决定转账打包顺序的「神秘」值:Nonce

在《儒林外史》里有一个吝啬鬼叫严监生,临终前躺在床上,竖起两根指头来。家里的侄子,奶妈就围着他问,是不是有什么心愿未了,却都不解其意。最后,严监生的老婆赵氏猜到了原因,屋子里的灯点着两茎灯草,严监生觉得太浪费了,才迟迟不肯咽气。当赵氏把灯里的灯草挑掉了一茎,严监生这才两腿一蹬,双眼一闭,安心去投胎了。

假设在多年轮回后,严监生在 2017 年成了一个加密货币投资者。这天他用 imToken 1.0 给赵氏转账了 10 个 USDT,却仍不改其吝啬的本质,把手续费设定得很低,可这笔交易过了很久也没有显示转账成功。

严监生有些焦急,又给赵氏发去了一笔 10 个 USDT 的转账,这次手续费多给了一些,很快便成功了,而原先发起的第一笔交易则显示失败。

Emmmm~ 这是为什么呢?

最近以太坊网络转账的矿工费越来越贵,原因我们在《为什么矿工费这么贵?》解释过了,那么面对昂贵的矿工费,多数人都会选择把矿工费调低一些,毕竟节俭一点没啥不好的。

可是当我们使用 imToken 1.0 进行转账,把手续费调得很低时就可能会出现上面这种情况:第一笔交易迟迟不被打包,再次发起第二笔交易成功后,第一笔交易则会显示失败。

究其原因,是一个叫 nonce 的值造成的。

在以太坊上发生的每笔交易都有一个值叫 nonce,这个值用于计算一个以太坊地址中发出的交易数量。一个以太坊地址里的所有转账会按照你发起转账的时间,给每一笔交易排序,从 0 开始计数。地址每发送一笔交易,交易的随机数 nonce 就会增加 1,而转入这个地址的交易则不会改变 nonce 值。

举个例子:

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报告:到2026年全球金融科技区块链市场将达到87亿美元:金色财经报道,据ResearchAndMarkets的?“金融科技区块链-全球市场轨迹与分析”报告显示,在 COVID-19危机中,全球金融科技区块链市场在 2022 年估计为 13 亿美元,预计到 2026 年修订后的规模将达到 87 亿美元,在分析期间以 44.8% 的复合年增长率增长。

到 2022 年,美国的金融科技区块链市场估计为 4.516 亿美元。该国目前占全球市场 32.8% 的份额。中国是世界第二大经济体,预计到 2026 年市场规模将达到 8.74 亿美元,在整个分析期间的复合年增长率为 52.6%。

全球金融科技区块链市场的增长可归因于消费者对拥有和投资比特币的需求不断增长等因素;对更便宜、更快捷的跨境支付系统的需求不断增加;与金融服务行业的生态系统更好地兼容;以及对综合安全机制的不断升级的要求。随着各国政府建立金融科技区块链设施,市场可能在大流行期间实现快速增长。[2022/8/17 12:31:20]

这个地址中截止撰稿一共向外发起了 4 笔向外转账和 2 笔进账收款,其中红色框框标出的这两笔交易不纳入该地址的 nonce 值计算,其余 4 笔向外转账交易的 nonce 值从下往上分别为 0,1,2,3。

以太坊区块链对 nonce 做了这样三条规定:

矿工需要按照 nonce 值从小到大去打包转账,所以在 nonce 为 0 的交易未被矿工打包前,nonce 为 1,2,3···的交易无论矿工费给的多高,都必须一直排队等着(就好比早高峰堵车的时候我们不能加塞,无论是劳斯莱斯还是奇瑞,都只能老老实实排队)。

nonce 是连续的,不能跳过。当 nonce 为 1 的交易没有发起时,nonce 不能从 0 直接跳到 2,即 nonce 为 2 的交易只能发生在 nonce 为 1 的交易后面。

如果有两笔交易 nonce 相同,其中一笔交易成功后,另外一笔交易就会显示被替代,转账失败。

严监生在使用 imToken 1.0 进行转账时,第一笔 nonce 为 0 的交易,因为手续费过低,没有被矿工及时打包,一直处于等待状态。这时他再次发起的第二笔交易 nonce 值,你猜是 0 还是 1 ?

