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以太坊经典博客

详解EVM对象格式(EOF)升级

Donald McIntyre

欢迎由此收听或观看本期内容:


需升级的以太坊虚拟机EVM

ETH和ETC的EVM
ETH和ETC的EVM

自2015年以太坊网络推出以来,其最重要的组件之一以太坊虚拟机(EVM)几乎从未升级过。

EVM是所有兼容EVM的区块链的软件组件,包括以太坊经典(ETC),包含超过120个操作代码(操作代码),为网络提供去中心化的可编程性。

这些年来,已经有一些改进建议来升级EVM,但总的来说,它们总是被搁置在一边,优先考虑其他目标,比如将以太坊迁移到权益证明。

然而,现在在该网络中已经发生了对权益证明的合并,EVM升级将包含在下一组改进中。

EVM对象格式(EOF)

EOF upgrades.
EOF upgrades.

EVM对象格式(EOF)是一组多年积累的改进建议,但它们共同构成了以太坊虚拟机一致且逻辑合理的升级。

改进建议,称为“以太坊改进建议”,或简称为EIP,是正式的结构化文件。为从不同技术角度完善系统,它向以太坊生态系统提出想法,以太坊经典是其中的一部分。

这些EIP一起将完全改变EVM的工作方式,所有希望与一般EVM标准兼容的区块链,如ETC,都需要遵循这些变化。

这些建议的动机是解决当前设计中的一些低效率、高执行成本和安全问题。

EIP包含在EOF中

EIP已被包含
EIP已被包含

六个EIP被认为是EOF升级的一部分,如下所示(每个EIP的摘要摘自改进建议本身):

  • EIP-3860:它将initcode最大的大小限制为49152,并为每个32字节的initcode块应用额外增加2的矿工成本。

  • EIP-3540:用于EVM的可扩展和版本控制的容器格式,在部署时进行一次性验证。这里描述的版本带来了代码和数据分离的实际好处,并允许在未来轻松引入各种更改。

  • EIP-3670:引入EOF格式(EIP-3540)合约创建时的代码验证。拒绝包含截断的PUSH-数据或未定义指令的契约。遗留字节码(非EOF格式的代码)不受此更改的影响。

  • EIP-4200:引入了三个新的EVM跳转指令(RJUMP、RJUMPI和RJUMPV),它们将目的地编码为带符号的即时值。这些在大多数(但不是所有)用例中都有用,并且可以降低成本。

  • EIP-4750:引入了在EOF格式(EIP-3540)字节码中拥有多个代码段的能力,每个代码段表示一个单独的子例程/函数。引入了CALLF和RETF两个新的操作码来调用和返回这样的函数。不允许动态跳转指令。

  • EIP-5450: 引入了代码段的扩展验证,以保证在执行经过验证的契约期间不会发生堆栈下溢或溢出。

EOF升级会在什么时候开始?

以太坊主网生态系统有两个升级,也称为硬分叉,为2023年在上海和坎昆的编程。EOF的EIP可能会包括在第二个在坎昆的升级中,其目标是在2023年下半年执行。

同样,可能包含在这个硬分叉中的EIP是:

  • EIP-3860“限制和仪表初始化代码”
  • EIP-3540“EVM对象格式v1”
  • EIP-3670“代码验证”
  • EIP-4200“静态相对跳跃”
  • EIP-4750“功能”
  • EIP-5450“堆栈验证”

这意味着,如果一切按计划进行,以太坊网络EVM将在2023年底全面升级,以太坊经典区块链将在2024年上半年与新的EVM标准规范完全兼容,因为出于安全原因,它通常需要等待3到6个月才能进行新的升级,而且因为它是一个更保守的区块链。

ETC合作社对EOF的贡献

ETC合作社对EOF的贡献
ETC合作社对EOF的贡献

ETC合作社是一个非营利性组织,致力于支持以太坊经典网络。其功能之一是维护和升级ETC的协议和软件客户端:Core Geth, 超级账本Hyperledger Besu和Erigon ETC。

执行这些任务的核心开发人员是Isaac Ardis和Chris Ziogas(ETC的Core Geth和Erigon),以及Diego López León (超级账本Hyperledger Besu)。

ETC合作对EOF项目的贡献在于,核心开发人员Isaac Ardis和Chris Ziogas将帮助Erigon软件客户端(Erigon for ETC客户端的上游主分支)的升级过程,Diego López León将帮助与ETC合作的客户端主分支Hyperledger Besu的升级。

以太坊经典的好处是,它将必然继承EOF升级,因为Erigon for ETC是Erigon的下游客户端,将与EVM标准保持兼容,Hyperledger Besu在其主分支中支持ETC网络。

ETC合作公司对EOF升级的另一个贡献是,它将通过与工程师Charles Cooper和Harry Kalogirou的合同帮助Vyper团队。

Vyper是另一种智能合约语言,因此这是测试EOF的另一种途径。

EOF升级后的可见改变

根据ETC合作社的执行董事Bob Summerwill的说法,EOF基本上是在字节码周围添加结构和版本,这是以前EVM中所缺少的。

EOF有助于在不破坏向后兼容性的情况下实现未来的升级,还在编译时增加了更好的预先分析。

换句话说,它将使系统更便宜、更快、更安全。

智能合约作者在他们的工作中不会看到任何不同——只是编译器的输出将变得更好,将花费更少的矿工费。

这是极少数的EVM变化之一,Summerwill认为在考虑ETC协议的进展僵化之前,这是“必须的”升级。

总结

EVM最初的设计目标是简单、减少规范中的歧义、节省空间,对预期用例专门化,并有高安全性和优化友好性。

令人惊讶的是,所有这些目标在很大程度上都得到了实现。但是,多年来出现和确定了一些问题。有几项建议被提出,但被及时推迟。

解决方案是EOF升级及其累积的EIP。

这次升级无疑是行业的重大项目和变革。


感谢您阅读本期文章!

了解有关EOF升级的更多内容,请访问: https://notes.ethereum.org/@ipsilon/eof1-checklist

了解有关以太坊经典的更多内容,请访问: https://ethereumclassic.org

本页的存在部分归功于以下贡献者。


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