

6）本地服务执行并将结果返回给server stub；

7）server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；

8）client stub接收到消息，并进行解码；

9）服务消费方得到最终结果。

RPC框架的目标就是要2~8这些步骤都封装起来，让用户对这些细节透明。

四、服务注册&发现

RPC框架面试总结-RPC原理及实现

服务提供者启动后主动向注册中心注册机器ip、port以及提供的服务列表；

服务消费者启动时向注册中心获取服务提供方地址列表，可实现软负载均衡和Failover；

五、使用到的技术

1、动态代理

生成 client stub和server stub需要用到 Java 动态代理技术 ，我们可以使用JDK原生的动态代理机制，可以使用一些开源字节码工具框架 如：CgLib、Javassist等。

2、序列化

为了能在网络上传输和接收 Java对象，我们需要对它进行 序列化和反序列化操作。

* 序列化：将Java对象转换成byte[]的过程，也就是编码的过程；

* 反序列化：将byte[]转换成Java对象的过程；

可以使用Java原生的序列化机制，但是效率非常低，推荐使用一些开源的、成熟的序列化技术，例如：protobuf、Thrift、hessian、Kryo、Msgpack

关于序列化工具性能比较可以参考：jvm-serializers

3、NIO

当前很多RPC框架都直接基于netty这一IO通信框架，比如阿里巴巴的HSF、bbo，Hadoop Avro，推荐使用Netty 作为底层通信框架。

4、服务注册中心

可选技术：

* Redis

* Zookeeper

* Consul

* Etcd

『玖』 以太坊是什么以太坊与区块链有什么关系

以太坊是一个全新开放的区块链平台，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。就像比特币一样，以太坊不受任何人控制，也不归任何人所有——它是一个开放源代码项目，由全球范围内的很多人共同创建。

和比特币协议有所不同的是，以太坊的设计十分灵活，极具适应性。在以太坊平台上创立新的应用十分简便，任何人都可以安全地使用该平台上的应用。

以太坊是可编程的区块链。它并不是给用户一系列预先设定好的操作（例如比特币交易），而是允许用户按照自己的意愿创建复杂的操作。这样一来，它就可以作为多种类型去中心化区块链应用的平台，包括加密货币在内但并不仅限于此。

以太坊狭义上是指一系列定义去中心化应用平台的协议，它的核心是以太坊虚拟机（“EVM”），可以执行任意复杂算法的编码。在计算机科学术语中，以太坊是“图灵完备的”。开发者能够使用现有的JavaScript和Python等语言为模型的其他友好的编程语言，创建出在以太坊模拟机上运行的应用。

和其他区块链一样，以太坊也有一个点对点网络协议。以太坊区块链数据库由众多连接到网络的节点来维护和更新。每个网络节点都运行着以太坊模拟机并执行相同的指令。因此，人们有时形象地称以太坊为“世界电脑”。

这个贯穿整个以太坊网络的大规模并行运算并不是为了使运算更高效。实际上，这个过程使得在以太坊上的运算比在传统“电脑”上更慢更昂贵。然而，每个以太坊节点都运行着以太坊虚拟机是为了保持整个区块链的一致性。去中心化的一致使以太坊有极高的故障容错性，保证零停机，而且可以使存储在区块链上的数据保持永远不变且抗审查。

以太坊平台本身没有特点，没有价值性。和编程语言相似，它由企业家和开发者决定其用途。不过很明显，某些应用类型较之其他更能从以太坊的功能中获益。以太坊尤其适合那些在点与点之间自动进行直接交互或者跨网络促进小组协调活动的应用。

例如，协调点对点市场的应用，或是复杂财务合同的自动化。比特币使个体能够不借助金融机构、银行或政府等其他中介来进行货币交换。以太坊的影响可能更为深远。

理论上，任何复杂的金融活动或交易都能在以太坊上用编码自动且可靠地进行。除金融类应用外，任何对信任、安全和持久性要求较高的应用场景——比如资产注册、投票、管理和物联网——都会大规模地受到以太坊平台影响。