有了ChainLink，以太坊layer 2能为Filecoin引流吗？（下）-技术圈

IPFS原力区原作

本文的上篇《有了ChainLink，以太坊layer 2能为Filecoin引流吗？（上）》分析了提高以太坊可扩展性的关键点——交易记录中的数据项，而单笔合约创建交易代码体积超过所在区块整体体积一半大小，极大地影响了网络可扩展性。通过把IPFS作为以太坊的存储Layer 2，托管合约代码，只保留代码哈希（-99.9%），降低区块大小。将更多交易打包进区块，增加可扩展性。那么究竟该如何实现呢？

Filecoin+ChainLink

IPFS网络节点或Filecoin的检索矿工可以作为ChainLink节点提供高效、安全、稳定的外部数据服务，并获得相应奖励。通过将合约数据托管到一个去中心化的预言机网络连接的存储网络，在降低合约交易的数据量，提高以太坊可扩展性的同时，还能保证和以太坊相同的安全性。

一、切入

一般的合约交易的目的都是调用（call）目标合约账户中合约代码的函数(Function)，而我们这次讨论的切入点点一类特殊的交易——合约创建交易。（如果对细节不感兴趣的同学这部分可以先跳过）

在一个合约被调用前，首先应该通过发送一笔交易被创建出来。这类交易与普通交易存在两点不同：

接收人。创建合约交易的接收方地址为固定的零地址——0x0；
合约代码。交易的“数据”项中的代码并不是合约代码，而是需要经过EVM执行计算后的结果。

文章的上半部分给出了一笔以太坊交易的数据结构，下面我们来具体解刨一下合约创建交易中的数据项：

{

“data”: DeployCode+ ContractCode + auxdata

}

Deploy code只在合约的初始化和部署时被执行，具体来说它的作用分为两点：

运行构造函数（可以分为constructorCode和constructorData），并设置初始存储变量(如contract owner)；
将ContractCode部分复制并放入内存，将其返回给EVM作为合约代码。

ContractCode就是合约被创建部署后会被调用的合约代码；
Auxdata是加密指纹的源代码，用于验证。

注：

Deploy code虽然只使用一次便被搁置了，但是由于区块中交易树的根哈希形成了存储在块头的一部分，因此有必要将合约创建数据保留作为交易的一部分。

为了更加直观的展示，我们创建了一个空合约C：

并将它部署在以太坊测试网：

// Deploy code（只使用一次，用于初始化）

60606040523415600e57600080fd5b5b603680601c6000396000f300

// Contract code（被调用）

60606040525b600080fd00

注意，在区块链的一笔交易记录中，代码就是数据。而在合约执行或被调用时，数据就是代码。

二、合约代码体积

然而，一个正式部署在以太坊主网的合约是这个样子的……

来源链接：https://etherscan.io/tx/0x0c8bf04e67d62923f8c8ecc1409b68d42adfd6e2cf102f7d7c9141a1472e408e

这笔合约创建交易的代码部分共计28，224字节，而包含这笔交易的区块大小36，405字节，占比77.5%。

很显然，一笔合约创建交易占用了过多的区块空间，使得单个区块包含的交易数下降，很大程度上影响了以太坊的可扩展性！

三、IPFS来了

由此，我们想到可以把交易数据项中的代码存储在IPFS网络中，在数据项中只保留代码的哈希值。

如此一来，在上面的例子中代码被代码哈希取代，由36，405字节缩减为32字节，体积仅为原来的0.088%。可以为原来区块让出更多交易空间。

注：只要代码大于32字节，就可以把它替换成它哈希

然而，由于IPFS网络节点目前并不稳定，并且以太坊源码中并不包含托管合约的代码。因此，为了实现合约代码在链下高效、安全、稳定的托管。

四、Chainlink来了

IPFS网络节点或Filecoin的检索矿工可以作为ChainLink节点提供外部数据服务，并获得相应奖励。通过将合约数据托管到一个去中心化的预言机网络连接的存储网络，在降低合约交易的数据量、提高以太坊可扩展性的同时，还能保证和以太坊相同的安全性。

Chainlink工作流

结合Chainlink工作流，代码的托管流程流程如下：

合约的创建者将代码托管在IPFS网络中，并在User-SC合约中发布托管需求；
Chainlink网络节点中的预言机拍下托管需求，并作为IPFS或Filecoin节点存储代码或代码碎片；
所有Chainlink节点互相验证代码是否被保存在，如果验证通过则返回Yes代表代码被成功托管。否则失败节点罚没保证金；
发放代码托管奖励给Chainlink节点，保持代码托管的稳定和高效；
将代码哈希值放入交易的数据项，并提交至区块等待被矿工打包。

矿工打包时，只打包哈希值。由于存档节点仍然保存全部完整交易、状态和收据，随时可以验证。虽然在IPFS网络检索的时间会降低单个交易被打包进区块链的时间会增加，但是由于区块体积的下降，单个区块可以打包更多的交易，降低网络的拥挤。代码托管扩展了更大的存储和检索网络，结合哈希寻址的特性，帮助节点更快同步数据。

相应地，代码调用流程：

根据合约账户中代码的哈希在IPFS或Filecoin网络中检索相应代码。其中，deploy code不用下载，只用验证哈希。Contract code需要被下载至EVM，计算后返回状态。

综上，面对每月百万级的合约创建量，和占据区块大小过半的合约代码。通过将以太坊区块中体积较大的合约代码托管至链下，链上交易数据可以只保留代码哈希的方法给交易瘦身（99.9%）。托管工作由IPFS/Filecoin和Chainlink共同负责的，前者负责代码的存储和检索，后者（去中心化预言机）负责前者和以太坊区块链的交互，以及对存储网络节点发放奖励保持代码托管的高效和稳定。最终，达到增加单块的交易数，提高以太坊的可扩展性的目的。

引用：

https://github.com/ethereumbook/ethereumbook/blob/develop/06transactions.asciidoc

https://fullstacks.org/materials/ethereumbook/14_evm.html

https://ethereum.org/en/developers/docs/blocks/

https://ethereum.org/en/developers/docs/nodes-and-clients/

https://medium.com/@hayeah/diving-into-the-ethereum-vm-part-5-the-smart-contract-creation-process-cb7b6133b855

https://medium.com/paradigm-fund/chainlink-detailed-review-on-the-project-9dbd5e050974

／End.

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