GAS:無版本區別的EVM（以太坊智能合約虛擬機）

編者注：本文為Parity開發者WeiTang寫作的，關于如何增強EVM后向兼容性的文章，改進Gas機制的方案堪稱大膽。

如果我們有機會可以重新設計EVM、提升其后向兼容性、讓它對功能升級更為友好，而且可以完全不必考慮我們現有的歷史包袱，我們該怎么做呢？

在這篇文章中，我會探究這個問題，并記錄下由此演化出來的技術說明和設計哲學。

目標

Web是沒有版本區別的，而且已經存在了幾十年。因此我在此假設，我們想做一個同樣沒有版本區別的EVM。

我們同樣希望保證，這種虛擬機具備良好的后向兼容性。也就是說，至少能良好兼容我們現有的合約，而且，也可以輕松加入新功能。

持有至少一枚BAYC NFT的錢包數量持續下降:6月23日消息，過去7天，很多持有時間較久BAYC持有者已經出售了他們的NFT，其中39個地址持有BAYC的時間已超過1年。持有至少一枚BAYC NFT的錢包數量一直在下降，并低于2021年10月的水平。[2023/6/23 21:55:30]

無效操作碼

要設計一個永續的EVM，最簡單可能也最重要的改動便是為合約部署添加一個驗證過程。并非所有的字節序列都是有效的EVM代碼，任何無效的操作碼都不應該被部署到鏈上，因為在未來，這些代碼可能會被分配以一個新的操作碼，有不一樣的功能。

此種檢查的技術詳述初次成文化是在EIP-1712中。簡要來說，在執行合約創建的狀態轉變函數之前，執行下列檢查：

數據：1000萬枚MATIC從Polygon Plasma Bridge轉到某未知地址:金色財經報道，WhaleAlert監測數據顯示，北京時間14:45:11，1000萬枚MATIC（約960萬美元）從Polygon Plasma Bridge轉移到某未知地址。[2023/5/2 14:38:18]

遍歷代碼的字節碼

如果代碼是一個PUSH(n)操作碼，則跳過接下來n個字節

如果字節碼是一個有效的操作碼，或者指定了無效指令，繼續

否則，捕捉到錯誤

上述檢查有點類似于jumpdestination檢查。注意，對于例外情形，我們在這里使用的是“trap”，下文我們會詳細解釋。

Sui：測試網當前有100個全球分布式驗證器 TPS近30萬:金色財經報道，Layer 1區塊鏈網絡Sui表示，其進行了一系列測試，以確定各種工作負載的當前峰值吞吐量以及完成時間。當前 Sui 測試網具有100個全球分布式驗證器，在各種工作負載上實現了從10,871TPS 到 297,000 TPS 的峰值吞吐量。Sui 的最終確定時間約為480毫秒。之后 Sui 將在基準測試工具的可擴展性和覆蓋范圍、水平可擴展性以支持跨多臺機器的驗證器內部擴展等方面進行優化。[2023/4/28 14:32:02]

功能調查

如果EVM要消弭掉版本的差別，基于EVM的代碼執行應有能力調查出底層環境是否支持一種特定的功能。給定EVM所承擔的角色，我們總是希望一個已經定義好的操作碼的功能可以保持不變，并且還可以引入新的操作碼來添加功能。而一些合約可能在引入某些特定功能之前就已經部署上去了。這些合約可以安排一個備用的子程序，在EVM不支持某功能的時候就運行子程序，而一旦硬分叉激活后就立即開始使用新功能。功能調查組件就像這里要用到的跳轉器。因此，我們正式地定義一種新的操作碼HAS_FEATURE。

該操作碼接收一個堆棧參數。它會檢查該參數是否位于0到2^8之間，如果不是，就捕捉錯誤

如果參數不受支持，就把0x0推回棧中；否則就推入0x1

例外與捕捉

在EVM的運行過程中，可能有很多因素會導致執行失敗。單個交易可能因為耗盡Gas而失敗；調用棧中的每一層都可能單獨失敗，而其錯誤必須被父調用框架明確處理。這些特性給了我們一定的彈性，但對于要運行在區塊鏈上的合約來說，并不必然就是好事。這里，我們想重新定義一下，任何EVM本身發出的異常，都可以有trap行為，作為對fail的替代。也就是說，所有調用框架的所有執行過程中、消耗任意gas的時候、甚至被當前的狀態函數回滾變更的時候，都可以有trap。合約接下來就被會鼓勵使用返回值，在它們想跟父調用者交流非致命錯誤的時候。

Gas消耗量

過去的經驗已經證明，我們總是想調整Gas消耗量。因為我們要這樣做，我們不希望合約開發者對交易的Gas消耗量甚至是任何操作碼的Gas消耗量作任何假設。要實現這一點，只需將EVM內所有關于Gas消耗量的公開信息都移除。這樣Gas消耗量就成了一個外在于EVM、被隱藏起來的“實現上的細節”，只需在區塊層執行中妥善處理。正式地移除0x5a的Gas操作碼。此外，重新定義CALL、CALLCODE和DELEGATECALL，不再使用gas棧參數，而是采取現有執行框架中所有可用的Gas。

原文鏈接:

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

作者:WeiTang

翻譯:阿劍

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