以太坊交易數據簽名

A. 以太坊web3.sendRawTransaction離線簽名交易

工作中需要復現短地址攻擊和the重入攻擊，重入攻擊可以直接通過eth.sendTransaction和remix來發送交易，但是短地址攻擊由於錢包和remix這些都對input做了長度檢測，無法通過這些方式來復現，只能通過發離線簽名交易來實現。

1.環境依賴：nodejs , keythereum , ethereumjs-common , ethereumjs-tx 。

2.進入Node控制台，獲取相應賬戶私鑰。

3.簽名交易，進入Node,這里注意nonce問題，需要Nonce是實際可執行的nonce，Nonce不對會發送交易失敗,關於如何獲取input data網路比較多就不詳述了。

4.遇到的坑，網路出來的步驟是有問題的或者過時了，當時是參考的這篇文章， https://www.freebuf.com/articles/blockchain-articles/199903.html
，在控制台通過eth.sendRawTransaction發送簽名好的交易，我遇到了這個錯誤 ** sendRawTransaction invalid sender **

B. 如何創建和簽署以太坊交易

交易

區塊鏈交易的行為遵循不同的規則集

• 由於公共區塊鏈分布式和無需許可的性質，任何人都可以簽署交易並將其廣播到網路。

• 根據區塊鏈的不同，交易者將被收取一定的交易費用，交易費用取決於用戶的需求而不是交易中資產的價值。

• 區塊鏈交易無需任何中央機構的驗證。僅需使用與其區塊鏈相對應的數字簽名演算法（DSA）使用私鑰對其進行簽名。

• 一旦一筆交易被簽名，廣播到網路中並被挖掘到網路中成功的區塊中，就無法恢復交易。

以太坊交易結構

• 以太坊交易的數據結構：交易0.1個ETH

  {
  'nonce':'0x00', // 十進制：0
  'gasLimit': '0x5208', //十進制： 21000
  'gasPrice': '0x3b9aca00', //十進制1，000，000，000
  'to': '' ，//發送地址
  'value': '0x16345785d8a0000',//100000000000000000 ，10^17
  'data': '0x', // 空數據的十進製表示
  'chainId': 1 // 區塊鏈網路ID
  }

  這些數據與交易內容無關，與交易的執行方式有關，這是由於在以太坊中發送交易中，您必須定義一些其他參數來告訴礦工如何處理您的交易。交易數據結構有2個屬性設計"gas": "gasPrice","gasLimit"。

• "gasPrice": 單位為Gwei, 為 1/1000個eth,表示交易費用

• "gasLimit": 交易允許使用的最大gas費用。

• 這2個值通常由錢包提供商自動填寫。

  除此之外還需要指定在哪個以太坊網路上執行交易（chainId）: 1表示以太坊主網。

  在開發時，通常會在本地以及測試網路上進行測試，通過測試網路發放的測試ETH進行交易以避免經濟損失。在測試完成後再進入主網交易。

  另外，如果需要提交一些其它數據，可以用"data"和"nonce"作為事務的一部分附加。

  A nonce（僅使用1次的數字）是以太坊網路用於跟蹤交易的數值，有助於避免網路中的雙重支出以及重放攻擊。

以太坊交易簽名

以太坊交易會涉及ECDSA演算法，以Javascript代碼為例，使用流行的ethers.js來調用ECDSA演算法進行交易簽名。

• const ethers = require('ethers')


• const signer = new ethers.Wallet('錢包地址')



• signer.signTransaction({


• 'nonce':'0x00', // 十進制：0


• 'gasLimit': '0x5208', //十進制： 21000


• 'gasPrice': '0x3b9aca00', //十進制1，000，000，000


• 'to': '' ，//發送地址


• 'value': '0x16345785d8a0000',//100000000000000000 ，10^17


• 'data': '0x', // 空數據的十進製表示


• 'chainId': 1 // 區塊鏈網路ID


• })


• .then(console.log)

可以使用在線使用程序Composer將已簽名的交易傳遞到以太坊網路。這種做法被稱為」離線簽名「。離線簽名對於諸如狀態通道之類的應用程序特別有用，這些通道是跟蹤兩個帳戶之間余額的智能合約，並且在提交已簽名的交易後就可以轉移資金。離線簽名也是去中心化交易所（DEXes）中的一種常見做法。

也可以使用在線錢包通過以太坊賬戶創建簽名驗證和廣播。

使用Portis，您可以簽署交易以與加油站網路（GSN）進行交互。

鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。

C. 以太坊區塊鏈之Bug --2020/05/19

為了防止交易重播，ETH（ETC）節點要求每筆交易必須有一個nonce數值。每一個賬戶從同一個節點發起交易時，這個nonce值從0開始計數，發送一筆nonce對應加1。當前面的nonce處理完成之後才會處理後面的nonce。注意這里的前提條件是相同的地址在相同的節點發送交易。

以下是nonce使用的幾條規則：

● 當nonce太小（小於之前已經有交易使用的nonce值），交易會被直接拒絕。

● 當nonce太大，交易會一直處於隊列之中，這也就是導致我們上面描述的問題的原因；

● 當發送一個比較大的nonce值，然後補齊開始nonce到那個值之間的nonce，那麼交易依舊可以被執行。

● 當交易處於queue中時停止geth客戶端，那麼交易queue中的交易會被清除掉。

         第一個欄位 AccountNonce ，直譯就是賬戶隨機數。它是以太坊中很小但也很重要的一個細節。以太坊為每個賬戶和交易都創建了一個Nonce，當從賬戶發起交易的時候，當前賬戶的Nonce值就被作為交易的Nonce。這里，如果是普通賬戶那麼Nonce就是它發出的交易數，如果是合約賬戶就是從它的創建合約數。

