以太坊中nonce深入解读

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前言

用户事务nonce

从一个集群AB从节点试验开始。

总结

区块nonce

参考

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前言

以太坊主要有两种类型nonce，一种是与矿工密切相关的块nonce，即采矿时使用；另一类用户事务与普通用户提交密切相关nonce。

用户事务nonce

1. 为防止交易重播，ETH节点要求每笔交易节点nonce值。当每个账户从同一节点开始交易时，这个nonce值从0开始计数，发送笔nonce对应加1nonce处理完成之后才会处理后?的nonce。在集群环境中，不同节点共同维护同一个家庭nonce值。
2. txpool由两部分组成pending和queued组成，?个为待包装状态，在队列中。如果传?的nonce就是某?户下笔交易应传递的nonce，那么这笔交易就会那里pending等待节点打包。其次，如果传记，如果传记的nonce值过?，在进?txpool检查它之前的nonce并没有使?那么这笔交易就不会发送了pending中，?且放置在queued中。只有当前?的nonce补齐后才会进入到pending中。

从一个集群AB从节点试验开始。

环境 节点A：192.168.45.9 节点B：192.168.45.10 节点A和节点B集群（节点B连接到节点A）

• 在集群环境下，写节点Apending因为交易会在节点B播出，nonce问题写节点Aqueued交易不会被广播。
• 在集群环境中，节点B连接到节点A（admin.addPeer（节点A）），当节点A停止时，集群将很快恢复。但是，如果节点B停止，集群将不再恢复。只有重新连接节点，才能恢复集群B。

1、发送?笔nonce给节点0的交易A，会返回交易hash，并且可以在节点Atxpool中pending看，因为播出够快，节点B也能看到。

2、再次发送nonce0交易(交易金额和gas price保持不变等。A，响应code=-32000，表明没有成功提交。

3.继续测试，再次发送nonce给节点0的交易A，并且把gas price(必须超过10%)， 在txpool可以看出，这笔交易将取代以前的交易。换句话说，针对pending?的交易相同nonce再次提交并提交gas price，之后的交易可以覆盖之前的交易。 4.如果遇到提交给节点A的问题pending交易，并没有及时同步到节点B，但此时同样nonce该交易可以再次提交到节点B，但可以提交hash和节点A的hash都是样品(可以认为两次发送的交易是同一笔交易)。

如果我们重复，如果我们重复的话在节点A的交易中，仍然没有及时同步到节点B，但我们也提交到节点Bnonce交易改变提交的交易同样，我们也可以提交，但两个节点都保持相同nonce，gas price同样，交易相同不同金额的交易，它们的交易hash肯定不是，肯定不是。样品最终只会是？笔会打包，也就是哪个节点在挖掘，优先选择？?pending中的交易。 (测试方法:当节点A和集群B停止节点A时，向节点B发送新的交易hash，然后快速重启节点A(保证在恢复集群之前)，将同样的信息发送到节点Anonce交易，但交易价格提高，同样提交并获得新的交易hash。

5.我们提交测试queued继续发送交易nonce2(跳过1)交易到节点A，将被提交并获得交易hash，只是交易会被释放，只是交易会被释放queued中间，不会被播放到节点B。

6、再次发送nonce为2（跳过1）的交易到节点A中，提交不进去该笔交易。

7.因为节点Bqueued不会在同步节点A之前提交nonce对于2的交易，我们再次向节点提交相同的交易B，我们可以看到交易可以提交，但交易hash和节点A中相应的是?模?样的，也就是说我们依然认为是同?笔交易。

8.仍然重复操作5。我们向节点A提交笔nonce为3的交易进入节点Aqueued然后再次提交笔nonce交易3，把gas price10%仍然可以提交，但他们的hash一定不一样。

9.在我们nonce交易1后，我们观察到节点A和节点Bqueued虽然都是维护的nonce为3的交易（hash不同），但最终进?pending中会是gas price保持这两个节点的价格交易。gas price价格会加到pending中。

