在Starknet合约中高效传递长字符串的Python实践指南

本文详细阐述了在starknet合约中通过python传递长字符串的正确方法。鉴于starknet calldata对数组参数的特殊处理机制，直接传递长字符串会导致“input too long for arguments”错误。核心解决方案是将字符串转换为一个由其字符ascii值组成的`u64`数组，并在数组前添加其长度作为第一个元素，以确保合约能够正确解析数据。

理解Starknet Calldata与数组传递机制

在Starknet中，合约调用（Call）的calldata参数是与合约交互的关键。当需要向Starknet合约传递数组类型的数据时，其编码方式与传统Web2开发有所不同。Starknet要求数组的第一个元素必须是数组的长度，随后才是数组的实际元素。如果未能遵循这一约定，尤其是在传递类似长字符串这种被解析为字符数组的数据时，将导致合约无法正确识别参数，从而引发“Input too long for arguments”等错误。

例如，如果希望传递一个整数数组 [8, 13, 21, 34]，那么正确的calldata结构应该是 [4, 8, 13, 21, 34]，其中 4 代表数组的长度。

长字符串的编码与传递

对于长字符串，Starknet合约通常期望接收的是一个由字符的数值表示（如ASCII或UTF-8编码的整数）构成的数组。这意味着，每个字符都需要被转换为一个 u64 类型的值。

以下是将长字符串转换为Starknet所需calldata格式的Python实现步骤：

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1. 字符到整数的转换：遍历字符串中的每个字符，并将其转换为对应的ASCII（或UTF-8）整数值。
2. 构建长度前缀数组：将转换后的整数列表作为数组元素，并在其前面添加列表的长度。

示例代码：字符串编码函数

def encode_string_to_calldata(long_string: str) -> list[int]:
    """
    将长字符串编码为Starknet合约所需的calldata格式。
    每个字符转换为其ASCII值，并在数组前添加长度。
    """
    # 将字符串中的每个字符转换为其ASCII整数值
    char_values = [ord(char) for char in long_string]
    # 在字符值列表前添加列表的长度
    calldata_array = [len(char_values)] + char_values
    return calldata_array

# 示例使用
long_string_data = "data:,{\"p\":\"stark-20\",\"op\":\"mint\",\"tick\":\"STRK\",\"amt\":\"1000\"}"
encoded_calldata = encode_string_to_calldata(long_string_data)
print(f"原始字符串: {long_string_data}")
print(f"编码后的calldata (部分): {encoded_calldata[:10]}...") # 打印前10个元素和长度
print(f"编码后的calldata长度: {len(encoded_calldata)}")

在Starknet交易中应用编码后的字符串

现在，我们可以将上述编码后的calldata集成到starknet.py的交易构建流程中。

import aiohttp
from starknet_py.net.full_node_client import FullNodeClient
from starknet_py.net.account.account import Account
from starknet_py.net.models import StarknetChainId
from starknet_py.net.signer.models import KeyPair
from starknet_py.net.client_models import Call
from starknet_py.hash.selector import get_selector_from_name

# 假设的配置，请根据实际情况替换
node_url = "YOUR_FULL_NODE_URL" # 例如 "https://alpha-mainnet.starknet.io/rpc/v0.7"
address = 0x0123... # 你的账户地址
private_key = 0x456... # 你的私钥

async def send_transaction_with_long_string():
    async with aiohttp.TCPConnector(ssl=False) as tcpconnector:
        async with aiohttp.ClientSession(connector=tcpconnector, trust_env=True) as session:
            full_node_client = FullNodeClient(node_url=node_url, session=session)
            account = Account(
                client=full_node_client,
                address=address,
                key_pair=KeyPair.from_private_key(key=private_key),
                chain=StarknetChainId.MAINNET,
            )

            # 待传递的长字符串
            long_string_data = "data:,{\"p\":\"stark-20\",\"op\":\"mint\",\"tick\":\"STRK\",\"amt\":\"1000\"}"

            # 使用自定义函数编码字符串
            encoded_calldata_for_string = encode_string_to_calldata(long_string_data)

            # 构建Call对象，注意calldata现在是编码后的数组
            call = Call(
                to_addr=0x07341189e3c96f636a4192cfba8c18deeee33a19c5d0425a26cf96ea42388c4e, # 目标合约地址
                selector=get_selector_from_name("inscribe"), # 目标函数选择器
                calldata=encoded_calldata_for_string # 传递编码后的calldata
            )

            calls = [call]

            # 签署并发送交易
            # 注意：max_fee应根据实际情况设置，0通常用于费用估算
            tx = await account.sign_invoke_transaction(
                calls=calls, max_fee=0 # 初始设置为0以进行费用估算
            )

            # 估算费用
            estimated_fee = await account.client.estimate_fee(tx=tx)
            print(f"估算费用: {estimated_fee.overall_fee}")

            # 重新签署交易，使用估算出的费用（或略高于估算值）
            # tx = await account.sign_invoke_transaction(
            #     calls=calls, max_fee=estimated_fee.overall_fee * 1.1 # 建议略微增加以防波动
            # )
            # resp = await account.client.send_transaction(tx=tx)
            # print(f"交易发送成功，交易哈希: {resp.transaction_hash}")

# 运行异步函数
# import asyncio
# asyncio.run(send_transaction_with_long_string())

通过上述修改，calldata将以Starknet合约期望的数组格式（长度前缀 + 字符ASCII值）进行传递，从而避免“Input too long for arguments”错误。

注意事项与最佳实践

1. 字符编码：本教程使用ord()函数将字符转换为其ASCII值。对于包含非ASCII字符（如中文）的字符串，需要确保合约端也使用兼容的编码（如UTF-8）进行解析。在Starknet中，通常使用felt（Field Element）来存储数据，felt可以存储252位的整数，足以容纳大多数UTF-8编码的字符。
2. Calldata大小与Gas费用：calldata的大小直接影响交易的Gas费用。传递非常长的字符串会显著增加交易成本。对于极大的数据，考虑将数据存储在链下（如IPFS），然后只将数据的哈希值传递给合约，以降低链上开销。
3. 合约端解析：确保Starknet合约中的相应函数能够正确地接收和解析这种带长度前缀的u64数组。例如，一个Cairo合约函数可能定义一个Array类型的参数。
4. 错误处理：在实际应用中，务必对交易发送和费用估算进行完善的错误处理，并根据实际网络情况调整max_fee。

总结

在Starknet中传递长字符串并非简单地将字符串作为单个参数传入。开发者必须理解Starknet对数组calldata的特殊处理规则，即将字符串编码为一个以长度为前缀的u64整数数组。通过遵循这一模式，并结合适当的Python编码逻辑，可以有效地解决“Input too long for arguments”问题，确保数据能够正确、高效地传递给Starknet合约。