以太坊交易类型综述

1. 引言

随着时间推移，以太坊网络经历了多次升级与改进，以提升交易效率、安全性和用户体验。根据https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/master/core/types/transaction.go#L48中有：

// Transaction types.
const (
	LegacyTxType     = 0x00 // 传统交易（Legacy Transactions）
	AccessListTxType = 0x01 // EIP-2930 交易
	DynamicFeeTxType = 0x02 // EIP-1559 交易
	BlobTxType       = 0x03 // EIP-4844 交易
	SetCodeTxType    = 0x04 // EIP-7702 交易
)

可知当前以太坊在演进过程中形成了五种重要的交易类型：

• 1）传统交易（Legacy Transactions），
• 2）EIP-2930 交易，
• 3）EIP-1559 交易，
• 4）EIP-4844 交易，
• 5）EIP-7702 交易

这些交易类型各自为以太坊网络带来了独特的特性与改进。

可以通过不同的交易类型（由 transactionType 参数指定）来与 Ethereum JSON-RPC API 进行交互。

以下方法会根据交易类型使用不同的专有格式：

• eth_call
• eth_estimateGas
• eth_getTransactionByBlockHashAndIndex
• eth_getTransactionByBlockNumberAndIndex
• eth_getTransactionByHash
• eth_getTransactionReceipt

2. 以太坊传统交易（Legacy Transactions）

传统交易（类型 0x0）是自以太坊网络诞生以来一直使用的交易形式，使用的是在 2020年 EIP-2718 引入"Typed Transaction 类型化交易"之前就存在的交易格式。

传统交易包含以下参数：

• nonce，
• gasPrice，
• gasLimit，
• to，
• value，
• data，
• v，
• r，
• s。

这类交易不使用访问列表（access lists，指定将要访问的地址和存储键），也不包含 EIP-1559 引入的手续费市场机制变更。

传统交易对象示例：

{
 nonce: "0x0", // 发送方在此交易之前已发送的交易数量。
 gasPrice: "0x09184e72a000", // 发送方提供的 gas 价格，单位为 wei。
 gasLimit: "0x2710", // 发送方提供的最大 gas。
 to: "0x0000000000000000000000000000000000000000", // 接收方地址。在合约创建交易中未使用。
 value: "0x0", // 转移的数值，单位为 wei。
 data: "0x7f7465737432000000000000000000000000000000000000000000000000000000600057", // 用于定义合约创建和交互。
 v: "0x1", // ECDSA 恢复 ID。
 r: "0xa07fd6c16e169f0e54b394235b3a8201101bb9d0eba9c8ae52dbdf556a363388", // ECDSA 签名 r。
 s: "0x36f5da9310b87fefbe9260c3c05ec6cbefc426f1ff3b3a41ea21b5533a787dfc", // ECDSA 签名 s。
}

3. 以太坊EIP-2930 交易------访问列表交易（Access list transactions）

2020年8月提出的 EIP-2930 引入了类型为 0x1 的交易，在传统参数的基础上增加了 accessList 参数。
accessList 指定了交易计划访问的一组地址和存储键，通过预先声明将要访问的合约和存储槽，可以在跨合约调用时节省 gas 成本。

访问列表交易必须指定一个访问列表，并且不包含 EIP-1559 手续费市场机制的变更。

此外，访问列表交易还包含 yParity 参数。该参数的返回值只能是 0x0 或 0x1，表示 secp256k1 签名中 y 值的奇偶性（0 表示偶数，1 表示奇数）。

可以使用 eth_createAccessList API 来模拟一笔交易，该 API 会返回发送真实交易时可能访问的地址和存储键，以及大致的 gas 成本。

访问列表交易对象示例：

{
 nonce: "0x0", // 发送方在此交易之前已发送的交易数量。
 gasPrice: "0x09184e72a000", // 发送方提供的 gas 价格，单位为 wei。
 gasLimit: "0x2710", // 发送方提供的最大 gas。
 to: "0x0000000000000000000000000000000000000000", // 接收方地址。在合约创建交易中未使用。
 value: "0x0", // 转移的数值，单位为 wei。
 data: "0x7f7465737432000000000000000000000000000000000000000000000000000000600057", // 用于定义合约创建和交互。
 v: "0x1", // ECDSA 恢复 ID。
 r: "0xa07fd6c16e169f0e54b394235b3a8201101bb9d0eba9c8ae52dbdf556a363388", // ECDSA 签名 r。
 s: "0x36f5da9310b87fefbe9260c3c05ec6cbefc426f1ff3b3a41ea21b5533a787dfc", // ECDSA 签名 s。
 chainId: "0x1", // 交易所属的链 ID。
 accessList: [ // 交易计划访问的地址和存储键列表。
   {
     "address": "0xa02457e5dfd32bda5fc7e1f1b008aa5979568150",
     "storageKeys": ["0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000081"]
   }
 ],
 yParity: "0x1" // secp256k1 签名中 y 值的奇偶性。
}

