如何調用以太坊智能合約

First and foremost

在CTF的智能合約題目里，一個很大的瓶頸（對於我自己🙁）就是不知道該如何調用合約，尤其是無源碼的合約逆向。學習了一些文章，大概掌握了一些方法，因此再造個輪子記憶一下。可能還不是很全，學到新的再去補充。

需要用到的工具就是Remix IDE和MetaMask插件錢包。

通過部署源碼來調用

當然，自己寫的合約放在Remix里編譯部署后就可以直接調用；如果是別人的合約，並且我們能夠拿到合約地址和源碼，依然可以使用Remix來調用。
這里以一道題目舉例：
合約代碼：

pragma solidity ^0.4.21;

contract CallMeChallenge {
    bool public isComplete = false;

    function callme() public {
        isComplete = true;
    }
}

在Ropsten測試網絡下，題目給出了合約源碼及其地址，要求調用callme()函數。

首先編譯合約源碼：

因為本題環境是在Ropsten測試網絡下，Environment應選擇“Injected Web3”，並且MetaMask是需要登錄的。

然后在“At Address”欄里填入合約地址並點擊該按鈕部署合約：

之后會出現部署好的合約及其函數：

然后點擊callme按鈕就能調用callme函數，等待交易完成后，點擊isComplete就可以看到結果為true了：

在調用合約的時候我嘗試更改一下代碼里的函數名稱，發現和原代碼不一樣的話，部署后的合約函數無法正常調用，或許只能與原代碼相同的前提下才可以調用成功。

這是最簡單的合約調用方式，但也只能滿足手動的交互。

通過Web3.js調用合約

瀏覽器里執行

瀏覽器安裝了MetaMask插件后，在瀏覽器里按F12打開js控制台，就可以直接使用web3的庫，這樣的話可以直接在瀏覽器執行js代碼調用合約。

還是通過一道題目舉例：

題目源碼：

pragma solidity ^0.4.21;

// Relevant part of the CaptureTheEther contract.
contract CaptureTheEther {
    mapping (address => bytes32) public nicknameOf;

    function setNickname(bytes32 nickname) public {
        nicknameOf[msg.sender] = nickname;
    }
}

// Challenge contract. You don't need to do anything with this; it just verifies
// that you set a nickname for yourself.
contract NicknameChallenge {
    CaptureTheEther cte = CaptureTheEther(msg.sender);
    address player;

    // Your address gets passed in as a constructor parameter.
    function NicknameChallenge(address _player) public {
        player = _player;
    }

    // Check that the first character is not null.
    function isComplete() public view returns (bool) {
        return cte.nicknameOf(player)[0] != 0;
    }
}

CaptureTheEther合約的作用是給賬戶添加一個昵稱，並且已經部署在了Ropsten上，地址為0x71c46Ed333C35e4E6c62D32dc7C8F00D125b4fee。我們需要調用該合約給自己賬戶添加昵稱。

因為以太坊分主網和測試網絡之分，個人實驗了一下，如何在其它頁面調用web3可能只是在主網上，如果以Ropsten網絡賬戶登錄下的Remix頁面，則調用web3時是在Ropsten網絡上操作。

把合約源碼放入Remix中編譯，可以得到合約的ABI：

這里的Web3Deploy是可以直接使用的JS代碼，其中第一行就是合約ABI，類似JSON數據：

下面就是調用合約的JavaScript代碼，在Remix頁面下按F12進入js控制台里執行，並支付交易費（你在執行這段代碼的時候，就是用的你此時的賬戶）。

var abiDefinition = [{"constant":false,"inputs":[{"name":"nickname","type":"bytes32"}],"name":"setNickname","outputs":[],"payable":false,"stateMutability":"nonpayable","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"","type":"address"}],"name":"nicknameOf","outputs":[{"name":"","type":"bytes32"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"}];
var CaptureTheEther = web3.eth.contract(abiDefinition);
// load from deployed contract. replace the address with yours
var cte = CaptureTheEther.at("0x71c46Ed333C35e4E6c62D32dc7C8F00D125b4fee");
// call `setNickname` function
cte.setNickname("your nickname", console.log);

