web3.py 简介：面向 Python 开发者的以太坊

Web3.py 简介 面向 Python 开发者的以太坊

今天，我将带领大家开启 Web3.py 库的使用之旅。倘若你是一名 Python 开发者，那么 Web3.py 将是你与以太坊区块链进行交互的不二之选。在接下来这个教程中，我会循序渐进地为你展示如何运用 Web3.py 与以太坊区块链展开交互。

什么是 Web3.py？

作为系列教程的第一部分，将首先对 Web3.py 库进行整体概述，随后演示如何查看以太坊账户的余额。

利用以太坊开发区块链应用程序，涉及多个不同方面：

1. 开发智能合约：运用 Solidity 编程语言编写可在区块链上运行的程序。
2. 开发与区块链交互的客户端：编写用于从区块链读取和写入数据的代码（涵盖与智能合约的交互）。

Web3.py 能够助力你完成第二项任务，即开发与以太坊区块链交互的客户端。这里所说的"客户端"，并非特指面向用户的应用程序（如 Web 应用程序），而是指通过读取区块链信息、写入新的交易数据，或者借助智能合约执行业务逻辑，来与区块链进行交互的"客户端"。鉴于你使用 Python 编写代码，这个"客户端"可能是一个抓取区块链数据的脚本，也可能是执行智能合约函数的服务器进程。Web3.py 是一个库集合，借助它，你可以执行以下操作：创建以太坊交易、从智能合约读取和写入数据、创建智能合约等等！

下面，让我们一同看看如何使用 Web3.py 与以太坊进行交互（如下图所示）：

Web3.py 通过 JSON RPC （远程过程调用）协议与以太坊区块链实现通信。以太坊是一个点对点的节点网络，它将所有数据分布在网络中的每个节点上。也就是说，网络上的每个节点都保存着网络上所有代码和数据的副本。Web3.py 允许我们使用 JSON RPC 代表整个网络向单个以太坊节点发出请求。如此一来，我们便能够通过单个节点读取和写入网络数据。这有点类似于向 Web 服务器上的 JSON API 发出 HTTP 请求。

依赖项

让我们着手安装并配置使用 Web3.py 进行开发所需的各项依赖。

Python 环境

首先，请确保你的系统中已安装合适版本的 Python。在本系列教程中，我使用的是 3.6.7 版本。为了更好地管理开发环境，建议你使用环境管理器，如 Python 自带的 venv 或 pyenv，你可以从官方渠道下载它们。

要检查你的机器上是否已安装 Python，可以在终端中输入以下命令：

python --version

在继续后续操作前，请务必确认已安装 Python 3 版本。如果你的系统中安装了多个 Python 版本，并且需要使用 python3 命令来访问 Python 3 版本，那么在本系列教程的所有 Python 终端命令中，都请使用 python3 替代 python。

接下来，使用 venv 或 pyenv 创建一个虚拟环境，用于安装后续的 Python 依赖项。

Web3.py 库安装

在终端中，你可以使用 pip 工具来安装 Web3.py 库，命令如下：

pip install web3

Infura RPC URL 配置

为了通过 JSON RPC 连接到以太坊主网节点，我们需要获取访问以太坊节点的途径。有几种方式可以实现这一目标。其一，你可以使用 Geth 或 Parity 自行运行一个以太坊节点，但这需要你下载大量的区块链数据并保持节点的同步状态。如果你曾尝试过这种方式，就会知道这其中的难度和复杂性。

更为便捷的方式是，使用 Infura 提供的服务来访问以太坊节点，而无需自己运行节点。Infura 是一项免费的服务，它提供了远程的以太坊节点。你只需注册 Infura 账号，获取 API 密钥以及要连接的网络的 RPC URL 即可。

注册完成后，你的 Infura RPC URL 格式应如下所示：

https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_API_KEY_GOES_HERE

检查账户余额

当所有依赖项都安装并配置完成后，你就可以开始使用 Web3.py 进行开发了！首先，在终端中启动 Python shell，命令如下：

现在，你已经成功打开了 Python shell！在 Python shell 中，你可以按照以下方式导入 Web3.py 库：

from web3 import Web3

infura_url = f"https://mainnet.infura.io/v3/{YOUR_INFURA_API_KEY}"
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(infura_url))

