文章目錄
- 什么是交易？
- 交易類型
- 交易生命周期
- 關鍵概念：Gas 與交易費用
- 交易狀態與失敗原因
- 總結
什么是交易？
“交易（Transaction）” 是從一個賬戶向另一個賬戶發送的經過數字簽名的指令 。例如，如果 Bob 發送 Alice 1 ETH，則 Bob 的帳戶必須減少 1 ETH，而 Alice 的帳戶必須增加 1 ETH。 交易會造成狀態的改變（如轉移以太幣、調用智能合約、部署合約等）。
改變 EVM 狀態的交易需要廣播到整個網絡。 任何節點都可以廣播在以太坊虛擬機上執行交易的請求；此后，驗證者將執行交易并將由此產生的狀態變化傳播到網絡的其他部分。
交易需要付費并且必須包含在一個有效區塊中。
所提交的交易包括下列信息：
| 字段 | 作用 |
|---|---|
| from | 發起賬戶地址（EOA，必須有私鑰簽名，合約賬戶無法主動發起交易）。 |
| to | 接收賬戶地址： 若為 EOA 地址（如0x…），則為普通轉賬； 若為合約賬戶地址，則為調用該合約； 若為空（null），則為部署新智能合約（此時data字段為合約字節碼）。 |
| value | 轉移的以太幣數量（以 wei 為單位，1 ETH = 101? wei），僅在轉賬或向合約支付 ETH 時有效。 |
| gasLimit | 交易允許消耗的最大 Gas 量（防止交易因邏輯錯誤無限消耗資源），若實際消耗 Gas ≤ gasLimit，剩余 Gas 退還；若超過，則交易失敗，已消耗 Gas 不退還。 |
| maxFeePerGas | （EIP-1559 后）用戶愿意支付的最高 Gas 單價（以 gwei 為單位，1 gwei = 10? wei），包含基礎費（base fee）和優先級費（priority fee）。 |
| maxPriorityFeePerGas | （EIP-1559 后）用戶額外支付給驗證者的 “小費”，激勵驗證者優先打包交易。 |
| nonce | 發起賬戶的交易計數器（從 0 開始），確保每筆交易唯一，防止 “重放攻擊”（同一筆交易被重復提交）。 |
| data | 附加數據（可選）： 調用合約時，為函數名 + 參數的編碼（如調用transfer(address,uint256)的編碼）； 部署合約時，為合約的字節碼；普通轉賬時可留空。 |
| signature | 發起賬戶的數字簽名（由私鑰生成），用于驗證交易的合法性（確實由from地址的所有者發起）。 |
燃料是指驗證者處理交易所需的計算。 用戶必須為此計算支付費用。 gasLimit 和 maxPriorityFeePerGas 決定支付給驗證者的最高交易費。
下面是一個模擬交易信息
{from: "0xEA674fdDe714fd979de3EdF0F56AA9716B898ec8",to: "0xac03bb73b6a9e108530aff4df5077c2b3d481e5a",gasLimit: "21000",maxFeePerGas: "300"maxPriorityFeePerGas: "10"nonce: "0",value: "10000000000",
}
交易類型
以太坊有幾種不同類型的交易：
- 常規交易：從一個帳戶到另一個帳戶的交易。
- 合約部署交易：沒有“to”地址的交易，數據字段用于合約代碼。
- 執行合約：與已部署的智能合約進行交互的交易。 在這種情況下，“to”地址是智能合約地址。
交易生命周期
交易提交后，就會發生以下情況：
- 用戶發起與簽名
用戶通過錢包（如 MetaMask）輸入交易參數（to、value、gas等），錢包用用戶私鑰對交易進行簽名（生成signature），確保交易不可篡改且確實由用戶發起。 - 廣播至網絡
簽名后的交易被發送到以太坊 P2P 網絡，由節點（全節點或輕節點）接收并轉發，快速擴散至全網。 - 節點驗證
全節點收到交易后，驗證其合法性：- 簽名是否有效（from地址是否為私鑰持有者）；
- nonce是否正確（與from賬戶的當前nonce一致）；
- from賬戶余額是否足夠支付value + 預估Gas費；
- 若調用合約，驗證data字段的函數編碼是否符合合約接口。
- 進入交易池（mempool）
驗證通過的交易被放入節點的 “交易池”，等待驗證者（PoS）或礦工（PoW 時期）打包。交易池中的交易按 “Gas 價格” 排序，高 Gas 費的交易通常被優先處理。 - 打包進區塊
驗證者從交易池中選擇交易（優先高 Gas 費），打包進新生成的區塊，并廣播區塊至全網。此時交易狀態從 “pending（待處理）” 變為 “included（已打包）”。 - 全網確認
其他節點驗證區塊合法性后，將其添加到區塊鏈末尾。隨著后續區塊的生成（通常認為 6 個區塊后），交易被 “最終確認”（不可篡改的概率極高），全局狀態按交易指令更新（如余額變更、合約存儲更新）。
關鍵概念：Gas 與交易費用
以太坊交易必須支付 “交易費用”（以 ETH 計價），費用高低由 Gas 決定，這是防止網絡濫用的核心機制：
- Gas：衡量交易計算復雜度的單位（如簡單轉賬需 21,000 Gas，復雜合約調用可能需數百萬 Gas）。
- 實際費用：EIP-1559 后，費用 = 基礎費（base fee） + 優先級費（priority fee），其中基礎費會被銷毀（減少 ETH 流通量），優先級費歸驗證者。
- 費用計算：總費用 = Gas 消耗 ×（基礎費 + 優先級費），若用戶設置的maxFeePerGas ≥ 實際費用，則交易有效。
交易狀態與失敗原因
- 常見狀態：
- pending：已廣播但未被打包；
- success：已打包并確認，狀態更新成功；
- failed：已打包但執行失敗（如合約邏輯錯誤、Gas 不足）。
- 失敗原因：
- Gas 不足（實際消耗 Gas > gasLimit）；
- 合約執行出錯（如轉賬給不接收 ETH 的合約、條件判斷不滿足）；
- 簽名無效或nonce錯誤。
注意：失敗的交易仍會消耗 Gas（因驗證者已執行計算），費用不會退還。
總結
以太坊交易是連接用戶與網絡的核心接口，不僅支持簡單的價值轉移，更通過data字段實現了與智能合約的復雜交互，支撐了 DeFi、NFT、DAO 等豐富生態。理解其結構、類型和生命周期，是使用以太坊和開發 DApp 的基礎 —— 它既是 “數字現金” 的轉移工具，也是 “去中心化應用” 的操作指令，體現了以太坊 “世界計算機” 的核心價值。
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