Preface

在網頁上連接錢包前，想與大家介紹一下 Wallet、Provider、RPC 等在 Ethereum 中很常聽到的名詞到底是什麼。

名詞解釋

Wallet

我們很常聽到的「錢包」，例如 Metamask、Trust Wallet、Keplr Wallet 等，可以幫助我們與區塊鏈互動。例如我們可以透過在 Remix 中的 Environment 選取 Injected Provider，此時便會自動跳出你在瀏覽器裝的錢包，並使用錢包中的地址來發送合約或是與合約互動。

但是這個錢包到底是什麼呢？

私鑰管理器

事實上這些錢包是一個集中管理你的私鑰的「管理器」。但是為什麼我們需要這些錢包幫助我們管理這些私鑰？

交易是什麼？

這就牽扯到以太鏈運作的核心--交易（Transaction）了。

交易大致上可以分為三種：（EOA = Externally Owned Address，也就是一般人所擁有的地址）

1. EOA (from) 匯款給 EOA（to）。
2. EOA (from) 部屬合約。（此時交易的對象（to）會是 "0"/ "null"）
3. EOA (from) 執行合約（to）中的函式。

一個 transaction object 大致上會長這樣:

{
  from: "0xEA674fdDe714fd979de3EdF0F56AA9716B898ec8",
  to: "0xac03bb73b6a9e108530aff4df5077c2b3d481e5a",
  gasLimit: "21000",
  maxFeePerGas: "300",
  maxPriorityFeePerGas: "10",
  nonce: "0",
  value: "10000000000"
}

交易的生命週期

而一個交易從發起交易到交易完成的流程大致會長這樣：

1. 交易透過 EOA 發起，而鏈上會透過加密得到一個 transaction hash。
2. 接著交易會被「節點」廣播到區塊鏈網路中，並會像是集中處理丟到一攤交易池中。
3. 礦工會把你的交易拿起來，把它放到一個區塊中並同時驗證它。（這個過程需要一段時間），並在驗證後確認它交易成功。
4. 這筆交易會收到 「comfirmation」，有點像是在公家機關蓋章一樣。這時便代表你的交易成功的被記在區塊鏈上了！

Metamask 又做了什麼事？

那問題又回來了，為什麼我們需要這些錢包幫助我們管理私鑰呢？

首先，在發起交易的過程（第一步），需要透過 private key 來做簽署（Signature），表示這一筆交易確實是由「這個地址」而不是透過其他人發出的。

此外在發起交易之後，EOA 需要連接到一個節點（第二步）才能與鏈上互動，像是下圖。

一般來說會需要透過維持一個全節點（像是 Geth，會同步鏈上的所有資料到用戶端以存放副本）與鏈上直接互動（發起交易）。

但是奇怪的是，Metamask 明明看起來似乎沒有連接到所謂的節點，我們也沒有進行任何與鏈上相關的同步，卻能做到「透過 Metamask 來發起交易」？

Infura

事實上，Metamask 背後其實連接著 Infura 這個節點供應商。簡單的來說，Infura 提供了節點的服務，當 Metamask 想要發送一筆交易時，會傳送一筆 JSON-RPC 給予 Infura，並透過 Infura 與區塊鏈連接與互動。

RPC

但是剛剛好像又提到了一個非常陌生的名詞：RPC。

RPC 的全名為 Remote Procedure Call。

原本是用在一般的分散式系統上，由於 Client 端無法直接獲得 Server 端的資訊（像是 function、object 的 method 等），而需要透過在 Server 端將它的這些資訊顯示給 Client 端，

這時 Client 便可以使用 RPC 來達到呼叫 Server 端上的函式。詳細可以見下圖。

RPC on Blockchain

在區塊鏈網路中，Client 就像是我們開發的 DApp，而 Server 則是節點與節點。因此 Metamask 連結到 Infura 的 provider 後便可以透過傳送 RPC 給予 Infura 上的節點達到傳遞交易的功能。

Provider

這樣子可以傳送 RPC 給予節點的裝置，我們則稱之為 provider。這樣的 provider 可以輕量化在 private key 送交易給節點的這個過程，畢竟我們沒有辦法無時無刻都運行著一個全節點，同步區塊鏈上的所有資料。

Closing

今天介紹的東西大概在生活（我的）中已經是一件稀鬆平常的事情了，從利用 metamask 將合約部屬在鏈上，或是直接送出一筆 ETH 給其他地址。但是今天終於搞懂 metamask 實際上到底在做什麼了，算是解決了我長久以來的疑惑！

References

• EIP-1193
• Transaction, ContractMethods & Provider In Dapp
• RPC API
• Difference between metamask and ethereum provider
• What is RPC

若有文章內有任何錯誤的地方歡迎指點與討論！非常感謝！

歡迎贊助窮困潦倒大學生
0xd8538ea74825080c0c80B9B175f57e91Ff885Cb4