现在，您已经拥有一个实时的 Web3 连接，可以与以太坊主网通信了！我们可以像这样确保连接成功：

web3.is_connected()

True

如果连接有效，则返回 true。接下来，我们可以像这样检查最新的区块号：

web3.eth.block_number

23644784

这是最新的区块号！现在让我们检查一下这个账户的余额： 0x90e63c3d53E0Ea496845b7a03ec7548B70014A91 。我们可以通过使用 web3.eth.get_balance() 检查余额来了解这个账户持有多少以太币。

首先，让我们将地址分配给一个变量：

account = "0x388C818CA8B9251b393131C08a736A67ccB19297"
balance = web3.eth.get_balance(account)
web3.from_wei(balance, "ether")

Decimal('19.647278378122494711')

这就是账户余额！不过，需要注意的是，这个账户余额是以 wei 表示的，wei 是 Ether 的一个分支，类似于一分钱。你必须用 10 ** 18 除以 wei 才能将其转换为 Ether。

我还要提一下，通读 Web3.py 文档可以让你全面了解该库的功能。我强烈建议你浏览一下，即使你并不完全了解它的功能。你可以在这里找到 Web3.py 的完整文档：

https://web3py.readthedocs.io/en/stable/

此外，请注意，Web3.py 正在积极开发中。您可以访问 Web3.py 的 GitHub 仓库来跟踪其进展，也可以阅读代码以更好地理解该库本身。您可以在此处找到 GitHub 仓库：

https://github.com/ethereum/Web3.py/

使用 Web3.py 从智能合约读取数据

欢迎来到系列教程的第二集。在本集中，我将为大家详细介绍如何使用 Web3.py 从以太坊区块链读取智能合约数据。

接下来，我们继续导入所需的库，并设置 web3 连接：

import json
from web3 import Web3

infura_url = f"https://mainnet.infura.io/v3/{YOUR_INFURA_API_KEY}"
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(infura_url))

为了使用 Web3.py 从智能合约中读取数据，我们需要以下两个关键要素：

1. 目标智能合约的 Python 表示
2. 调用智能合约函数以读取数据的方法

我们可以通过 web3.eth.Contract() 函数获取以太坊智能合约的 Python 表示。该函数需要两个核心参数：智能合约的 ABI（应用二进制接口）和智能合约地址。

智能合约 ABI（Application Binary Interface）是一个 JSON 数组，它详细描述了特定智能合约的接口信息和工作方式。以下是一个 ABI 示例：

abi = [{"constant":true,"inputs":[],.....],"name":"Transfer","type":"event"}]

（注：这是一个完整的 ABI 数组示例，结构较为复杂。此示例展示的是 OmiseGo 代币的 ABI，该代币实现了 ERC - 20 代币标准。若您对 ERC - 20 标准不熟悉，可参考相关视频进行了解。您可以在 Etherscan 上查询该代币的详细信息，包括其 ABI 和地址。在本示例的后续部分，我们将使用此智能合约 ABI。）

在此，我将存储来自以太坊主网的 OMG 代币地址：

address = "0xd26114cd6EE289AccF82350c8d8487fedB8A0C07"

