Golang을 사용하여 EVM을 구현하는 방법

블록체인 기술의 지속적인 발전으로 가장 대표적인 스마트 계약 플랫폼인 이더리움은 이미 개발자를 위한 좋은 지원과 거대한 생태계를 갖추고 있습니다. 그러나 EVM(Ethereum Virtual Machine)의 소프트웨어 아키텍처는 Solidity 언어 개발을 기반으로 하기 때문에, 또한 성능 향상을 위해 EVM은 코드 최적화를 위해 JIT(Just In Time) 컴파일러를 구현합니다. 이는 특정 방식으로 수행되며 이더리움 생태계의 개발 효율성을 제한합니다.

이러한 문제를 기반으로 많은 개발자는 보다 효율적인 스마트 계약 코드 실행을 달성하기 위해 다른 프로그래밍 언어를 사용하여 EVM을 개발하려고 합니다. Golang은 Google에서 개발한 프로그래밍 언어로 낮은 수준의 프로그래밍을 수행하는 데 매우 편리한 방법을 제공합니다. 아래에서는 Golang을 사용하여 EVM을 구현하는 방법을 살펴보겠습니다.

EVM 개요

EVM(Ethereum Virtual Machine)은 Ethereum 스마트 계약을 실행하는 스택 기반 가상 머신입니다. EVM은 전체 이더리움 네트워크에 통합 실행 환경을 제공하여 스마트 계약이 다양한 노드에서 예상대로 실행될 수 있도록 보장합니다. EVM은 특정 작업 중에 상태를 변경하는 일련의 명령을 정의합니다. 이러한 상태에는 메모리, 스토리지 및 스택이 포함됩니다.

Golang으로 EVM 구현

Golang을 사용하여 EVM을 구현하려면 먼저 go-ethereum을 설치해야 합니다. go-ethereum은 매우 유용한 라이브러리와 기능을 제공하는 Ethereum의 공식 Golang 구현입니다. Ethereum dApp(분산형 애플리케이션)을 구축하기 위한 Ethereum 노드로 사용할 수 있습니다.

go-ethereum 및 solidity 컴파일러를 설치했다고 가정하면 다음 단계를 사용하여 EVM 구현을 시작할 수 있습니다.

1단계: EVM의 명령어 세트 정의

Golang에서는 열거 유형을 사용하여 EVM의 명령어 세트 예:

type OpCode byte

const (
  STOP OpCode = iota
  ADD
  MUL
  SUB
  DIV
  SDIV
  MOD
  SMOD
  ADDMOD
  MULMOD
  EXP
  SIGNEXTEND
  ...
)

이러한 명령어는 Ethereum의 Yellow Paper에서 찾을 수 있거나 go-ethereum 패키지의 소스 코드에서 얻을 수 있습니다. 명령어의 논리를 실행하는 각 명령어에 대한 메서드를 정의해야 합니다. 예를 들어 ADD 명령의 경우 다음 방법을 정의할 수 있습니다.

func (evm *EVM) add() {
  x, y := evm.stack.Pop(), evm.stack.Pop()
  result := x.Add(y)
  evm.stack.Push(result)
}

2단계: Solidity 바이트코드 구문 분석

Solidity를 사용하여 스마트 계약을 작성할 때 컴파일러는 이를 바이트코드 형식으로 컴파일한 다음 Ethereum에 배포합니다. 회로망. Golang EVM에서는 먼저 Solidity 바이트코드를 구문 분석한 다음 이를 EVM 명령어로 변환해야 합니다. go-ethereum 패키지의 파서를 사용하여 이를 수행할 수 있습니다. 예:

import (
  "github.com/ethereum/go-ethereum/common"
  "github.com/ethereum/go-ethereum/core/vm"
)

func (evm *EVM) execute(code []byte) {
  vm := vm.NewEVM(evm.context, evm.stateDB, evm.vmConfig)
  contract := vm.NewContract(&vm.ContractConfig{
    Code:      common.CopyBytes(code),
    GasLimit:  1000000,
    Value:     big.NewInt(0),
  })
  contract.SetCallCodeFn(evm.callCode)
  contract.SetStaticCallFn(evm.staticCall)
  contract.SetDelegateCallFn(evm.delegateCall)
  vm.Execute(evm.context, contract)
}

위 코드는 Solidity 바이트코드를 Contract 객체로 구문 분석한 다음 EVM의 Execute() 메서드를 호출하여 코드를 실행합니다.

3단계: 메모리, 스토리지 및 스택 구현

EVM에는 메모리, 스토리지 및 스택의 세 가지 상태가 있습니다. Golang EVM에서는 이러한 상태를 구현해야 합니다. Golang의 슬라이스를 메모리로, 맵을 저장소로, Golang의 스택을 스택으로 사용할 수 있습니다.

type EVM struct {
  context  *core.ExecutionContext
  stateDB  *state.StateDB
  vmConfig vm.Config

  memory []byte
  storage map[common.Hash] common.Hash
  stack *stack
}

4단계: 명령어 세트의 로직 구현

명령어 세트를 정의한 후에는 각 명령어의 로직을 구현해야 합니다. 각 명령어는 스택의 상태를 변경합니다. 예를 들어 ADD 명령어의 경우 스택에서 두 개의 값을 팝하고 추가한 후 마지막으로 결과를 다시 스택에 푸시합니다. ADD 명령어의 로직을 구현하기 위해 다음 방법을 정의할 수 있습니다.

func (evm *EVM) add() {
  x, y := evm.stack.Pop(), evm.stack.Pop()
  result := x.Add(y)
  evm.stack.Push(result)
}

5단계: 다양한 예외 처리 구현

명령어의 로직을 구현할 때 스택 오버플로, 과도한 호출 깊이 등 다양한 예외를 처리해야 합니다. , 메모리 오버플로 등 Golang EVM이 완전한 이더리움 구현이라고 가정하면 계정이 존재하지 않거나 계정이 잠겨 있거나 채굴이 완료되지 않은 등 일련의 다른 예외를 처리해야 합니다.

결론

Golang을 사용하여 EVM을 구현하면 스마트 계약의 성능과 개발 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 개발자에게 다양한 애플리케이션 시나리오에 더 잘 적응할 수 있는 더 큰 유연성과 자유를 제공합니다. Golang EVM의 구현은 Solidity EVM의 구현보다 더 복잡하지만 EVM 개발을 위한 새롭고 효율적인 경로를 제공합니다.

위 내용은 Golang을 사용하여 EVM을 구현하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!