A. 以太坊的 ChainId 与 NetworkId
ChainId 是 EIP-155 引入的一个用来区分不同 EVM 链的一个标识。如下图所示,主要作用就是避免一个交易在签名之后被重复在不同的链上提交。最开始主要是为了防止以太坊交易在以太经典网络上重放或者以太经典交易在以太坊网络上重放。在以太坊网络上是从 2675000 这个区块通过 Spurious Dragon 这个硬分叉升级激活。
引入 ChainId 后,带来了哪些影响呢?
NetworkId 主要用来在网络层标识当前的区块链网络。NetworkId 不一致的两个节点无法建立连接。
NetworkId 无法通过配置文件指定,智能通过参数 --networkid 来指定。所以我们启动自己私链节点上需要记得加上这个参数。如果不加这个参数也不指定网络类型,默认 NetworkId 的值和以太坊主网一致。
不是。
这个根据上面的介绍可以很明显的看出,两者并没有非常高的关联度。
网上几乎所有提到搭建以太坊私链的文章,都要强调 NetworkId 需要和 genesis 文件里 ChainId 的值相同。事实上是没必要的。
就像下面这张图展示的这样,很多已经在主网运行的 EVM 链,它们的 ChainId 和 NetworkId 并不相同。比如以太经典,它的 ChainId 是 61,但 NetworkId 和以太坊主网一样都是 1。
之所以很多文章强调 ChainId 和 NetworkId 要保持一致,可能因为在某一段时间内,一些开发工具比如 MetaMask,会把 NetworkId 当作 ChainId 来用。不过现在 MetaMask 已经支持自定义 ChainId,以太坊也添加了 “eth_chainId” 这个 RPC API,相信两者误用的情况会越来越少。
B. 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。
C. 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
D. 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:
E. 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
F. 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
G. 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:
H. metamask使用哪个以太坊节点
metamask使用rpcurl以太坊节点。根据查询相关的公开信息,当用户连接到自定义MetaMask网络时,MetaMask将与RPCURL中的以太坊节点通信,并使用它发送交易、从区块链读取数据以及与智能合约交互。
I. 以太坊架构是怎么样的
以太坊最上层的是DApp。它通过Web3.js和智能合约层进行交换。所有的智能合约都运行在EVM(以太坊虚拟机)上,并会用到RPC的调用。在EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容,包括:blockChain, 共识算法,挖矿以及网络层。除了DApp外,其他的所有部分都在以太坊的客户端里,目前最流行的以太坊客户端就是Geth(Go-Ethereum)