现在，我们已经获取了 ABI 和地址这两个必要值，接下来就可以创建 OMG 代币智能合约的完整 Python 表示，代码如下：

address = "0xd26114cd6EE289AccF82350c8d8487fedB8A0C07"
abi = json.loads('[{"constant":true,"inputs":[],"name":"mintingFinished","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"name","outputs":[{"name":"","type":"string"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"_spender","type":"address"},{"name":"_value","type":"uint256"}],"name":"approve","outputs":[],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"totalSupply","outputs":[{"name":"","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"_from","type":"address"},{"name":"_to","type":"address"},{"name":"_value","type":"uint256"}],"name":"transferFrom","outputs":[],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"decimals","outputs":[{"name":"","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[],"name":"unpause","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"_to","type":"address"},{"name":"_amount","type":"uint256"}],"name":"mint","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"paused","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"_owner","type":"address"}],"name":"balanceOf","outputs":[{"name":"balance","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[],"name":"finishMinting","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[],"name":"pause","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"owner","outputs":[{"name":"","type":"address"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[],"name":"symbol","outputs":[{"name":"","type":"string"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"_to","type":"address"},{"name":"_value","type":"uint256"}],"name":"transfer","outputs":[],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"_to","type":"address"},{"name":"_amount","type":"uint256"},{"name":"_releaseTime","type":"uint256"}],"name":"mintTimelocked","outputs":[{"name":"","type":"address"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"_owner","type":"address"},{"name":"_spender","type":"address"}],"name":"allowance","outputs":[{"name":"remaining","type":"uint256"}],"payable":false,"type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"newOwner","type":"address"}],"name":"transferOwnership","outputs":[],"payable":false,"type":"function"},{"anonymous":false,"inputs":[{"indexed":true,"name":"to","type":"address"},{"indexed":false,"name":"value","type":"uint256"}],"name":"Mint","type":"event"},{"anonymous":false,"inputs":[],"name":"MintFinished","type":"event"},{"anonymous":false,"inputs":[],"name":"Pause","type":"event"},{"anonymous":false,"inputs":[],"name":"Unpause","type":"event"},{"anonymous":false,"inputs":[{"indexed":true,"name":"owner","type":"address"},{"indexed":true,"name":"spender","type":"address"},{"indexed":false,"name":"value","type":"uint256"}],"name":"Approval","type":"event"},{"anonymous":false,"inputs":[{"indexed":true,"name":"from","type":"address"},{"indexed":true,"name":"to","type":"address"},{"indexed":false,"name":"value","type":"uint256"}],"name":"Transfer","type":"event"}]')
contract = web3.eth.contract(address=address, abi=abi)
contract

<web3._utils.datatypes.Contract at 0x1097afb30>

既然本课的第一部分已经完成，接下来我们需要完成第二部分：通过调用智能合约的函数来读取数据。所有智能合约函数都列在指定的 Web3 合约的 contract.functions 命名空间下。例如，如果合约实现了 myFunction()，我们可以调用 contract.functions.myFunction()。

太棒了！理论上，我们可以调用智能合约实现的任何函数。但是，如何才能知道它具体实现了哪些函数呢？首先，我们可以将 contract.functions 记录到控制台，查看返回的内容（你可以在上面的视频中看到我是如何操作的）。不过，由于这个智能合约实现了 ERC - 20 标准，我们已经知道它实现了多个函数，例如 totalSupply()、name()、symbol() 和 balanceOf()。我们可以分别读取这些函数的值，代码如下：

首先，所有 OMG 代币的总供应量：

totalSupply = contract.functions.totalSupply().call()
totalSupply

140245398245132780789239631

web3.from_wei(totalSupply, 'ether')

Decimal('140245398.245132780789239631')

二、OMG 代币名称：

contract.functions.name().call()

'OMGToken'

三、OMG 代币的符号：

contract.functions.symbol().call()

'OMG'

最后，我们可以查看指定账户的余额。我在 Etherscan 上查找了一位 OMG 持有者，找到了这个地址0xd26114cd6EE289AccF82350c8d8487fedB8A0C07 。我们可以像这样查看这个账户的余额：

balance = contract.functions.balanceOf('0xd26114cd6EE289AccF82350c8d8487fedB8A0C07').call()

web3.from_wei(balance, 'ether')

Decimal('35983.547643640001789023')

就是这样！使用 Web3.py 从智能合约读取数据就是这么简单。

发送以太坊交易

欢迎来到由 6 部分组成的教程系列的第三部分。在本视频中，我将向大家详细介绍如何使用 Web3.py 在以太坊区块链上创建交易。本课程适合从初学者到高级用户的各类人群，我将从基础概念开始，逐步深入讲解。在学习的过程中，你不仅能够掌握 Web3.py 的使用方法，还能深入理解以太坊区块链上交易运作的基础知识。

每当你在以太坊区块链上创建一笔交易时，实际上就是在向区块链写入数据并更新其状态。创建交易的方式有很多种，例如将以太币从一个账户发送到另一个账户、调用能够写入数据的智能合约函数，以及将智能合约部署到区块链上。通过使用 Web3.py 库来执行这些操作，并仔细观察每个步骤的工作原理，我们能够更加深入地理解这些概念。