答案是 0。

你可能有点疑惑,前面不是说随着地址每发出一笔向外转账, nonce 值就会 +1 么,怎么这里两笔转账的 nonce 值却都是 0 呢?

原因是 imToken 1.0 不支持发起连续转账,如果在第一笔交易未被成功打包的情况下,就连续发送下一笔交易,其中一笔就一定会失败,这是因为这两笔交易使用的是相同的 nonce 值。

根据以太坊 nonce 的第三条规则,当有两个 nonce 值相同的交易发生时,就只能有一笔交易被成功打包,一山不容二虎。同理,在第一笔交易没有转账成功时,后续发起的第二笔、第三笔、···· 第 n 笔交易的 nonce 值均为 0,其中只有一笔交易能被矿工成功打包,其他的交易会全部显示失败。那么,哪笔交易能成功呢,有什么判断标准么?

Nonce 值相同的交易,给矿工的手续费最高的那笔更容易成功,这不是以太坊区块链的规定,而是矿工们逐利使然,谁不想多赚点钱呢。矿工当然就会选择给的手续费更多的那笔交易来打包,其他的相同 nonce 的交易则都会被矿工丢弃,显示在你的钱包软件里就是失败的状态。

这 n 笔先后发起, nonce 值相同的交易,就像是起跑线不同,终点线却相同的运动员,只有第一名的飞人博尔特能被大众关注,其他人则籍籍无名。升级后的 imToken 2.0 则支持发起连续转账,如果严监生是用 imToken 2.0 进行转账,那么他的第一笔交易 nonce 值为 0,第二笔交易 nonce 值则为 1,即便前面的交易还未被打包,后续发起的交易 nonce 值也会自动累加 1。

上面我们提到了 nonce 为 0 的交易未被矿工打包时,nonce 为 1 的交易就得一直等着,所以虽然后续发起的交易 nonce 值可以累加,却必须排队等着 nonce 值更小的交易被打包后,才能轮到自己。

这 n 笔先后发起, nonce 值不断累加的交易,就像是起跑线不同,终点线也不同的运动员,但必须等到第一跑道的运动员到达终点后,第二、三、··· n  跑道的运动员才可以起跑。

如果第一跑道的人是博尔特,那么后续的几笔交易也能很快陆续上场,可要是第一跑道的人是海绵宝宝的宠物——小蜗,那后面跑道的运动员们可能就得等到天荒地老了。这个时候就该给小蜗一根能量棒,提提速!

imToken 2.0 针对到账慢的交易推出了加速功能,这个功能就像是一个能量棒,吃下去后就能让交易迅速被矿工打包。imToken 会根据以太坊上的网络情况,自动帮你计算出性价比最高的矿工费,点击「加速交易」,就可以完成交易加速打包。

「加速交易」的原理其实也很简单,就是再发起一笔 nonce 值相同,但矿工费更高的转账,来覆盖原来的。这样这笔交易就会更快被打包,原来的转账则被替代掉。

如果你拿不准自己转账的矿工费该如何设定,是贵了还是便宜了。别担心,最新版的 imToken 已经支持三挡变速,「快速、一般、缓慢」三种交易打包速度,任你选择。

imToken 1.0 不支持交易加速和连续发起多笔交易。当一笔交易设置的矿工费过低时,会导致迟迟不被打包,也无法进行加速。而如果在第一笔交易还未成功被打包,就急于发起第二笔交易,则会导致其中一笔交易失败。

imToken 2.0 支持交易加速、三挡变速和连续发起多笔交易。当一笔交易设置的矿工费过低时,可以追加矿工费,加速打包确认。在最新版 imToken 中,你可以按需选择矿工费,「三挡变速」一目了然;如果不介意打包时间的话,可以连续发起多笔交易,静静等待交易被打包确认就可以了。

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