接下來用題目生成的地址部署NicknameChallenge合約，將自己賬戶地址傳入構造函數，點擊deploy，調用isComplete函數看到結果是true，就說明昵稱添加成功。

nodejs執行

npm安裝的web3庫有很多問題，為了避免環境帶來的問題（npm安裝的報錯），這里選擇安裝web3@^0.20.1，ethereumjs-tx@^1.3.7版本的庫。

npm install web3@^0.20.1
npm install ethereumjs-tx@^1.3.7

js腳本如下：

let Web3 = require("web3");
let Tx = require("ethereumjs-tx");

//合約地址
let contractAddr = "0x35...2827";
//創建web3對象
let web3 = new Web3;

//連接到ropsten
let INFURA_api = "https://ropsten.infura.io/v3/1b...4b0";
web3.setProvider(new Web3.providers.HttpProvider(INFURA_api));

//賬戶地址
let fromAddr = "0x97...e05B7";

let count = web3.eth.getTransactionCount(fromAddr);
let gasPrice = web3.eth.gasPrice;
let gasLimit = 90000;

let rawTransaction = {
    "from": fromAddr,
    "nonce": web3.toHex(count),
    "gasPrice": web3.toHex(gasPrice),
    "gasLimit": web3.toHex(gasLimit),
    "to": contractAddr, 
    "value": "0x0", 
    "data": "0xa3c8e393" //函數名callme取keccak后的bytes4
};

//賬戶私鑰，不包含'0x'字符
let priv_key = new Buffer.from("bb...623ef3ed3c", "hex");
let tx = new Tx(rawTransaction);

//用私鑰簽名交易信息
tx.sign(priv_key);
let serializedTx = tx.serialize();

//發送交易
web3.eth.sendRawTransaction('0x'+serializedTx.toString('hex'),
    function(err, hash) {
        if (!err)
            console.log(hash);
        else
            console.log(err);
    });

運行此腳本node web3test.js會返回交易哈希，到ropsten.etherscan.io里可以搜到此交易信息。

通過Web3.py調用合約

pip安裝Web3.pypip install web3。

下面是一個調用合約函數的python腳本：

# -*- coding:utf-8 -*-

from web3 import Web3, HTTPProvider

true = True
false = False
config = {
    "abi":[ # 合約ABI
	{
		"constant": false,
		"inputs": [],
		"name": "callme",
		"outputs": [],
		"payable": false,
		"stateMutability": "nonpayable",
		"type": "function"
	},
	{
		"constant": true,
		"inputs": [],
		"name": "isComplete",
		"outputs": [
			{
				"name": "",
				"type": "bool"
			}
		],
		"payable": false,
		"stateMutability": "view",
		"type": "function"
	}
    ],
    "address":"0x35***27" # 合約地址
}

INFURA_api = "https://ropsten.infura.io/***" # INFURA的ropsten API地址

web3 = Web3(HTTPProvider(INFURA_api))
contract_instance = web3.eth.contract(address=config['address'], abi=config['abi'])

my_addr = "0x97***1d" # 賬戶地址
priv_key = "0xb***c" # 賬戶私鑰

def SendTxn(txn):
    signed_txn = web3.eth.account.signTransaction(txn,private_key=priv_key)
    res  = web3.eth.sendRawTransaction(signed_txn.rawTransaction).hex()
    txn_receipt = web3.eth.waitForTransactionReceipt(res)

    print(res)
    return txn_receipt

txn = contract_instance.functions.callme().buildTransaction(
    {
        'chainId':3,
        'nonce':web3.eth.getTransactionCount(my_addr),
        'gas':7600000,
        'value':Web3.toWei(0,'ether'),
        'gasPrice':web3.eth.gasPrice,
    }
)

print(SendTxn(txn))

實例化合約需要合約的ABI和地址，以及調用合約的賬戶及私鑰。

Remix里可直接復制到合約ABI，和地址：

這里借助INFURA（使用方法可參考之前的文章）的API連接到以太坊Ropsten網絡，來監聽交易。

通過創建交易的方式來調用合約函數，再將交易發送至網絡。

運行腳本會輸出交易信息。

並且在https://ropsten.etherscan.io也可以查看到交易：