为了将交易广播到网络，有多种方法可供选择。在本教程中，为了保护私钥这一极其敏感的数据，我将使用个人开发的区块链进行演示。我强烈推荐大家使用 Foundry + Anvil 组合作为你的以太坊开发个人区块链。Foundry 是 Rust 生态下的一个强大的智能合约开发工具链，而 Anvil 则是它提供的本地 EVM 模拟器／节点。该工具在 Windows、Mac 和 Linux 系统上均可使用，并且提供了桌面应用程序和命令行工具两种形式，方便你根据自己的需求进行选择。

以下是安装和启动 Anvil 的命令：

curl -L https://foundry.paradigm.xyz | bash
anvil

您可以在此处[https://github.com/foundry-rs/foundry\]找到适合您操作系统的最新版本。下载存档包后，解压安装程序并执行设置步骤。安装完成后，每次打开它时都应该看到此屏幕：

                             _   _
                            (_) | |
      __ _   _ __   __   __  _  | |
     / _` | | '_ \  \ \ / / | | | |
    | (_| | | | | |  \ V /  | | | |
     \__,_| |_| |_|   \_/   |_| |_|

    1.4.3-stable (fa9f934bda 2025-10-22T05:33:20.255411000Z)
    https://github.com/foundry-rs/foundry

Available Accounts
==================

(0) 0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266 (10000.000000000000000000 ETH)
......

Private Keys
==================

(0) 0xac0974bec39a17e36ba4a6b4d238ff944bacb478cbed5efcae784d7bf4f2ff80
......

Wallet
==================
......

0

Listening on 127.0.0.1:8545

太棒了！🎉现在您已经拥有一个正在运行的个人区块链网络！

现在让我们代码连接到 anvil，而不是 Infura 节点：

from web3 import Web3

anvil_url = "http://127.0.0.1:8545"
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(anvil_url))
web3.is_connected()

True

现在从 anvil 复制前两个帐户并将它们分配给如下变量：

account_1 = web3.eth.accounts[0]
account_2 = web3.eth.accounts[1]
print("account_1 余额：", web3.eth.get_balance(account_1))
print("account_2 余额：",web3.eth.get_balance(account_2))

account_1 余额： 10000000000000000000000
account_2 余额： 10000000000000000000000

接下来，从列表中获取第一个帐户的私钥。前往 anvil 的终端显示， 找到 Private Keys。复制私钥后，将其赋值给一个变量，如下所示：

private_key = '0xac0974...'  # 替换为 account_1 的私钥

现在让我们构建一个以太坊交易，将以太币（ETH，以太坊的加密货币）从 account_1 发送到 account_2。我们可以像这样构建一个交易字典，该字典包含将广播到区块链的所有必要信息：

nonce = web3.eth.get_transaction_count(account_1)

tx = {
    'nonce': nonce,
    'to': account_2,
    'value': web3.to_wei(1, 'ether'),
    'gas': 2000000,
    'gasPrice': web3.to_wei('50', 'gwei'),
}

signed_tx = web3.eth.account.sign_transaction(tx, private_key)
tx_hash = web3.eth.send_raw_transaction(signed_tx.raw_transaction)
web3.to_hex(tx_hash)

'0x007a4876a06e0e2b22f83f05e5a5b92d0000d99f5b0fed5e64197620c81adc53'

代码解释：

1. 获取 Nonce

   nonce = web3.eth.get_transaction_count(account_1)

   • Nonce 是账户发出的交易计数（从 0 开始）。
   • 它是一个必填字段，用于防止双重支付 （double-spending）和交易重放攻击（replay attacks）。
   • 每次交易被确认后，nonce 会递增。

2. 构建交易对象

   tx = {
       'nonce': nonce,
       'to': account_2,
       'value': web3.to_wei(1, 'ether'),
       'gas': 2000000,
       'gasPrice': web3.to_wei('50', 'gwei'),
   }

   • nonce：当前交易的 nonce（必须与账户的当前交易计数匹配）。
   • to ：接收 ETH 的目标地址（account_2）。
   • value ：要发送的 ETH 金额，使用 web3.to_wei() 转换单位（这里发送 1 ETH）。
   • gas： gas 限制（即最多消耗的 gas 数量），这里设为 2,000,000（足够完成普通 ETH 转账）。
   • gasPrice：每单位 gas 的价格（50 Gwei），影响交易被打包的速度（价格越高，矿工越优先打包）。