Infura团队2023年博客 Optimizing Ethereum Transactions with eth_createAccessList 中介绍了 eth_createAccessList 如何帮助优化 gas 成本、减少 out-of-gas 错误，并用于验证客户端以获得基础设施访问权限。

4. EIP-1559 交易

2019年提出的 EIP-1559 交易（类型 0x2）在以太坊的 London 分叉 中引入，用于解决历史手续费市场导致的网络拥堵和交易费用过高问题。

在旧机制中，用户通过 gasPrice 参数给出出价，矿工则选择出价最高的交易进行打包。

EIP-1559 交易不再指定 gasPrice，而是使用协议内动态变化的 基础费用（base fee） （按每单位 gas 计）。

在每个区块中，基础费用都会根据以 gas 目标衡量的网络拥堵情况进行调整。

在保留 accessList 参数和传统参数（不包括 gasPrice）的同时，EIP-1559 交易还包括：

• maxPriorityFeePerGas：发送者愿意在基础费用之上为每单位 gas 支付的最大小费，用于提高交易优先级；
• maxFeePerGas：发送者愿意为每单位 gas 支付的最大总费用（基础费用 + 优先费）。

其中，base fee 基础费用会被销毁（burn），而priority fee 优先费会支付给打包该交易的矿工，以激励矿工优先包含具有更高优先费的交易。

交易中每单位 gas 的优先费会激励矿工优先包含该交易，而不是那些优先费更低的交易。

EIP-1559 交易对象示例：

{
 nonce: "0x0", // 发送方在此交易之前已发送的交易数量。
 gasLimit: "0x2710", // 发送方提供的最大 gas。
 maxPriorityFeePerGas: "0x0", // 发送方愿意在基础费用之上为每单位 gas 支付的最大小费，单位为 wei。
 maxFeePerGas: "0x6f4d3132b", // 发送方愿意为每单位 gas 支付的最大总费用（基础费用 + 优先费），单位为 wei。
 to: "0x0000000000000000000000000000000000000000", // 接收方地址。在合约创建交易中未使用。
 value: "0x0", // 转移的数值，单位为 wei。
 data: "0x7f7465737432000000000000000000000000000000000000000000000000000000600057", // 用于定义合约创建和交互。
 v: "0x1", // ECDSA 恢复 ID。
 r: "0xa07fd6c16e169f0e54b394235b3a8201101bb9d0eba9c8ae52dbdf556a363388", // ECDSA 签名 r。
 s: "0x36f5da9310b87fefbe9260c3c05ec6cbefc426f1ff3b3a41ea21b5533a787dfc", // ECDSA 签名 s。
 chainId: "0x1", // 交易所属的链 ID。
 accessList: [], // 交易计划访问的地址和存储键列表。
 yParity: "0x1" // secp256k1 签名中 y 值的奇偶性。
}

Consensys团队2021年 EIP-1559 入门文章 What is EIP-1559? How Will It Change Ethereum?中介绍了更多关于 EIP-1559 如何改变以太坊的内容。

5. EIP-4844 交易

2022年提出的EIP-4844 交易（类型 0x3）在以太坊的 Dencun 分叉中引入。

该提案为 Rollup 提供了一个临时但显著的扩容缓解方案，使其最初可以扩展到每个 slot 0.375 MB，并引入了一个独立的手续费市场，在系统使用受限时可以保持非常低的费用。

在包含传统参数和 EIP-1559 参数的基础上，EIP-4844 交易还包括：

• max_fee_per_blob_gas：发送者愿意为 blob gas 支付的每单位 gas 的最大总费用（以 wei 计），
• blob_versioned_hashes：与该交易的 EIP-4844 数据 blob 相关联的版本化 blob 哈希列表。

实际的 blob 费用会在交易执行前从发送者余额中扣除并被销毁（burn），即使交易执行失败，该费用也不会退还。

6. EIP-7702 交易

2024年提出的 EIP-7702 交易（类型 0x4）在以太坊的 Pectra 分叉中引入。

该提案使钱包能够将其执行权限委托给一个被授权的智能合约。

在包含 EIP-1559 交易类型中的所有字段之外，EIP-7702 交易还包括：

• authorization_list
• signature_y_parity
• signature_r
• signature_s

其中，authorization_list 是一个授权列表，由多个授权项组成，每个授权项是一个包含以下字段的元组：

• chain_id
• address
• nonce
• y_parity
• r
• s

参考资料

1\] [Ethereum transaction types](https://docs.metamask.io/services/concepts/transaction-types) \[2\] \[3\] [Transaction types](https://reth.rs/run/faq/transactions/)