基于区块链的 Dapp 开发笔记（ 1 ）

如何解决以太坊中的 nounce 冲突问题

近期我们做了一个小的基于以太坊的 DAPP-告白世界，一共 4 个独立页面（见下图），其中主要是将告白信息上链，来做到对告白信息永久保存。

这个 DAPP 我们使用了 web3js。我们并没有设置自己以太坊全节点，所以使用使用了 infura 提供的 HttpProvider。

const web3 = new Web3( https://mainnet.infura.io/<infuraAccessToken>)

由于 infura 并没有提供 private key 的存储，所以默认的 HttpProvider 并不能发起交易，只能进行查询操作。要进行交易有两个选择，第一是使用一个能保存 private key 并签名交易的 provider，比如 truffle-hdwallet-provider。 但是这个 provider 要求我们将助记词传递给它。

var HDWalletProvider = require("truffle-hdwallet-provider");
var provider = new HDWalletProvider(mnemonic, "https://mainnet.infura.io/<infuraAccessToken>");

这样做一方面感觉不太放心，另外一方面也不够灵活。所以我们采用了第二个办法，自己签名交易并发送。

自己签名交易的时候必须填写每个交易的 nonce 值。 由于以太坊设计的技术特点，要求从同一个账号产生的每个交易都有一个不同的 nonce，对交易进行区分。这个 nonce 并不是随意选择的，而是必须从 0 开始递增。而且每个被以太坊网络记录的交易的 nonce 都必须比该账号产生的前一个交易大 1。

听起来很简单，同时，web3 也提供了一个接口，getTransactionCount 让我们查询一个特定账号在网络中已经确认了多少笔交易。所以一个最简单的产生 nonce 的策略就是使用 getTransactionCount() 的返回值。

async function sendTransaction(data, account) {
    data.nonce = web.eth.getTransactionCount(account);
    await signAndSend(data);
}

不幸的是，以太网是一个弱一致性分布式系统。这里面有太多的不确定性。 试想，由于以太坊网络确认一笔交易需要数分钟的时间。如果在一个很短的时间内（比如 10 秒之内）我们产生了两笔交易，我们连续调用了两次 getTransactionCount() 来产生两个 nonce。我们会惊奇的发现两个 nonce 会是完全一样，因为系统根本还没有来得及确认上一笔交易。那么我们广播出去的这两笔交易，最终只会有一笔得到确认。

所以我们改进一下策略，如果我们在自己的服务器上记录 nonce，每签名一次交易就增加一次怎么样？

var nonce = 0;
async function initializeNonce() {
    nonce = await web3.eth.getTransactionCount(account);
}

function sendTransaction(data) {
    data.nonce = nonce;
    nonce += 1;
    await signAndSend(data);
}

在一个分布式网络中，即使不考虑本地出错的可能性，网络传输随时都可能产生错误。设想我们签名好一个交易，并且发送出去，然后增加 nonce 等待下一次签名。在这个时候，如果刚刚送处去的那个交易失败了怎么办？比如 transaction fail 或者 gas 太低直接被系统丢弃了怎么办？如果我们继续增加 nonce，由于 nonce 的不连续会导致后面的交易都得不到处理。

在刚才改进的策略之上，我们的解决方式是不停的监听所有没有被确认的交易，如果超过一定的时间（比如 15 分钟）交易都没有得到确认。该交易对应的 nonce 会被重新使用来发送下一个交易。 在网络中查询一个交易是否得到确认可以使用getTransactionReceipt()方法。

最后，对我们的小玩具感兴趣的，可以用微信扫描二维码来尝试一下：

最后，欢迎对开发 DAPP 感兴趣的开发者们来关注我们的 github （ https://github.com/rrtoken/DAPP_Blog ）, 接下来我们的心得会在这里总结。