补充说明：

• gas 和 gasPrice

  • gas 是交易执行的计算资源上限，如果交易消耗的 gas 超过这个值，交易会失败并回滚。
  • gasPrice 是你愿意为每单位 gas 支付的费用（1 Gwei = 10⁹ Wei，1 ETH = 10¹⁸ Wei）。
  • 你可以用 web3.eth.gas_price 获取当前推荐的 gas 价格（动态变化）。

• 签名交易

  上述代码只是构建了交易，尚未签名。要广播交易，还需要用私钥对交易进行签名：

    signed_tx = web3.eth.account.sign_transaction(tx, private_key)
    tx_hash = web3.eth.send_raw_transaction(signed_tx.raw_transaction)

  （注：实际使用时请妥善保管私钥，不要硬编码在代码中！）

• 动态 Gas 价格（可选）

  如果你想优化手续费，可以动态获取当前 gas 价格：

  gas_price = web3.eth.gas_price  # 自动获取网络推荐的 gas 价格
  tx['gasPrice'] = gas_price

关键点总结：

1. Nonce 确保交易顺序正确且防止重放。
2. value 必须用 web3.to_wei() 转换单位（ETH → Wei）。
3. Gas 相关参数 影响交易执行成本和速度。
4. 实际使用时，务必通过安全方式管理私钥（如环境变量或密钥管理服务）。

最后我们观察一下余额的变化

print("account_1 余额：", web3.eth.get_balance(account_1))
print("account_2 余额：",web3.eth.get_balance(account_2))

account_1 余额： 9998998950000000000000
account_2 余额： 10001000000000000000000

耶！你已经成功使用 Python 将 Ether 从一个账户发送到另一个账户了！

使用 Web3.py 调用智能合约函数

准备工作：部署智能合约

在调用智能合约函数之前，我们需要先将智能合约部署到区块链网络。这里我们使用 Remix IDE 进行快速部署（无需本地安装开发环境）。

1. 使用 Remix 部署智能合约

1. 访问 Remix IDE
2. 创建一个新文件 Greeter.sol，粘贴以下简单合约代码：

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.8.2 <0.9.0;

contract Greeter {
    string public greeting;

    constructor() {
        greeting = "Hello";
    }

    function set_greeting(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }

    function greet() public view returns (string memory) {
        return greeting;
    }
}

3. 编译合约：

   • 点击左侧"Solidity编译器"标签
   • 确保编译器版本与合约声明匹配（^0.8.0）
   • 点击"Compile Greeter.sol"

4. 部署合约：

   • 切换到"部署和运行交易"标签
   • 在"Environment"下拉菜单中选择"Injected Provider - DEV "Foundry Provider"（测试用）
   • 点击"Deploy"按钮
   • 部署成功后，你会在"Deployed Contracts"部分看到你的合约

2. 获取合约ABI和地址

部署后，你需要记录：

• 合约地址：在Remix的"Deployed Contracts"部分显示
• 合约ABI：在编译后，点击"ABI"按钮复制JSON格式的ABI

编译后的 ABI 如下所示（您可以复制它以方便使用）：

abi = [
			{
				"inputs": [],
				"stateMutability": "nonpayable",
				"type": "constructor"
			},
			{
				"inputs": [],
				"name": "greet",
				"outputs": [
					{
						"internalType": "string",
						"name": "",
						"type": "string"
					}
				],
				"stateMutability": "view",
				"type": "function"
			},
			{
				"inputs": [],
				"name": "greeting",
				"outputs": [
					{
						"internalType": "string",
						"name": "",
						"type": "string"
					}
				],
				"stateMutability": "view",
				"type": "function"
			},
			{
				"inputs": [
					{
						"internalType": "string",
						"name": "_greeting",
						"type": "string"
					}
				],
				"name": "set_greeting",
				"outputs": [],
				"stateMutability": "nonpayable",
				"type": "function"
			}
		]

请注意，设置了一个"默认"帐户，我们将在上面的示例中使用它与区块链进行交互。

import json
from web3 import Web3

# Set up web3 connection with anvil
anvil_url = "http://127.0.0.1:8545"
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(anvil_url))

web3.eth.default_account = web3.eth.accounts[0]

现在像这样存储智能合约地址（注意它必须是校验和格式to_checksum_address）：

contract_address = "0xe7f1725E7734CE288F8367e1Bb143E90bb3F0512"
contract_address = web3.to_checksum_address(contract_address)
contract_address

