无版本区别的EVM(以太坊智能合约虚拟机)

编者注:本文为Parity开发者WeiTang写作的,关于如何增强EVM后向兼容性的文章,改进Gas机制的方案堪称大胆。

如果我们有机会可以重新设计EVM、提升其后向兼容性、让它对功能升级更为友好,而且可以完全不必考虑我们现有的历史包袱,我们该怎么做呢?

在这篇文章中,我会探究这个问题,并记录下由此演化出来的技术说明和设计哲学。

目标

Web是没有版本区别的,而且已经存在了几十年。因此我在此假设,我们想做一个同样没有版本区别的EVM。

我们同样希望保证,这种虚拟机具备良好的后向兼容性。也就是说,至少能良好兼容我们现有的合约,而且,也可以轻松加入新功能。

哥伦比亚央行试点Ripple的CBDC平台:6月15日消息,哥伦比亚央行Bancodela República将与信息和通信技术部(MinTIC)合作,试点Ripple的CBDC平台,以改进其高价值支付系统。Ripple表示,其CBDC平台将在不损害公共资源的情况下在受控环境中进行试验和测试。[2023/6/15 21:39:45]

无效操作码

要设计一个永续的EVM,最简单可能也最重要的改动便是为合约部署添加一个验证过程。并非所有的字节序列都是有效的EVM代码,任何无效的操作码都不应该被部署到链上,因为在未来,这些代码可能会被分配以一个新的操作码,有不一样的功能。

Gala Games:正与知名演员合作制作Web3电影,GALA将作为Gas Token:1月9日消息,Gala Games在其官方社交平台表示,正在与巨石强森(Dwayne Johnson)和Mark Wahlberg合作制作Web3电影。此外,Gala Film和Gala Music都将基于Gala区块链,并以GALA Token作为gas token。

行情显示,Gala现报0.03828 USDT,24H涨幅为42.46%。[2023/1/9 11:02:22]

此种检查的技术详述初次成文化是在EIP-1712中。简要来说,在执行合约创建的状态转变函数之前,执行下列检查:

克罗地亚零售巨头Konzum:加密货币支付一直在增加:金色财经报道,尽管熊市仍在继续,但今年克罗地亚最大的连锁超市Konzum的比特币等加密货币支付一直在增加。该公司的商业应用主管InesBarbir表示,在2021年推出加密支付后,Konzum的加密支付购买量有所增加。

???Konzum于2021年12月正式开始接受加密货币作为其产品的付款方式,允许客户使用BTC和ETH以及USDT和USDC稳定币等九种加密货币在线支付。(cointelegraph)[2022/8/2 2:52:54]

遍历代码的字节码

如果代码是一个PUSH(n)操作码,则跳过接下来n个字节

如果字节码是一个有效的操作码,或者指定了无效指令,继续

否则,捕捉到错误

上述检查有点类似于jumpdestination检查。注意,对于例外情形,我们在这里使用的是“trap”,下文我们会详细解释。

功能调查

如果EVM要消弭掉版本的差别,基于EVM的代码执行应有能力调查出底层环境是否支持一种特定的功能。给定EVM所承担的角色,我们总是希望一个已经定义好的操作码的功能可以保持不变,并且还可以引入新的操作码来添加功能。而一些合约可能在引入某些特定功能之前就已经部署上去了。这些合约可以安排一个备用的子程序,在EVM不支持某功能的时候就运行子程序,而一旦硬分叉激活后就立即开始使用新功能。功能调查组件就像这里要用到的跳转器。因此,我们正式地定义一种新的操作码HAS_FEATURE。

该操作码接收一个堆栈参数。它会检查该参数是否位于0到2^8之间,如果不是,就捕捉错误

如果参数不受支持,就把0x0推回栈中;否则就推入0x1

例外与捕捉

在EVM的运行过程中,可能有很多因素会导致执行失败。单个交易可能因为耗尽Gas而失败;调用栈中的每一层都可能单独失败,而其错误必须被父调用框架明确处理。这些特性给了我们一定的弹性,但对于要运行在区块链上的合约来说,并不必然就是好事。这里,我们想重新定义一下,任何EVM本身发出的异常,都可以有trap行为,作为对fail的替代。也就是说,所有调用框架的所有执行过程中、消耗任意gas的时候、甚至被当前的状态函数回滚变更的时候,都可以有trap。合约接下来就被会鼓励使用返回值,在它们想跟父调用者交流非致命错误的时候。

Gas消耗量

过去的经验已经证明,我们总是想调整Gas消耗量。因为我们要这样做,我们不希望合约开发者对交易的Gas消耗量甚至是任何操作码的Gas消耗量作任何假设。要实现这一点,只需将EVM内所有关于Gas消耗量的公开信息都移除。这样Gas消耗量就成了一个外在于EVM、被隐藏起来的“实现上的细节”,只需在区块层执行中妥善处理。正式地移除0x5a的Gas操作码。此外,重新定义CALL、CALLCODE和DELEGATECALL,不再使用gas栈参数,而是采取现有执行框架中所有可用的Gas。

原文链接:

https://that.world/~essay/nevm/

作者:WeiTang

翻译:阿剑

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