6.2 交易和消息

用戶賬戶發起的簽名數據稱為交易，合約賬戶發起的簽名數據稱為消息。交易記錄的數據結構如下：

1）交易標識（Nouce）：隨機數，用于確定每筆交易只能被處理一次的計數器，用于抵制重放攻擊。

2）接收方地址（Receipt）：可以是用戶地址或者合約地址。

3）數值（Value）：交易的以太幣數量。

4）數據（Data）：可選填項，供智能合約接收方使用的數據。

5）V/R/S：ECDSA（Elliptic Curre Digital Signature Algorithm）簽名，用來恢復公鑰。

6）GasPrice：每一個Gas的價格。

7）Gas：交易使用的最大Gas數量。

以太坊引進了“Gas”（燃料）的概念。兩個數值Gas和GasPrice的作用是為了對代碼執行做出經濟上的限制。這種經濟上的舉措就好比我們生活中的智能卡用電。為了防止濫用電資源（當然，還有其他的經濟因素），國家規定了用電成本，電價越貴，我們的用電成本就越高。我們能用多少電取決于花了多少錢買電，一旦用完，家里就停電了。

以太坊系統中，任何運算都是需要占用/消耗資源的，包括計算資源、帶寬資源、存儲資源等。為了防止代碼被惡意或不停地執行（如無限循環運算或其他無謂消耗資源的運算），每筆交易需要對執行代碼所引發的計算，包括初始消息和所有執行中引發的消息做出經濟上的限制。GasPrice是每一計算步驟所需要支付的費用，好比電價。Gas是交易執行時的最大計算步驟數，好比電量。這兩個值的作用就是限制交易中所能執行的代碼計算步驟。所以，在交易執行時，賬戶余額需要有足夠多的“錢”來滿足執行交易中代碼的經濟需求。

簡單理解，就是以太坊中規避計算機惡意攻擊占用資源的解決方案是經濟制裁。既然執行交易需要預先設置花多少錢，那么就可能有下面這兩種情況發生：錢用完了；錢剩余了。

1）如果執行交易的過程中，用完了Gas，那么所有狀態將恢復到原狀態，但是已經支付的交易費用不退。

2）如果執行交易完結時還剩余Gas，那么這些Gas將退還給發送者。

以太坊交易的具體步驟如下：

1）檢查交易的格式是否正確、簽名是否有效和交易標識是否與發送者賬戶的交易標識匹配。如否，返回錯誤。

2）計算交易費用：fee=Gas*GasPrice，并從簽名中確定發送者的地址。從發送者的賬戶中減去交易費用，增加發送者的交易標識。如果賬戶余額不足，返回錯誤。

3）設定初值Gas，并根據交易中的字節數減去一定量的Gas。

4）從發送者的賬戶轉移貨幣價值到接收者賬戶。如果接收賬戶不存在，創建此賬戶。如果接收賬戶是一個合約，運行合約的代碼，直到代碼運行結束或者Gas用完。

5）如果因為發送者賬戶沒有足夠的錢或者代碼執行耗盡Gas導致價值轉移失敗，恢復原來的狀態，但是還需要支付交易費用，交易費用加至礦工賬戶。

6）否則，將所有剩余的Gas歸還給發送者，消耗掉的Gas作為交易費用發送給礦工。

以太坊的消息跟交易在很多方面是相同的。不同點在于消息是從合約發出的，而不是從用戶賬戶。這里需要注意的是，消息觸發合約的執行同樣也需要消耗Gas。