什么是以太坊交易中的调用数据以及如何使用它？

了解以太坊交易中的调用数据

1. 调用数据是指与以太坊网络上的交易一起发送的信息，该信息指定应执行智能合约的哪个功能以及向其传递哪些参数。该数据是交易有效负载的一部分，不需要天然气来永久存储，因为它仅在执行上下文期间存在。

2. 当用户与去中心化应用程序 (dApp) 交互时，他们的钱包会构建包含通话数据的交易。该数据遵循以太坊 ABI（应用程序二进制接口）编码标准，允许合约正确解释函数名称和参数。

3. 通话数据字段一旦包含在开采的区块中就不可更改。它成为区块链历史记录的一部分，实现与智能合约的每次交互的透明度和可审计性。

4. 与状态更改存储操作不同，读取或写入调用数据消耗的gas更少，因为它在执行期间驻留在临时内存中。然而，由于数据传输的天然气定价模型，大量的呼叫数据有效负载会增加交易成本。

呼叫数据的结构和编码

1. 每段调用数据都以从函数签名的 Keccak-256 哈希派生的 4 字节函数选择器开始。例如，名为transfer(address,uint256)的函数生成一个唯一的哈希值，其中前四个字节标识合约中的目标方法。

2. 选择器后面是编码参数，根据 ABI 规则与 32 字节边界对齐。地址占据一个槽，整数占据另一个槽，而字符串或数组等动态类型在其实际内容之前包含偏移指针。

3. 复杂的数据结构（例如结构）必须在序列化为调用数据之前进行链外编码。通过 JavaScript 接口调用合约方法时，Web3.js 或 ethers.js 等工具会自动处理此问题。

4. 未对齐或不正确编码的参数会导致静默失败或恢复，因此正确的格式对于成功执行至关重要。开发人员经常使用库来防止构建过程中的人为错误。

调用数据在智能合约执行中的作用

1. 收到交易后，以太坊虚拟机（EVM）解析调用数据以确定预期功能。如果不存在匹配的选择器，则可能会执行回退或接收函数，具体取决于值传输和数据存在。

2. 合约可以使用CALLDATALOAD 、 CALLDATASIZE和CALLDATACOPY等低级操作码访问原始调用数据。这些可以实现优化解析，而无需解码完整的 ABI 结构，通常用于代理模式和最小转发逻辑。

3. 在执行期间，函数根据预期类型和权限验证传入呼叫数据。未经授权的输入或格式错误的参数通常会触发恢复，从而保护合约的完整性。

4. 可升级合约通过委托调用将调用数据原封不动地转发到实现地址，从而利用调用数据，保留上下文，同时将逻辑与存储布局分开。

气体影响和优化技术

1. 根据伊斯坦布尔升级期间引入的 EIP-2028 规则，通话数据中的每个非零字节花费 16 个 Gas，而零字节花费 4 个 Gas。这激励了有效的编码和压缩策略，以减少交易费用。

2. BLS 签名或 Merkle 证明等链下聚合技术允许将多个操作捆绑到单个调用数据流中，从而最大限度地减少批量操作之间的冗余。

3. 一些协议实现了自定义解析器，可以直接在 Solidity 中解码压缩表示，以计算气体的轻微增加来换取数据传输费用的显着节省。

4. Optimistic Rollups 等第 2 层解决方案将压缩批次的交易发布到以太坊，其中调用数据作为状态推导的主要事实来源，突出了其在扩展架构中的关键作用。

常见问题解答

Q：交易提交后可以修改通话数据吗？答：不可以，一旦交易被广播并包含在区块中，调用数据就变得不可变。任何更改都会改变交易哈希并破坏加密一致性。

问：网络上的每个人都可以看到通话数据吗？答：是的，所有通话数据都存储在公共区块链中，任何人都可以使用区块浏览器或节点查询进行检查。除非在链外加密，否则不应包含敏感信息。

问：只读函数如何使用调用数据？答：即使是通过 RPC 调用调用的视图或纯函数也通过网络传输调用数据。尽管没有创建交易，但使用相同的 ABI 编码格式来指定函数和输入。

问：如果调用数据超过大小限制会发生什么？答：极大的调用数据有效负载可能会超出区块气体限制或客户端处理阈值，从而导致节点拒绝。实际限制鼓励复杂交互的模块化设计和链下协调。