以太坊数据文件 以太坊文档

安币中国 专栏 2023-03-27 113 0

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以太坊的input和log数据结构(记录以备忘)

以bsc上的一个普通的erc20转账交易0x1d5c883610f306b4fddd345398a9c8f56966e94decfe2be96c5108261d0be3cd( Binance Transaction Hash (Txhash) Details | BscScan )为例

input以太坊数据文件:’0xa9059cbb0000000000000000000000005a65a600e631a7228815fe72788de98a14853ca6000000000000000000000000000000000000000000000d725a4d7fc5f5669945’

前面4字节(8个十六进制)用来匹配调用的方法(用截取哈希值来匹配),这里匹配出来的是erc20的transfer方法以太坊数据文件:transfer(address recipient, uint256 amount)

再往后32个字节(64个十六进制)是第一个入参的值,这里是recipient地址0x5a65a600e631a7228815fe72788de98a14853ca6

再往后32个字节(64个十六进制)是第二个入参,这里是amount,把十六进制转回十进制即可

log:{

topic0:‘0xddf252ad1be2c89b69c2b068fc378daa952ba7f163c4a11628f55a4df523b3ef’,

topic1:’ 0xfd0eee7d3984207a8b509a33531b2674e18428bf ’,

topic2:‘ 0x5a65a600e631a7228815fe72788de98a14853ca6 ’,

data:‘0x0000000000000000000000000000000000000000000004a9367788ad12364870‘

}

这里topic0是event方法的哈希,这里是 web3py.keccak(text='Transfer(address,address,uint256)').hex()

topic1,2,3分别是event里面的有indexed的入参,搜索得知transfer这个event的入参分别为address indexed from,address indexed to,正好对应着这里的topic1和topic2,即发送方和接收方的地址

data是event里面没有indexed的入参由先后顺序按照相应的类型所占的字节数分隔开就行以太坊数据文件了,这里就是uint256(也就是每个变量占64个十六进制的长度),转账金额

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【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有个明显的缺点以太坊数据文件: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,以太坊数据文件我们可以看到JSON的序列化时引入以太坊数据文件了太多的冗余信息。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。其以太坊数据文件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0 0 4 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( )

(2)简单分析RLP编码原理

( )

关于以太坊钱包区块数据删除的问题

之前写了一篇关于清理以太坊钱包区块数据的文章( ),收到一封反馈邮件,所以答复一下

Q 您的文章指出整体删除chaindata文件夹,那么删除以后钱包还能正常工作吗?还是会自动重新同步区块数据?同步下来是不是还是那么大的数据量?

A 删除后如果再次打开 Ethereum Wallet,软件会重新同步节点数据。我自己的观察是新版的 Ethereum Wallet 同步下来的数据比以前的老版本小很多,应该也做了优化,不过重新同步的时间非常长,国内网络一般电脑开24小时才能完成。

Q 另外可不可以只删除文件夹中早期的IDB文件呢?删除后影响钱包工作吗?如果可以,多久之前的才是可以删除的呢?

A 不行。完整节点钱包,chaindata是不能删的。

Q 再一个问题wallet钱包和parity钱包哪个更好用呢?parity可以用来创建合约吗?

A 总体来说 Parity 更好用,同步速度快,针对开发合约更友好。不过Parity也有问题,首先就是没有官方钱包安全性高,之前内置Multi-Sign钱包智能合约出过漏洞,另外目前的版本对ERC20代币的操作比较复杂。

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