Cosmos SDK 交易全流程指南：生成、签名与广播

叶妃习

于 2025-06-06 09:13:15 发布

阅读量327

点赞数 3

CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_01150/article/details/148466122

Cosmos SDK 交易全流程指南：生成、签名与广播

cosmos-sdk :chains: A Framework for Building High Value Public Blockchains :sparkles: 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/co/cosmos-sdk

概述

在 Cosmos SDK 生态系统中，交易（Transaction）是区块链交互的核心载体。本文将深入讲解如何在 Cosmos SDK 框架下完成交易的完整生命周期：生成未签名交易、签名（包括单签和多签场景）以及最终广播到网络的全过程。我们将从 CLI 命令行工具和 Go 编程两种方式展开，帮助开发者全面掌握 Cosmos SDK 的交易处理机制。

CLI 命令行操作

1. 交易生成

生成未签名交易是交易流程的第一步。通过添加 --generate-only 标志，可以创建未签名的交易 JSON：

simd tx bank send $SENDER $RECIPIENT 1000stake --chain-id my-chain --generate-only

关键点：

生成的交易包含完整的交易结构但缺少签名
可重定向到文件保存：> unsigned_tx.json
适用于需要多方签名的场景

2. 交易签名

签名阶段使用私钥对交易进行密码学签名：

simd tx sign unsigned_tx.json --chain-id my-chain --keyring-backend test --from $SIGNER

高级选项：

--sign-mode：指定签名模式（DIRECT 或 AMINO）
--offline：离线签名模式，需手动提供账户序列号
--account-number/--sequence：离线时必需的账户参数

多签场景处理

对于需要多个签名的交易，需使用 multisign 命令按顺序收集签名：

# 第一个签名者
simd tx multisign unsigned_tx.json signer1 --keyring-backend test > partial1.json
# 第二个签名者
simd tx multisign partial1.json signer2 --keyring-backend test > partial2.json
# ...后续签名者依次处理

注意：当前版本对多签与 DIRECT 模式的兼容性有限制。

3. 交易广播

将已签名的交易广播到网络：

simd tx broadcast signed_tx.json --broadcast-mode sync

广播模式说明：

sync：等待 CheckTx 阶段结果
async：立即返回（交易可能后续失败）
block：等待交易被打包进区块

4. 交易编解码

为了方便 API 调用，Cosmos SDK 提供了交易编解码功能：

# 编码为 Protobuf 字节
simd tx encode signed_tx.json

# 解码字节为 JSON
simd tx decode [protobuf-byte-string]

Go 语言编程实现

1. 初始化交易构建器

首先需要配置编码方式并创建 TxBuilder：

app := simapp.NewSimApp(...)
txBuilder := app.TxConfig().NewTxBuilder()

2. 构建交易内容

设置交易的基本要素和消息：

msg := banktypes.NewMsgSend(fromAddr, toAddr, coins)
err := txBuilder.SetMsgs(msg)
txBuilder.SetGasLimit(200000)
txBuilder.SetFeeAmount(feeCoins)
txBuilder.SetMemo("test transaction")

无序交易支持

v0.53.0 起支持无序交易：

txBuilder.SetUnordered(true)
txBuilder.SetTimeoutTimestamp(time.Now().Add(5 * time.Minute))

注意：无序交易必须将 sequence 留空，且每个交易的超时时间必须唯一。

3. 交易签名流程

签名过程分为两个阶段：

// 第一阶段：收集签名者信息
sigsV2 := []signing.SignatureV2{
    {
        PubKey:  pubKey1,
        Data:    &signing.SingleSignatureData{SignMode: signMode},
        Sequence: accSeq1,
    },
    // 其他签名者...
}
txBuilder.SetSignatures(sigsV2...)

// 第二阶段：实际签名
for i, priv := range privs {
    signerData := xauthsigning.SignerData{...}
    sigV2, err := tx.SignWithPrivKey(signMode, signerData, txBuilder, priv, ...)
    // 收集签名...
}
txBuilder.SetSignatures(finalSigs...)

4. 交易广播实现

通过 gRPC 连接广播交易：

grpcConn := grpc.Dial("localhost:9090", grpc.WithInsecure())
txClient := tx.NewServiceClient(grpcConn)

res, err := txClient.BroadcastTx(ctx, &tx.BroadcastTxRequest{
    Mode:    tx.BroadcastMode_BROADCAST_MODE_SYNC,
    TxBytes: txBytes,
})

交易模拟

在实际广播前可进行模拟：

simRes, err := txClient.Simulate(ctx, &tx.SimulateRequest{
    TxBytes: txBytes,
})
fmt.Println("Estimated gas:", simRes.GasInfo)

高级应用场景

1. 离线签名方案

在安全环境中生成未签名交易 → 导出到隔离环境签名 → 最后联网广播

2. 多签账户处理

结合 multisign 命令和阈值签名逻辑实现复杂权限控制

3. 交易监控

通过订阅交易事件实时监控交易状态：

clientCtx := client.Context{}.WithClient(grpcConn)
txQueryClient := authtx.NewServiceClient(clientCtx)

res, err := txQueryClient.GetTx(ctx, &tx.GetTxRequest{
    Hash: "0x...",
})