文組也該知道的區塊鏈技術知識《2》：一次搞懂「以太坊智能合約」如何運作

本文作者為賴彥廷，於區塊鏈解決方案服務商 Pelith 沛理科技擔任專案經理，本系列文章並不會談到太深的技術鑽研，而是以深入淺出的方式，讓每一個想要了解區塊鏈技術的讀者，都可以在讀完後說出：原來如此！

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在上一篇《從一筆交易來看 ETH 與 BTC 之異同》中，我們從一筆交易來概略說明了 ETH 與 BTC 轉帳交易的不同之處，本篇文章我們要來談以太坊智能合約。不會談到實作部分，而是希望能從實際應用場景切入來說明，讓閱讀完本文的讀者都能充分理解智能合約的技術運作原理。

好！那本文便開始囉！我們直接開門見山地來談談：

何謂智能合約？

智能合約本質上是一段部署 ( Deploy，即發佈 ) 到區塊鏈上的程式碼，因為區塊鏈上的程式碼（嚴格來說是二進位碼）可以被檢視，所以具備公開透明的特性。

智能合約被部署到鏈上後會產生一個合約地址，永久存在於鏈上的區塊之中。以下用 Pelith 開發部署之 CryptoCow 智能合約為範例做解說。

如何部署智能合約？

我們從智能合約的誕生談起。

開發者將程式碼開發完成後，要透過發送一筆接收地址為 “0x0” 開頭的交易（一般交易的接收地址為0x開頭，後面接一串字），並在交易的 Input Data 內放上開發完成的程式碼。礦工看到接收地址為 0x0 的交易就會知道交易的發送者想要部署智能合約，隨後便會將 Input Data 內的程式碼部署到區塊鏈上，並生成一個合約地址。

然而我們會發現 Input Data 充滿了看不懂的文字，似乎跟我們印象中的程式碼不太一樣，原因是在以太坊上儲存的合約邏輯是以 Bytecode 的形式，所以開發者以 Solidity 開發的原始碼必須先被編譯成 Bytecode 才能部署上鏈。

目前大多數開發者使用的開發工具，如：Remix 本身都具備編譯的功能，開發者開發完原始碼後只要一鍵進行編譯的動作便能取得 Bytecode 。

至此，我們來整理一下部署智能合約上鏈的流程：

開發者以 Solidity 編寫完成合約
原始碼編譯為 Bytecode
放入交易的 Input Data 中
接收地址部分留空（0x0）
節點 (礦工) 判定為要發送合約上鏈
礦工執行，並部署上鏈生成智能合約
合約擁有自己的「合約地址」，永久存在鏈上

什麼是合約地址？

在合約生成之後，會創造出一個合約地址，讓合約（Contract Account）和個人帳戶（Externally Owned Account）一樣都有一個地址，會紀錄追蹤 nonce（帳戶的交易次數）和 balance（帳戶餘額）。

不過合約因為是「被」創造出來的，不像個人帳戶一樣可以「主動操作」來發送交易給別人，所以我們如果要使用智能合約的功能，必須要以個人帳戶發送一筆「接收地址為合約地址」的交易，來主動觸發合約，讓合約執行動作。

因此，任何一筆交易的起點都必須是個人帳戶。

接著，我們來實際看看一筆和智能合約互動的交易，下方是一筆很常見的操作合約交易，內容是將一顆透過智能合約創造出來的 ERC-20 代幣，從一個地址轉移到另一個地址中。而這些操作，必須透過交易發起者將這些操作以程式原始碼撰寫，編譯後放到 Input Data 中。

上方紅框中其實是 Etherscan 解碼（Decode）後呈現的樣式，而 Solidity 原始碼編譯後其實是長得像下列這樣，以 hex（16進位制）的方式表示。

對照上下兩種不同表現形式的圖，我們可以發現下圖紅底線的部分（0x93316cdf）在上圖中被以 MethodID 標示出來。其實 0x 後的前 8 碼表示的是我們要呼叫合約中的什麼 function（在智能合約撰寫時我們會規劃有哪些功能是可以使用的），後面接的則是該功能的其它參數。

而這個 MethodID（0x93316cdf）其實也有許多其它的別名，這邊列舉一些比較常聽到的：HashID、Function Hash、Function Signature 等。

因此，知道這個之後，未來我們在操作 DAPP 時，便能去檢視背後的操作，也可以直接上以太坊區塊鏈瀏覽器 Etherscan 去追蹤交易（Transaction），看是否智能合約真的有按照 DAPP 應用程式介面顯示的狀態去執行功能。

如果不確定這個 MethodID 是什麼功能或會做什麼，可以到 Ethereum Function Signature Database 上查詢：

把 0x93316cdf 貼上並搜尋後，便能得知這個 MethodID 對應的是什麼 function，可以再以這個 function 到智能合約的程式碼中去確認到底操作了什麼。

結論

智能合約是一段部署到區塊鏈上的程式碼，可以有各式各樣的功能。因為區塊鏈公開透明的特性，所以可以被任何人檢視和驗證。
合約部署完成後會生成「合約帳戶」，有自己的合約地址。但所有的交易與操作都必須「個人帳戶」發起，去呼叫合約中的 function 來執行。
想要確認操作合約的交易到底做了什麼，可以檢視 Input Data 內 0x 後的前八碼 MethodID，並查詢這是什麼 function，再到合約帳戶中去檢視原始碼來確認。

好！介紹到這邊，大家閱讀至此應該都對於智能合約的概念有了基礎的認識，未來在操作 DAPP 與檢視智能合約時也多了更多的背景知識可以去做驗證。下一節我們將來介紹 區塊鏈代幣的演進史，從初代比特幣上的 USDT，到以太坊的 ERC20 token，最後會談到在技術觀點上 Libra 為什麼無法吸引頂尖開發者的目光，謝謝大家。