以太坊技术详解与实战.闫莺;郑凯;郭众鑫编著出版日期：& r7 I, }; ]: v7 Q3 u
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-以太坊上两种账户类型：a)个人账户b)合约账户-" l, ]8 @% }$ |, l0 x* j; j' T
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首先，以太坊智能合约有两种类型的账户：外部个人账户和合约账户。这两种类型账户的功能和特点都不一样。) J5 w, Q# \- P: r) |
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其次，合约在部署时,就会创建一个合约账户,合约代码的可执行字节码(Bytecode)保存在合约账户(CA)中。具体来说就是存在账户codehash指向的存储区域；codeHash是代码的hash值,创建后不可更改。
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再次,数据主要存储在账户storageRoot指向的存储区域；storageRoot对应合约存储结构的MPT树根节点hash值，通过它能够在数据库中检索到合约的变量信息。
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最后,所有的基础存储目前都基于leveldb,一种kv数据库。7 }" r& R- c3 Y; g" i8 i- J
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####第二站：合约创建( Z9 M3 X J+ _& P; w# r
这里我们用用户A的例子做说明。
用户A使用solidity等语言创建一份合约代码; Y& D6 b8 ?/ ^+ b3 c# A9 z9 e
A在IDE/钱包/其他客户端，按一定的格式（from，data，value，Gas，GasPrice…）填写data，然后确认（即发起一次transaction）0 V# ^- x$ D0 I3 [( A% y
客户端会填补accountnonce(tx计数器)、compilesolidity、签名等操作，并将to字段置零（代表合约创建）。7 E3 j) K( _1 \8 g [4 U
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该tx广播到网络上，B节点收到该tx。
B节点检查tx是否有效、格式是否正确，验证交易签名是否合法。如果符合要求，计算可能的最大交易费用，确定发送者的地址，并在本地的区块链上查看发送者的余额，如果账户余额不足以支付最大的交易费用，则返回错误。4 E k4 p2 D0 O" x7 f9 U) ~) _! L3 T$ \! t
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对于符合要求的交易请求，B将其放在交易存储池中，并向其他节点转发（比如转发给了C）。C收到交易请求的节点重复用户B的处理过程。) T5 P$ h. ^' L7 b
####第三站：合约部署
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我们加入矿工B和C。
-部署与挖矿过程-3 j& _+ V/ v* d( S. S9 O& t, }, j
B和C各自从本地的交易存储池中拿到一批TX，然后打包进行hash计算（挖矿）。
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假设B挖矿成功（获得了记账权），B会根据A提供的交易费用和合约代码，创建合约账户，并在账户空间中部署合约。合约账户地址在创建合约的tx确认后返回给A
B打包好的区块（包含A创建的智能合约）发送至对等节点，并在全网传播。
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C接收到该区块，验证区块，如果区块通过验证：
a.C从内存池中删除A创建的智能合约交易请求9 ` m% S! c5 P' S" q: I
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b.C将区块链接到本地最长链上（同步区块）6 I9 v9 I w& t: [
c.C将A的智能合约部署在本地区块链中。; i! ?. s. r; c T
-区块验证过程-( E0 r* v5 u% ?( d' ~0 ~
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####第四站：合约执行
-合约执行过程-
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用户A按照一定格式在网络中发起一个tx请求；该请求被网络中节点B收到:i.如果符合要求，计算可能的最大交易费用（最大交易费用=GasLimit×GasPrice），确定发送方的地址，并在本地的区块链上从发送方账户中减去相应费用ii.如果账户余额不足，则返回错误，这条交易被直接丢弃。4 k$ l# O9 t9 H. ~6 F* r" z6 D, j
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B同步到此交易，检查交易是否有效、格式是否正确。
符合要求的交易请求，用户B将其放在交易存储池中，并向其他节点转发.其他节点执行和B同样的操作过程.
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B挖矿成功。a.对于转账交易，B将该交易和其他交易一起打包到区块。b.对于合约调用交易，B将该交易和其他交易一起打包到区块中，并在本地的EVM上运行合约代码：i.如果代码并未结束而Gas已经用完，那么因代码运行而改变的状态回滚到代码运行之前，但是已经支付的交易费用不可收回，交易费用由B获得。ii.如果代码运行结束Gas还有剩余，那么B只会获得消耗的Gas×GasPrice作为手续费，不会收取剩余Gas对应的手续费。c.B将包含A交易请求的区块传播到对等节点，在网络中广播。2 u# o9 T- j5 y& x
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C节点收到该区块后:a.验证区块（用户A的交易的合法性也被再次验证）i.验证通过，C将内存池中A的交易请求删掉，同时将B的区块添加到本地的区块链中ii.验证不通过，C丢弃该区块。b.执行区块中的智能合约交易i.C在本地的EVM上运行该智能合约，并与B的执行结果互相验证。
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网络上其他矿工节点重复C的执行过程：通过EVM在本地计算机上运行智能合约，作为他们参与挖矿进程的一部分，然后得出一个结果并进行验证。a.理论上，如果没有人恶意操作，每个计算机代码运行的结果都是相同的，因为它们运行着提供了相同信息的相同合约代码。5 [3 N2 W) l" Q, P
####第五站：合约升级
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部署在以太坊区块链上的代码是不可改变的，即无法重新部署一个新的合约到相同的地址上。（编者注：实际上是可以改变的。但需要）5 ~7 d+ f9 V% @1 o
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智能合约升级较为困难，务必需要一次性将合约写"完美"(测试/验证要求极高)。
hacking办法:a.部署一个拥有调用转发功能的智能合约b.将收到的调用转发到另外一个包含逻辑功能的合约地址c.当进行合约升级时，只需要部署一个新的合约并修改转发的目标地址，以指向新的合约。: r5 z# _7 W( a' j
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####第六站：合约销毁; `% n$ N& R5 _' S
合约发起者可以调用selfdestruct()方法即可销毁合约。举例：
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"A smart contract is a computer program executed in a secure environment that directly controls digital assets."
-- Vitalik Buterin
作为以太坊的标志性技术,网络上已经有非常多的文章对智能合约进行了介绍。今天Cindy将主要带领大家经历一场以太坊上智能合约的生命周期之旅,一起经历合约存储、创建、部署、执行、升级与销毁的过程。
一起出发吧！