9、 如果我们继续提交节点Anonce为5交易进入queued中，保持gas price不变，但提交转账金额， 再次提交nonce在节点B中，两个节点分别维护了两笔交易nonce相同，但交易hash不同的交易， 但此时因为gas price?样，在补齐nonce交易4后，两个节点nonce5的交易将进入每个交易pending中， 但最终只会包装笔会，也就是哪个节点在挖掘，优先选择pending中的交易。 10、 关于nonce其他可能遇到的问题 某户区块链维护nonce已达10笔交易，但已提交交易nonce此时将提示10以下(含10)的交易nonce too low，code=-32000。

某户区块链提交的交易nonce已经到了10，但还是提交了交易nonce为10的交易，继续提交以前交易的任何信息(两笔交易)hash是的)，会提示错误，code=-32000.如果交易金额发生变化(交易)hash不同)，也会提示错误，code=-32000。

总结

当nonce太小(小于以前已经交易过的交易)nonce交易将被直接拒绝。 当nonce太大了，交易会一直在队列中，很长一段时间都没有执行。 当发送较大的nonce值，然后补齐开始nonce到那个nonce之间的nonce，那么交易仍然可以执行。 当交易在队列中时，停止geth在客户端，交易队列中的交易将被清除。 当有一笔pending状态交易，新交易与之相同nonce如果是新交易，值gas price太小，无法覆盖pending状态交易，如果新交易gas price如果高于原交易的110%，原交易将被覆盖。 交易队列最多只保存64个从同一账户发出的交易，The transaction pool queue will only hold a maximum of 64 transactions with the same From:address with nonces out of sequence. 也就是说，如果要批量转账，不要在同一节点发布超过64笔交易。 当前nonce当账户余额不足时，以太坊将拒绝； 如果发起交易，但因为gwei当网络相对较低或繁忙时，该交易尚未被矿工挖掘，可以使用相同的方式nonce和较高的gas从而覆盖之前的交易。

区块nonce

区块上的nonce用于工作量证明的无意义随机数，与挖掘难度有关。 矿工要想成功挖出一个区块，就必须继续随机数穷举nonce，直到通过哈希算法获得的区块hash值小于或等于目标值target，目标值越低，随机数越多，难度值越高。

具体数据结构：

// Block represents an entire block in the Ethereum blockchain. type Block struct {  header       *Header  uncles       []*Header  transactions Transactions   // caches  hash atomic.Value  size atomic.Value   // Td is used by package core to store the total difficulty  // of the chain up to and including the block.  td *big.Int   // These fields are used by package eth to track  / inter-peer block relay.
	ReceivedAt   time.Time
	ReceivedFrom interface{}
}

// Header represents a block header in the Ethereum blockchain.
type Header struct {
	ParentHash  common.Hash    `json:"parentHash"       gencodec:"required"`
	UncleHash   common.Hash    `json:"sha3Uncles"       gencodec:"required"`
	Coinbase    common.Address `json:"miner"            gencodec:"required"`
	Root        common.Hash    `json:"stateRoot"        gencodec:"required"`
	TxHash      common.Hash    `json:"transactionsRoot" gencodec:"required"`
	ReceiptHash common.Hash    `json:"receiptsRoot"     gencodec:"required"`
	Bloom       Bloom          `json:"logsBloom"        gencodec:"required"`
	Difficulty  *big.Int       `json:"difficulty"       gencodec:"required"`
	Number      *big.Int       `json:"number"           gencodec:"required"`
	GasLimit    uint64         `json:"gasLimit"         gencodec:"required"`
	GasUsed     uint64         `json:"gasUsed"          gencodec:"required"`
	Time        *big.Int       `json:"timestamp"        gencodec:"required"`
	Extra       []byte         `json:"extraData"        gencodec:"required"`
	MixDigest   common.Hash    `json:"mixHash"          gencodec:"required"`
	Nonce       BlockNonce     `json:"nonce"            gencodec:"required"`
}

参考

https://wenku.baidu.com/view/c5440a5702f69e3143323968011ca300a6c3f63b.html

以太坊中的两个nonce值_Elonjelinek的博客-CSDN博客