6.2 交易和消息

用户账户发起的签名数据称为交易，合约账户发起的签名数据称为消息。交易记录的数据结构如下：

1）交易标识（Nouce）：随机数，用于确定每笔交易只能被处理一次的计数器，用于抵制重放攻击。

2）接收方地址（Receipt）：可以是用户地址或者合约地址。

3）数值（Value）：交易的以太币数量。

4）数据（Data）：可选填项，供智能合约接收方使用的数据。

5）V/R/S：ECDSA（Elliptic Curre Digital Signature Algorithm）签名，用来恢复公钥。

6）GasPrice：每一个Gas的价格。

7）Gas：交易使用的最大Gas数量。

以太坊引进了“Gas”（燃料）的概念。两个数值Gas和GasPrice的作用是为了对代码执行做出经济上的限制。这种经济上的举措就好比我们生活中的智能卡用电。为了防止滥用电资源（当然，还有其他的经济因素），国家规定了用电成本，电价越贵，我们的用电成本就越高。我们能用多少电取决于花了多少钱买电，一旦用完，家里就停电了。

以太坊系统中，任何运算都是需要占用/消耗资源的，包括计算资源、带宽资源、存储资源等。为了防止代码被恶意或不停地执行（如无限循环运算或其他无谓消耗资源的运算），每笔交易需要对执行代码所引发的计算，包括初始消息和所有执行中引发的消息做出经济上的限制。GasPrice是每一计算步骤所需要支付的费用，好比电价。Gas是交易执行时的最大计算步骤数，好比电量。这两个值的作用就是限制交易中所能执行的代码计算步骤。所以，在交易执行时，账户余额需要有足够多的“钱”来满足执行交易中代码的经济需求。

简单理解，就是以太坊中规避计算机恶意攻击占用资源的解决方案是经济制裁。既然执行交易需要预先设置花多少钱，那么就可能有下面这两种情况发生：钱用完了；钱剩余了。

1）如果执行交易的过程中，用完了Gas，那么所有状态将恢复到原状态，但是已经支付的交易费用不退。

2）如果执行交易完结时还剩余Gas，那么这些Gas将退还给发送者。

以太坊交易的具体步骤如下：

1）检查交易的格式是否正确、签名是否有效和交易标识是否与发送者账户的交易标识匹配。如否，返回错误。

2）计算交易费用：fee=Gas*GasPrice，并从签名中确定发送者的地址。从发送者的账户中减去交易费用，增加发送者的交易标识。如果账户余额不足，返回错误。

3）设定初值Gas，并根据交易中的字节数减去一定量的Gas。

4）从发送者的账户转移货币价值到接收者账户。如果接收账户不存在，创建此账户。如果接收账户是一个合约，运行合约的代码，直到代码运行结束或者Gas用完。

5）如果因为发送者账户没有足够的钱或者代码执行耗尽Gas导致价值转移失败，恢复原来的状态，但是还需要支付交易费用，交易费用加至矿工账户。

6）否则，将所有剩余的Gas归还给发送者，消耗掉的Gas作为交易费用发送给矿工。

以太坊的消息跟交易在很多方面是相同的。不同点在于消息是从合约发出的，而不是从用户账户。这里需要注意的是，消息触发合约的执行同样也需要消耗Gas。