'0xe7f1725E7734CE288F8367e1Bb143E90bb3F0512'

接下来，我们将像这样初始化合约：

contract = web3.eth.contract(address=contract_address, abi=abi)

接下来，我们可以像这样读取默认问候语：

contract.functions.greet().call()

'Hello'

最后，我们可以通过调用 set() 函数来设置新的问候语，如下所示：

# Set a new greeting
tx_hash = contract.functions.set_greeting('nihao').transact()
# Wait for transaction to be mined
web3.eth.wait_for_transaction_receipt(tx_hash)
# Display the new greeting value
contract.functions.greet().call()

'nihao'

使用 Web3.py 部署智能合约

智能合约是部署在以太坊网络上的自执行程序。部署前需完成以下环境配置：

环境准备

安装 Solidity 编译器支持库：

pip install py-solc-x

安装指定版本的 Solidity 编译器（示例使用 v0.8.30）：

from solcx import install_solc, set_solc_version
install_solc(version='0.8.30')
set_solc_version('0.8.30')

强调：set_solc_version 函数确保您使用的是正确的编译器版本。

您现在应该准备好编译和部署contract。

以下示例贯穿以下步骤：

1. 将 Solidity 合约编译为字节码和 ABI
2. 初始化合约实例
3. 使用 Contract 实例部署合约并发起交易
4. 使用 Contract 实例与合约函数进行交互

from web3 import Web3
from solcx import compile_source

# Solidity source code
compiled_sol = compile_source(
'''

// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.8.2 <0.9.0;

contract Greeter {
    string public greeting;

    constructor() {
        greeting = "Hello";
    }

    function set_greeting(string memory _greeting) public {
        greeting = _greeting;
    }

    function greet() public view returns (string memory) {
        return greeting;
    }
}
''',
    output_values=['abi', 'bin']
)

# retrieve the contract interface
contract_id, contract_interface = compiled_sol.popitem()

# get bytecode / bin
bytecode = contract_interface['bin']
# get abi
abi = contract_interface['abi']

# web3.py instance
w3 = Web3(Web3.EthereumTesterProvider())
# set pre-funded account as sender
w3.eth.default_account = w3.eth.accounts[0]

Greeter = w3.eth.contract(abi=abi, bytecode=bytecode)

# Submit the transaction that deploys the contract
tx_hash = Greeter.constructor().transact()

# Wait for the transaction to be mined, and get the transaction receipt
tx_receipt = w3.eth.wait_for_transaction_receipt(tx_hash)

greeter = w3.eth.contract(
    address=tx_receipt.contractAddress,
    abi=abi
)

greeter.functions.greet().call()

'Hello'

tx_hash = greeter.functions.set_greeting('Nihao').transact()
tx_receipt = w3.eth.wait_for_transaction_receipt(tx_hash)
greeter.functions.greet().call()

'Nihao'

使用 Web3.py 检查区块

如何使用 Web3.py 检查以太坊区块链的区块。分析以太坊区块链的历史记录时，检查区块通常很有用。Web3.py 有很多功能可以帮助我们做到这一点。例如，我们可以在 Etherscan 上构建类似这样的区块历史记录功能：

让我们开始使用 Web3.py 提供的一些功能。这个设置比之前的课程简单得多。我们将重新连接到主网来检查那里的区块：

from web3 import Web3

# Fill in your infura API key here
infura_url = f"https://mainnet.infura.io/v3/{YOUR_INFURA_API_KEY}"
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(infura_url))
web3.is_connected()

True

首先，我们可以像这样获取最新的区块号：

web3.eth.block_number

23644813

我们还可以像这样获取最新区块的所有数据：

web3.eth.get_block('latest')

