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【Ethereum 智能合約開發筆記】不用自己跑節點,使用 Infura 和 web3.js 呼叫合約

Infura Logo From Consensys

Infura 提供公開的 Ethereum 主網和測試網路節點。到 Infura 官網申請,只要輸入一點基本資料和 Email,就可以收到 API-key。

Infura API Key


使用 RPC 查詢合約內儲存的狀態

最常需要查詢的狀態就是 Token 的餘額啦。我就用 EOS 代幣合約最為範例試看看。

取得合約資訊

可以透過 Etherscan,大部分知名的合約可以直接搜尋到。

要呼叫合約,至少需要:

  • 合約地址,例如 0x86Fa049857E0209aa7D9e616F7eb3b3B78ECfdb0
  • 要呼叫的 function signature,例如以 ERC 20 代幣合約來說,查詢餘額要呼叫的 function 是 balanceOf(address),其對應的 function signature 是 70a08231

如何取得 function signature 呢?以 balanceOf(address) 為例:

  1. balanceOf(address) 經過 sha3

     0x70a08231b98ef4ca268c9cc3f6b4590e4bfec28280db06bb5d45e689f2a360be
    
  2. 取除了 0x 外,前面的 8 位

     70a08231
    

以上流程可以用任何工具完成,以 web3.js 為例:

var functionSig = we3.sha3("balanceOf(address)").substr(2,8)

另外也可以把 contract code 貼到 remix。在合約的 Details 中可以看到完整的合約介面和對應的 function signature。

使用 RPC

可以透過一個簡單的 POST 用 Infura 提供的節點呼叫一個 RPC。有哪些 RPC method 可以看 Ethereum RPC doc

如果要呼叫的 function 只是查詢,而沒有要更新合約的狀態,那就用 eth_call 這個 RPC。POST Data 如下:

{
    "jsonrpc":"2.0",
    "method":"eth_call",
    "params":[
        {
            "to":"0x86Fa049857E0209aa7D9e616F7eb3b3B78ECfdb0",
            "data":"0x70a0823100000000000000000000000033b8287511ac7F003902e83D642Be4603afCd876"
        },
        "latest"
    ],
    "id":123
}

其中 params 的值包含:

  • "to":合約地址
  • "data":丟給合約的參數。由三個部分組成:0x70a08231和一個 32 bytes 的參數 00000000000000000000000033b8287511ac7F003902e83D642Be46(也就是我要查詢的帳戶)
  • "latest",代表使用最新的區塊鏈資料

範例

// Request
curl https://mainnet.infura.io/<your-api-key> -X POST --data '{"jsonrpc":"2.0","method":"eth_call","params":[{"to":"0x86Fa049857E0209aa7D9e616F7eb3b3B78ECfdb0", "data":"0x70a0823100000000000000000000000033b8287511ac7F003902e83D642Be4603afCd876"}, "latest"],"id":123 }'

// Result
{
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": 123,
    "result": "0x000000000000000000000000000000000000000000000000b1d16ec625a59d3e"
}

0x000000000000000000000000000000000000000000000000b1d16ec625a59d3e 是十六進位,換算成十進位是 12813144212159962430。也就是小弟只有少少的 12.x 個 EOS token。


web3.js(JavaScript API)

如果要更新合約的狀態,就需要送 transaction,要送 transaction 就需要錢包或是說 private key 來 sign transaction 和提供 Ether 做手續費。因為送 transaction 要手續費,為了省點錢,我就部一個合約在 Ropsten 測試鏈上做這次的試驗。以上步驟比較麻煩,我就用 web3.js 寫兩個簡單的程式,一個查詢合約狀態、一個更新合約狀態。web3.js 的功能和 RPC 差不多,但是個 JavaScript 套件。有哪些 API 可以用請看 JavaScript API doc

安裝

npm install web3, ethereumjs-tx

官方建議的初始化方式

var Web3 = require('web3');

if (typeof web3 !== 'undefined') {
    web3 = new Web3(web3.currentProvider);
} else {
    // set the provider you want from Web3.providers
    web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("https://ropsten.infura.io/<your-api-key>"));
}

部署測試合約

這次部署一個很簡單的合約。合約只儲存一個狀態 data,並可透過 set() 更新狀態。

合約程式碼:

pragma solidity ^0.4.19;

contract SimpleStorage {
    uint public data;
    
    function set(uint x) public {
        data = x;
    }
}

合約地址:0x5fb30123b9efedcd15094266948fb7c862279ee1

合約的 function signatures:

{
    "73d4a13a": "data()",
    "60fe47b1": "set(uint256)"
}

查詢合約狀態

使用 web3.eth.call

// Request
var result = web3.eth.call({
    to: "0x5fb30123b9efedcd15094266948fb7c862279ee1", 
    data: "0x" + "73d4a13a"
});

// Print Result
console.log(parseInt(result, 16));

Print 出來結果會是 0,因為還沒更新過狀態。


更新合約狀態

使用 web3.eth.sendRawTransaction

RPC 和 web3.js 提供的 SendTransaction 都是連到一節點,使用節點中的帳戶發送 transaction。而如果要用自己的帳戶就要用 sendRawTransaction,也就是說要自己建立 transaction、自己 sign 過,再透過 sendRawTransaction 發送。

Define raw transaction

var rawTx = {
    nonce: '0x14',
    gasPrice: '0x3B9ACA00', 
    gasLimit: '0xC20A',
    to: '0x5fb30123b9efedcd15094266948fb7c862279ee1', 
    value: '0x00', 
    data: '0x' + '60fe47b1' + '000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000a'
}

rawTx 中包含:

  • nonce:紀錄目前帳戶送出的交易數,用來避免 replay attack,每次送要加 1。可以用 RPC eth_getTransactionCount 查詢目前帳戶的 nonce。也可以用 Etherscan 查,但 Etherscan 顯示的 No Of Transactions 會包含送出去但沒有成功的交易,所以會不準
  • gasPrice:一般用 1 Gwei(= 1000000000 = 0x3B9ACA00)
  • gasLimit:gaslimit 估算可參考 使用ethereum browser計算gas cost
  • to:合約地址
  • value:要送的 Ether 數量,因為只是要呼叫合約所以設 0
  • data:丟給合約的參數。由三個部分組成:0x60fe47b1和一個 32 bytes 的參數 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000a(我要更新的值,這邊設 10)

Create and Sign raw transaction

要引入另一個套件 ethereumjs-tx。記得先用 npm 安裝。

var Tx = require('ethereumjs-tx');

建立 raw transaction。

var tx = new Tx(rawTx);

用自己的 private key sign。

const privateKey = new Buffer('<your-private-key>', 'hex')
tx.sign(privateKey);

Send raw transaction

var serializedTx = tx.serialize();
web3.eth.sendRawTransaction('0x' + serializedTx.function function function toString() { [native code] }() { [native code] }() { [native code] }('hex'), function(err, hash) {
    if (!err) {
        console.log(hash);
    } else {
        console.log(err)
    }
});

成功就會回傳一個 transaction hash,像是:

0x2a9d89b0f329853b5c0f83c83cea4cfa2e38ddd1041d9abd0afcc9af5ed1bf1b

交易成功送出且被收進 block 後,再次查詢合約狀態,Print 出來結果就會是 10

可以透過 Etherscan 確認交易有沒有被收進 block 以及合約執行的結果(可能因為參數錯誤導致執行失敗)。

https://ropsten.etherscan.io/tx/0x2a9d89b0f329853b5c0f83c83cea4cfa2e38ddd1041d9abd0afcc9af5ed1bf1b

References

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