智能合约的技术运作原理解析

在上一篇《从一笔交易来看ETH与BTC之异同》中，我们从一笔交易来概略说明了ETH与BTC转帐交易的不同之处，本篇文章我们要来谈以太坊智能合约。不会谈到实作部分，而是希望能从实际应用场景切入来说明，让阅读完本文的读者都能充分理解智能合约的技术运作原理。

好！那本文便开始啰！我们直接开门见山地来谈谈：

何谓智能合约？

智能合约本质上是一段部署 （ Deploy，即发布） 到区块链上的程式码，因为区块链上的程式码（严格来说是二进位码）可以被检视，所以具备公开透明的特性。智能合约被部署到链上后会产生一个合约地址，永久存在于链上的区块之中。以下用Pelith开发部署之CryptoCow智能合约为范例做解说。

如何部署智能合约？

我们从智能合约的诞生谈起。

开发者将程式码开发完成后，要透过发送一笔接收地址为“0x0”开头的交易（一般交易的接收地址为0x开头，后面接一串字），并在交易的 Input Data内放上开发完成的程式码。矿工看到接收地址为0x0的交易就会知道交易的发送者想要部署智能合约，随后便会将Input Data内的程式码部署到区块链上，并生成一个合约地址。

然而我们会发现Input Data充满了看不懂的文字，似乎跟我们印象中的程式码不太一样，原因是在以太坊上储存的合约逻辑是以Bytecode 的形式，所以开发者以Solidity开发的原始码必须先被编译成Bytecode 才能部署上链。

目前大多数开发者使用的开发工具，如：Remix 本身都具备编译的功能，开发者开发完原始码后只要一键进行编译的动作便能取得Bytecode 。

至此，我们来整理一下部署智慧合约上链的流程：

1. 开发者以Solidity 编写完成合约

2. 原始码编译为Bytecode

3. 放入交易的Input Data 中

4. 接收地址部分留空（0x0）

5. 节点（矿工） 判定为要发送合约上链

6. 矿工执行，并部署上链生成智慧合约

7. 合约拥有自己的「合约地址」，永久存在链上

什么是合约地址？

在合约生成之后，会创造出一个合约地址，让合约（Contract Account）和个人帐户（Externally Owned Account）一样都有一个地址，会纪录追踪nonce（帐户的交易次数）和balance（帐户余额）。

不过合约因为是「被」创造出来的，不像个人帐户一样可以「主动操作」来发送交易给别人，所以我们如果要使用智慧合约的功能，必须要以个人帐户发送一笔「接收地址为合约地址」的交易，来主动触发合约，让合约执行动作。

因此，任何一笔交易的起点都必须是个人帐户。

接着，我们来实际看看一笔和智能合约互动的交易，下方是一笔很常见的操作合约交易，内容是将一颗透过智能合约创造出来的ERC-20 代币，从一个地址转移到另一个地址中。而这些操作，必须透过交易发起者将这些操作以程式原始码撰写，编译后放到Input Data 中。

上方红框中其实是Etherscan 解码（Decode）后呈现的样式，而Solidity 原始码编译后其实是长得像下列这样，以hex（16进位制）的方式表示。

对照上下两种不同表现形式的图，我们可以发现下图红底线的部分（0x93316cdf）在上图中被以 MethodID 标示出来。其实0x后的前8码表示的是 我们要呼叫合约中的什么 function（在智慧合约撰写时我们会规划有哪些功能是可以使用的），后面接的则是该功能的其它参数。

而这个 MethodID（0x93316cdf）其实也有许多其它的别名，这边列举一些比较常听到的：HashID、Function Hash、Function Signature 等。

因此，知道这个之后，未来我们在操作DAPP 时，便能去检视背后的操作，也可以直接上以太坊区块链浏览器Etherscan 去追踪交易（Transaction），看是否智慧合约真的有按照DAPP 应用程式介面显示的状态去执行功能。

如果不确定这个MethodID是什么功能或会做什么，可以到Ethereum Function Signature Database 上查询：

把0x93316cdf 贴上并搜寻后，便能得知这个MethodID 对应的是什么function，可以再以这个function 到智慧合约的程式码中去确认到底操作了什么。

结论

智能合约是一段部署到区块链上的程式码，可以有各式各样的功能。因为区块链公开透明的特性，所以可以被任何人检视和验证。

合约部署完成后会生成「合约帐户」，有自己的合约地址。但所有的交易与操作都必须「个人帐户」发起，去呼叫合约中的function来执行。

想要确认操作合约的交易到底做了什么，可以检视Input Data内0x后的前八码 MethodID，并查询这是什么 function，再到合约帐户中去检视原始码来确认。