為什麼要使用這個Nonce呢？其主要目的就是為了防止重復攻擊（Replay Attack）。因為交易都是需要簽名的，假定沒有Nonce，那麼只要交易數據和發起人是確定的，簽名就一定是相同的，這樣攻擊者就能在收到一個交易數據後，重新生成一個完全相同的交易並再次提交，比如A給B發了個交易，因為交易是有簽名的，B雖然不能改動這個交易數據，但只要反復提交一模一樣的交易數據，就能把A賬戶的所有資金都轉到B手裡。

當使用賬戶Nonce之後，每次發起一個交易，A賬戶的Nonce值就會增加，當B重新提交時，因為Nonce對不上了，交易就會被拒絕。這樣就可以防止重復攻擊。當然，事情還沒有完，因為還能跨鏈實施攻擊，直到EIP-155引入了chainID，才實現了不同鏈之間的交易數據不兼容。事實上，Nonce並不能真正防止重復攻擊，比如A向B買東西，發起交易T1給B，緊接著又提交另一個交易T2，T2的Gas價格更高、優先順序更高將被優先處理，如果恰好T2處理完成後剩餘資金已經不足以支付T1，那麼T1就會被拒絕。這時如果B已經把東西給了A，那A也就攻擊成功了。所以說，就算交易被處理了也還要再等待一定時間，確保生成足夠深度的區塊，才能保證交易的不可逆。

Price 指的是單位Gas的價格，所謂Gas就是交易的消耗，Price就是單位Gas要消耗多少以太幣（Ether），Gas * Price就是處理交易需要消耗多少以太幣，它就相當於比特幣中的交易手續費。

GasLimit 限定了本次交易允許消耗資源的最高上限，換句話說，以太坊中的交易不可能無限制地消耗資源，這也是以太坊的安全策略之一，防止攻擊者惡意佔用資源。

Recipient 是交易接收者，它是common.Address指針類型，代表一個地址。這個值也可以是空的，這時在交易執行時，會通過智能合約創建一個地址來完成交易。

Amount 是交易額。這個簡單，不用解釋。

Payload 比較重要，它是一個位元組數組，可以用來作為創建合約的指令數組，這時每個位元組都是一個單獨的指令；也可以作為數據數組，由合約指令來進行操作。合約由以太坊虛擬機（Ethereum Virtual Machine，EVM）創建並執行。

V、R、S 是交易的簽名數據。以太坊當中，交易經過數字簽名之後，生成的signature是一個長度65的位元組數組，它被截成三段，前32位元組被放進R，再32位元組放進S，最後1個位元組放進V。那麼為什麼要被截成3段呢？以太坊用的是ECDSA演算法，R和S就是ECSDA簽名輸出，V則是Recovery ID。

R,S,V是交易簽名後的值，它們可以被用來生成簽名者的公鑰；R，S是ECDSA橢圓加密演算法的輸出值，V是用於恢復結果的ID

D. 以太坊錢包Mist多重簽名

個人如果錢包中有幾個以太幣，保管好私鑰，做幾個備份也沒有什麼好擔心的，但是要是像我這樣手握成千上萬個幣，能不擔心嗎，哈哈哈。。。

一般大量持幣的機構，都會使用多重簽名機制來保證幣的安全，所謂多重簽名就是多於一個人同意交易才生效，為了弄清楚實際過程，來實操一下。

主賬戶需要多於1個ETH才能新建合約，至少需要3個賬戶才能完成多重簽名錢包

OK，輸入完密碼後看到錢包正在創建，這里我們設置了發送任意的幣都需要至少兩個錢包賬戶同意

耐心等待一會即可看到多重簽名錢包創建好了，創建好後也有一個地址，可以像正常轉幣一樣將ETH從其他地址存到多重簽名地址，這里我們存入100個，可以看到賬戶內現有100個ETH，每次轉出需要至少2人同意

我們這里創建了多重簽名賬戶的3個管理地址，那麼其他的地址需要手動添加改地址到錢包，即可查看或操作此賬戶了。

選擇從多重簽名的錢包轉出，會有提示，每日超過限額，需要其他一個賬戶確認

先按正常的流程走吧，輸完發起賬號的密碼，交易歷史中會看到區塊確認中，當有確認的時候，發現所有多重簽名賬號的Mist中都多了一個提醒

PS：由於多重簽名地址底層使用了以太坊的智能合約，所以每次發起（包括其他人批准）都需要消耗gas，也就是說需要保證管理賬號中有足夠的ETH才行。

E. 以太坊轉賬流程

發起:用戶在本地的以太坊錢包軟體中選擇要發送的交易地址(From)、輸入目標地址(To)、金額(Value)、是否部署或調用合(Data)、手續費單價(Gasprice)等,確認發送至以太坊節點節點和錢包可以是同一台
廣播:節點收到(或自己發起)交易後,會對交易進行驗證。驗證:交易的簽名、發起賬號的余額是否能支付轉賬余額與手續費、Nonce是否為賬號已發出的交易數。驗證為合法後,將交易加入節點的交易池中交易池中存儲著待打包的交
安裝以太坊瀏覽器錢包插件,創建錢包,獲取虛擬以太幣,進行轉賬交易。 實驗內容 學習 初識以太坊,發送交易 1.學習《初始以太坊,發送交易》,虛擬以太幣交易。