以太坊的 ChainId 与 NetworkId

0x01 什么是 ChainId

ChainId 是 EIP-155 引入的一个用来区分不同 EVM 链的一个标识。如下图所示，主要作用就是避免一个交易在签名之后被重复在不同的链上提交。最开始主要是为了防止以太坊交易在以太经典网络上重放或者以太经典交易在以太坊网络上重放。在以太坊网络上是从 2675000 这个区块通过 Spurious Dragon 这个硬分叉升级激活。

引入 ChainId 后，带来了哪些影响呢？

1. 创建新的 EVM 链时，需要在 genesis 文件中指定 ChainId。这个 ChainId 最好不要和现有任何已经在公开运行的 EVM 链的 ChainId 相同，否则可以一个配置失误就误花掉一笔钱。下面是一个 genesis 文件配置示例。已经被占用的 ChainId 可以通过这个列表查看。

   {
   "config": {
   "chainID": 1024,
   "homesteadBlock": 0,
   "eip155Block": 0,
   "eip158Block": 0
   },
   "alloc": {},
   "coinbase": "0x3333333333333333333333333333333333333333",
   "difficulty": "0x400",
   "extraData": "0x00",
   "gasLimit": "0x8000000",
   "nonce": "0x0000000000000042",
   "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
   "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
   "timestamp": "0x00"
   }

2. 签名交易时，最好指定 ChainId，现在各种 SDK 库基本上都支持指定 ChainId 签名，比如 web3j 就提供了两种签名 API。当前的以太坊应该是两种签名都支持。

   public static byte[] signMessage(RawTransaction rawTransaction, Credentials credentials) {
       byte[] encodedTransaction = encode(rawTransaction);
       Sign.SignatureData signatureData =
               Sign.signMessage(encodedTransaction, credentials.getEcKeyPair());
   
       return encode(rawTransaction, signatureData);
   }
   
   public static byte[] signMessage(
           RawTransaction rawTransaction, long chainId, Credentials credentials) {
       byte[] encodedTransaction = encode(rawTransaction, chainId);
       Sign.SignatureData signatureData =
               Sign.signMessage(encodedTransaction, credentials.getEcKeyPair());
   
       Sign.SignatureData eip155SignatureData = createEip155SignatureData(signatureData, chainId);
       return encode(rawTransaction, eip155SignatureData);
   }

3. 使用 MetaMask 去连接不同于以太坊的 EVM 网络时，比如我们自己搭的私链或以太经典之类和以太坊大致兼容的区块链网络，最好指定选填的 ChainID，否则可能会遇到交易无法发出的情况。

0x02 什么是 NetworkId

NetworkId 主要用来在网络层标识当前的区块链网络。NetworkId 不一致的两个节点无法建立连接。

// status.NetworkID 为对方节点的 NetworkID，network 为当前节点的 NetworkID
if status.NetworkID != network {
        return errResp(ErrNetworkIDMismatch, "%d (!= %d)", status.NetworkID, network)
    }

NetworkId 无法通过配置文件指定，智能通过参数 --networkid 来指定。所以我们启动自己私链节点上需要记得加上这个参数。如果不加这个参数也不指定网络类型，默认 NetworkId 的值和以太坊主网一致。

0x03 ChainId 和 NetworkId 是一回事么

不是。 这个根据上面的介绍可以很明显的看出，两者并没有非常高的关联度。 网上几乎所有提到搭建以太坊私链的文章，都要强调 NetworkId 需要和 genesis 文件里 ChainId 的值相同。事实上是没必要的。 就像下面这张图展示的这样，很多已经在主网运行的 EVM 链，它们的 ChainId 和 NetworkId 并不相同。比如以太经典，它的 ChainId 是 61，但 NetworkId 和以太坊主网一样都是 1。

之所以很多文章强调 ChainId 和 NetworkId 要保持一致，可能因为在某一段时间内，一些开发工具比如 MetaMask，会把 NetworkId 当作 ChainId 来用。不过现在 MetaMask 已经支持自定义 ChainId，以太坊也添加了 “eth_chainId” 这个 RPC API，相信两者误用的情况会越来越少。

0x04 总结

1. ChainId 是用来防止交易在不同的以太坊同构网络进行交易重放的。主要在交易签名和验证的时候使用。
2. NetworkId 是用来标识区块链网络的。主要在节点之间握手并相互检验的时候使用。
3. ChainId 需要在 genesis 文件中指定，NetworkId 需要在启动参数中指定。
4. ChainId 和 NetworkId 的值不需要相同。