AttributeDict({'baseFeePerGas': 98176494,
 'blobGasUsed': 393216,
 'difficulty': 0,
 'excessBlobGas': 393216,
 'extraData': HexBytes('0xe29ca82051756173617220287175617361722e77696e2920e29ca8'),
 'gasLimit': 45043772,
 'gasUsed': 39905046,
 'hash': HexBytes('0x0789473cf3dfd0b0bb9a2e62b00a8615ce4c122677bd0d1f3fec99bd93460a41'),
 'logsBloom': HexBytes('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'),
 'miner': '0x396343362be2A4dA1cE0C1C210945346fb82Aa49',
 'mixHash': HexBytes('0xed43e9a0a48a5fa125681adb03a6c4e3590e58b11986d1c3ed691974a1c6dee9'),
 'nonce': HexBytes('0x0000000000000000'),
 'number': 23644813,
 'parentBeaconBlockRoot': HexBytes('0x1c365e94c3fd9e7abdd86bdf69b83507dccaa1bebf88ffae504239002798e91f'),
 'parentHash': HexBytes('0xbab3a1dd833a5d9ea01cb52dd7a88e03e3c9f626ac7c4c93f3be242f3b673957'),
 'receiptsRoot': HexBytes('0xca0ae41cd8279c83023294d125cf8f672ac16e82d7aaa241676518ee08d4ef84'),
 'requestsHash': HexBytes('0xe3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855'),
 'sha3Uncles': HexBytes('0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347'),
 'size': 101261,
 'stateRoot': HexBytes('0x663860cf65ecdb107449940ce3b0353fd58eeef37df8f18b86579323b8ff246a'),
 'timestamp': 1761278495,
 'transactions': [HexBytes('0x64b4a2bb72487e2ed563bbbccc844caf4a12e2ce3dfd9d98d49d74ab7d50103c'), ......],
 'transactionsRoot': HexBytes('0x3397fe7a221a5beaa73c7faab3631020fb78e60b1b55cbc62937e38583efabe0'),
 'uncles': [],
 'withdrawals': [AttributeDict({'address': '0x0b26C05866e6353E46f4A7e2d10Cb42d4B583E57',
   'amount': 109998072,
   'index': 105757627,
   'validatorIndex': 2021458})......],
 'withdrawalsRoot': HexBytes('0xe6c70f7dbbfd8647c8e7ba2a2031d37ca9bca09bee039f72e176f5a632f72756')})

下面是以太坊（Ethereum）区块链上的区块信息的解释：

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🔷 一、基本区块信息（Header）

字段	值	说明
number	23644435	区块高度（Block Number），这是第 23,644,435 个区块。
hash	0x69eb...7667	当前区块的哈希值（SHA3），唯一标识这个区块。
parentHash	0x2690...07c3	上一个区块的哈希，用于链接到前一个区块，形成链式结构。
timestamp	1761273923	时间戳（Unix 时间），对应 UTC 时间：2025-10-24 10:45:23（与当前时间接近，合理）。
miner	0x4838...f97	出块矿工/验证者的地址（PoS 时代实际是提议者 validator）。
difficulty	0	在以太坊转向 PoS（The Merge）后，难度为 0，不再有意义。
nonce	0x0000000000000000	PoW 非ces，PoS 中固定为 0。
mixHash	0x44e2...06d6	PoW 相关字段，现在无实际作用。
sha3Uncles	0x1dcc...9347	叔区块哈希，此处为空列表，所以是空哈希。
extraData	0x546974616e...	附加数据，十六进制解码后为 ASCII："Tian (titanbuilder.xyz)"，可能是矿池/客户端标识。

---

🔷 二、Gas 相关参数

字段	值	说明
gasLimit	45,000,000	当前区块允许的最大 Gas 总量。
gasUsed	8,951,783	本区块中所有交易实际消耗的 Gas 总和，约为容量的 20%。
baseFeePerGas	316,260,888 wei (~0.316 gwei)	EIP-1559 引入的基础 Gas 费率（每单位 Gas 的最低费用）。用户需额外支付 priorityFee 给矿工。

---

🔷 三、状态与默克尔根（Merkle Roots）

这些是用于验证完整性和一致性的加密哈希：

字段	说明
stateRoot	状态树根哈希，表示该区块执行后的全局账户状态。
transactionsRoot	交易树根哈希，包含本区块所有交易。
receiptsRoot	交易收据树根哈希，记录每笔交易执行结果（日志、状态等）。
logsBloom	Bloom Filter，快速判断某日志是否存在于收据中。
withdrawalsRoot	提款操作的默克尔根（见下文）。

