Cara menggunakan Golang untuk melaksanakan EVM

Dengan pembangunan berterusan teknologi blockchain, Ethereum, sebagai platform kontrak pintar yang paling mewakili, sudah mempunyai sokongan yang baik dan ekosistem yang besar untuk pembangun. Walau bagaimanapun, oleh kerana seni bina perisian Mesin Maya Ethereum (EVM) adalah berdasarkan pembangunan bahasa Solidity, di samping itu, untuk meningkatkan prestasi, EVM melaksanakan pengkompil JIT (Just In Time) untuk pengoptimuman kod, semua yang dilakukan dengan cara tertentu Setakat ini, ia mengehadkan kecekapan pembangunan ekosistem Ethereum.

Berdasarkan masalah ini, ramai pembangun cuba menggunakan bahasa pengaturcaraan lain​​​untuk membangunkan EVM dengan harapan dapat mencapai pelaksanaan kod kontrak pintar yang lebih cekap. Golang ialah bahasa pengaturcaraan yang dibangunkan oleh Google yang menyediakan cara yang sangat mudah untuk melakukan pengaturcaraan peringkat rendah. Di bawah ini kita akan meneroka cara menggunakan Golang untuk melaksanakan EVM.

Gambaran Keseluruhan EVM

Mesin Maya Ethereum (EVM) ialah mesin maya berasaskan tindanan yang melaksanakan kontrak pintar Ethereum. EVM menyediakan persekitaran pelaksanaan bersatu pada keseluruhan rangkaian Ethereum, memastikan kontrak pintar boleh berjalan seperti yang diharapkan pada nod yang berbeza. EVM mentakrifkan satu set arahan yang mengubah keadaan semasa operasi tertentu. Keadaan ini termasuk memori, storan dan tindanan.

Menggunakan Golang untuk melaksanakan EVM

Untuk menggunakan Golang untuk melaksanakan EVM, kita perlu memasang go-ethereum terlebih dahulu. go-ethereum ialah pelaksanaan Golang rasmi Ethereum yang menyediakan beberapa perpustakaan dan ciri yang sangat berguna. Ia boleh digunakan sebagai nod Ethereum untuk membina Ethereum dApps (aplikasi terdesentralisasi).

Dengan mengandaikan kami telah memasang go-ethereum dan penyusun solidity, kami boleh mula melaksanakan EVM menggunakan langkah berikut:

Langkah 1: Tentukan set arahan EVM

Di Golang , kita boleh menggunakan jenis penghitungan untuk menentukan set arahan EVM, contohnya:

type OpCode byte

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

Arahan ini boleh didapati dalam Buku Kuning Ethereum, atau diperoleh daripada kod sumber dalam pakej go-ethereum . Kita perlu menentukan kaedah untuk setiap arahan yang melaksanakan logik arahan. Contohnya, untuk arahan ADD, kita boleh mentakrifkan kaedah berikut:

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

Langkah 2: Parse Solidity bytecode

Apabila kita menulis kontrak pintar menggunakan Solidity, pengkompil menyusunnya sebagai bytecode dan kemudian gunakannya pada rangkaian Ethereum. Dalam EVM Golang kami, kami perlu menghuraikan kod bait Solidity dahulu dan kemudian menukarnya kepada arahan EVM. Kita boleh melakukan ini menggunakan parser daripada pakej go-ethereum. Contohnya:

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)
}

Kod di atas akan menghuraikan kod bait Solidity ke dalam objek Kontrak, dan kemudian memanggil kaedah Execute() EVM untuk melaksanakan kod.

Langkah 3: Laksanakan memori, storan dan tindanan

EVM mempunyai tiga keadaan: memori, storan dan tindanan. Di Golang EVM, kita perlu melaksanakan keadaan ini. Kita boleh menggunakan kepingan Golang sebagai ingatan, peta sebagai storan dan timbunan Golang sebagai timbunan.

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

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

Langkah 4: Laksanakan logik set arahan

Selepas kita mentakrifkan set arahan, kita perlu melaksanakan logik setiap arahan. Setiap arahan mengubah keadaan timbunan. Sebagai contoh, dalam kes arahan ADD, ia mengeluarkan dua nilai daripada timbunan, menambahnya, dan akhirnya menolak hasilnya semula ke dalam timbunan. Kita boleh mentakrifkan kaedah berikut untuk melaksanakan logik arahan ADD:

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

Langkah 5: Laksanakan pelbagai pengendalian pengecualian

Apabila melaksanakan logik arahan, kita perlu mengendalikan pelbagai pengecualian , seperti limpahan tindanan, kedalaman panggilan yang berlebihan, limpahan memori, dsb. Dengan mengandaikan bahawa EVM Golang kami adalah pelaksanaan Ethereum yang lengkap, kami perlu mengendalikan beberapa siri pengecualian lain, seperti akaun tidak wujud, akaun dikunci, perlombongan belum selesai, dsb.

Kesimpulan

Menggunakan Golang untuk melaksanakan EVM boleh meningkatkan prestasi dan kecekapan pembangunan kontrak pintar. Ia menyediakan pembangun dengan lebih fleksibiliti dan kebebasan untuk menyesuaikan diri dengan lebih baik kepada pelbagai senario aplikasi. Walaupun pelaksanaan Golang EVM akan menjadi lebih rumit daripada pelaksanaan Solidity EVM, ia menyediakan laluan baharu dan cekap untuk pembangunan EVM.

Atas ialah kandungan terperinci Cara menggunakan Golang untuk melaksanakan EVM. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!