---

🔷 四、EIP-4844 Blob 相关字段（Proto-Danksharding）

这是 EIP-4844（Blob Transactions） 引入的新特性，支持 Layer2 扩展。

字段	值	说明
blobGasUsed	786,432	本区块使用的 blob gas（约 768 KB）。每个 blob 最大 128KB，最多可容纳 6 个。
excessBlobGas	1,572,864	超出目标 blob gas 的累计量，影响下个区块的 blobFee。
requestsHash	0xe3b0...b855	请求列表哈希（目前为空，即 keccak256(空)），未来用于 P2P 交易广播优化。

✅ 这表明该区块包含了 Blob 类型的交易（常见于 Optimism、Arbitrum 等 L2 提交数据）。

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🔷 五、交易信息

字段	值	说明
transactions	列表（共 128 条）	包含 128 笔交易的哈希（Tx Hash），可通过 eth.getTransaction(tx_hash) 查看详情。
transactionsRoot	0x7c69...1145	所有交易构成的 Merkle 树根。

---

🔷 六、提款（Withdrawals）------上海升级后功能

以太坊在 上海升级（Shanghai Upgrade） 后支持质押 ETH 提款。此区块包含 17 笔提款。

'withdrawals': [
  AttributeDict({
    'address': '0x210b3CB99FA1De0A64085Fa80E18c22fe4722a1b',
    'amount': 18081897,         # 单位：Gwei
    'index': 105751579,
    'validatorIndex': 2014771
  }),
  ...
]

解读：

• validatorIndex: 质押验证者的编号。
• address: 提款接收地址（即提款地址）。
• amount: 提款金额，单位是 Gwei（1 ETH = 10^9 Gwei）。
• 示例：第一笔提款 18,081,897 Gwei ≈ 0.01808 ETH

📌 注意：多个提款来自同一地址（0x210...a1b, 0xB23...C93），可能是同一批验证者或同一质押服务商（如 Lido、Coinbase）的操作。

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🔷 七、其他字段

字段	说明
size	46,134 字节，约 45KB，表示整个区块序列化后的大小。
uncles	空列表 []，表示本区块没有引用任何叔区块（在 PoS 中已废弃）。
parentBeaconBlockRoot	指向共识层（Beacon Chain）的父区块根，体现 PoS 信标链与执行层的耦合。

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如果我们要构建一个像上图所示的 Etherscan 那样的区块历史记录功能，我们需要获取链中最新区块的列表。我们可以先获取最新的区块，然后倒数，直到找到链中的最后 10 个区块。我们可以使用如下的 for 循环来实现：

latest = web3.eth.block_number
for i in range(0, 10):
  print(web3.eth.get_block(latest - i))

AttributeDict({'baseFeePerGas': 107648489, 'blobGasUsed': 393216, 'difficulty': 0, 'excessBlobGas': 0, 'extraData': HexBytes......})
......

Web3.py 还有另一个很棒的功能，可以让你检查特定区块中包含的交易。我们可以这样做：

hash = '0x66b3fd79a49dafe44507763e9b6739aa0810de2c15590ac22b5e2f0a3f502073'
web3.eth.get_transaction_by_block(hash, 2)

AttributeDict({'blockHash': HexBytes('0x66b3fd79a49dafe44507763e9b6739aa0810de2c15590ac22b5e2f0a3f502073'),
 'blockNumber': 5855123,
 'from': '0xF7848Afd92397fbA7b08915639faE4f29F16e4cf',
 'gas': 66666,
 'gasPrice': 66000000000,
 'hash': HexBytes('0x2d14bc5f3ff31f312297715e73d7a04c72ae93f4466b881f2a2780b41b6e3c4f'),
 'input': HexBytes('0xa9059cbb00000000000000000000000099fe5d6383289cdd56e54fc0baf7f67c957a88880000000000000000000000000000000000000000000001144b9d7142dc2b0000'),
 'nonce': 1,
 'to': '0x8912358D977e123b51EcAd1fFA0cC4A7e32FF774',
 'transactionIndex': 2,
 'value': 0,
 'type': 0,
 'chainId': 1,
 'v': 38,
 'r': HexBytes('0xb96c587cb0ddcb147b04a72a857431660d52ad0dcb49b136652e07beee2da66a'),
 's': HexBytes('0x4e1d1547b99c8c338483d1ff7521e575547f5dde85b990ebe8e6cbbf21763067')})

就是这样！使用 Web3.py 检查区块就是这么简单。