以太坊智能合约升级策略 - 权威指南

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本文是对以太坊中可升级智能合约领域的各种实现策略的总结 ,目的是汇总迄今为止的相关资源, 以帮助我们在设计智能合约时,考虑如何对其进行升级和更新。 ## 100%可升级机制 目前有两种主要策略用来实现可升级的智能合约: - 使用代理合约 - 将逻辑和数据分离成不同的合约。 这两种方法要解决的根本问题是如何更新合同的逻辑,同时仍然保留对合同状态的访问。 ## 代理合约 代理合约使用`delegatecall`操作码将函数调用转发到可更新的目标合约。 由于delegatecall 保留了函数调用的状态,因此可以更新目标合约的逻辑,并且状态将保留在代理合约中以供 更新后的目标合约的逻辑使用。 与delegatecall一样,msg.sender将保持代理合约的调用者身份。 由于最近的拜占庭硬分叉,现在可以获取函数调用的返回大小了,因此与[Nick Johnson](https://medium.com/@weka) 首次提出的方法相比,目前这种方法可以通用。 在[Daonomic](https://medium.com/@daonomic)的文章中可以 看到一个通用代理合约的例子,你可以更详细地了解这个机制。 ## 分离逻辑和数据合约 这中方法到将智能合约拆分两个合约: - 包含数据(变量,结构,映射等)以及getter/setter的数据合约 - 包含如何更新这些数据的业务逻辑的逻辑合约 逻辑合约通过setter更新数据,而数据合约只允许逻辑合约调用setter。 这允许在保持数据不变 的同时更换实现逻辑,从而实现完全可升级的系统。 通过引导用户使用新的逻辑合约(通过诸如ENS的解析器)并更新数据合约的权限来允许新的逻辑合约 执行setter,就可以实现合约的更新。 查看[@Thomas Wiesner](https://github.com/tomw1808)的视频以更好地了解这一机制。 ## 使用键值对数据模型分离逻辑和数据合约 这种策略的工作原理与上述类似,只是不使用最终期望数据结构(struct,mapping等)来定义合约数据模型, 所有数据都被抽象化并存储在键值对中,然后使用一个标准的命名系统以及sha256散列算法用于查找数据值。 可以查阅[David Rugendyke](https://medium.com/@darcius)的文章以更好地理解这种机制。 ## 部分可升级策略 创建一个完全可升级的合约听起来不错,但需要一个很大的妥协:保证合约的不可变性。 因此在很多情况下 实现部分可升级的合约可能是更合理的选择。 在此策略中,智能合约的核心功能可以保留为不可升级。 其他可能不太完整或更复杂的组件则 采用可升级策略实施。 这方面已经有一些很好的案例: - 以太坊名称服务[ENS](https://github.com/ethereum/ens):ENS核心合约是一个非常简单的合约,不能更改。 域名注册商则可以由管理员升级。 域名注册商是一个合约工厂,如果使用一个新的域管理器,它可以与以前的所有 数据状态重新链接,而不会有太多麻烦。 - [0xProject](https://0xproject.com/) :603DEX(去中心化交易所)核心智能合约可以完全升级,而代理合约(每个用户一个)保持不变。 0x“代理”合约(不同于前面介绍的代理策略)包含用户资金和相关设置。 由于这个原因,它不是0x合约系统的可升级部分。 ## 其他挑战 - 在所有情况下,都需要对是否保持智能合约的不变性进行取舍。 - 创建可选的可升级智能合约系统对用户来说是可能并且有价值的,但是增加了复杂性。 - 对Solidity编译器的更改可能会破坏新旧合约之间的兼容性。 - 制定可升级策略时需要考虑gas开销。 ## 结论 没有一个策略是完美的,选择正确的策略取决于要实施的智能合约。 所有策略都非常复杂,智能合约设计人员应该对 他们所选择的可升级策略非常了解,以避免安全漏洞。 - 为了创建一个可升级的智能合约,代理机制似乎是最好的全面策略,因为它允许程序员将可升级机制 与合约设计区分开来,这使得一切变得更容易,并且会产生更少的错误,而错误是我们需要升级合约的主要原因。 - 在最简单的核心逻辑不变的情况下,采用部分升级策略也是保持用户信任的好主意。 - 首先设计不可升级的智能合约系统,然后制定可升级的策略,这是一种实用且理想的方式。 ## 参考资源 __思路与观点__ - 2018-02-01 Zeppelin Solution : [Zeppelin与智能合约开发的演变](https://epicenter.tv/episode/220/) - 2016-2017: [Stackexchange关于可升级的智能合约的问答](https://ethereum.stackexchange.com/questions/2404/upgradeable-smart-contracts) - ConsenSys : [以太坊智能合约最佳实践](https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/general_philosophy/) - Evoluchain : [Evoluchain](https://consensys.github.io/smart-contract-best-practices/general_philosophy/) __代理合约__ - 2018-02-22 Jorge Izquierdo : [ERC DelegateProxy #897](https://github.com/ethereum/EIPs/pull/897) - 2018-02-15 经济学 : [可升级的以太坊智能合约](https://medium.com/@daonomic/upgradeable-ethereum-smart-contracts-d036cb373d6) , [Github项目](https://github.com/0v1se/contracts-upgradeable) - 2018-01-11 B9lab团队 : [upgradable - Github项目](https://github.com/b9lab/upgradeable) - 2018-01-10 Manuel Araoz : [olidity-proxy - Github项目](https://github.com/maraoz/solidity-proxy/) - 2017-06-02 @Ownage : [Ether-routher - Github项目](https://github.com/ownage-ltd/ether-router) - 2017-05-24 Nick Johnson : [疯狂的区块链科学:100%可升级的合约](https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/4kt1zp/mad_blockchain_science_a_100_upgradeable_contract/) , [Gist File](https://gist.github.com/Arachnid/4ca9da48d51e23e5cfe0f0e14dd6318f) - 2017-03-15 Jorge Izquierdo : [Solidity代码部署高级技术](https://blog.aragon.one/advanced-solidity-code-deployment-techniques-dc032665f434) - 2017-03-07 Manuel Araoz : [Solidity中的代理库](https://blog.zeppelin.solutions/proxy-libraries-in-solidity-79fbe4b970fd) - 2017-02-13 Jorge Izquierdo : [Solidity中库驱动的开发](https://blog.aragon.one/library-driven-development-in-solidity-2bebcaf88736) - 2017-01-21 Tjaden Hess : [可升级的智能合约](https://ethereum.stackexchange.com/questions/2404/upgradeable-smart-contracts) - 2016-06-16 @Martin Swende : [隐式方法代理技巧 ](http://martin.swende.se/blog/EVM-Assembly-trick.html) __分离逻辑和数据合约__ - 2017-12-09 @Thomas Wiesner : [升级链上智能合约](https://vomtom.at/upgrade-smart-contracts-on-chain/) - 2017-11-13杰克坦纳: [可升级的智能合约](https://docs.google.com/presentation/d/1veuPxAQD88z5holb-6SjWLhyDABuzNeVPZpZvzemJ3A) , [Github项目](https://github.com/AvanceHub/upgradable) - 2017-08-21 Lukas K : [可升级的智能合约](https://medium.com/aigang-network/upgradable-smart-contracts-what-weve-learned-at-aigang-b181d3d4b668)。 我们学习了在区块链上建立保险 - 2016-08-16 @nikolai : [Dapp-a-day 6:可升级的通证合约](https://steemit.com/ethereum/@nikolai/dapp-a-day-6-upgradeable-tokens) - @monax : [Solidity 1:solidity五种合约模型](https://monax.io/docs/solidity/solidity_1_the_five_types_model/) - @monax : [Solidity 7:更新Solidity合约](https://monax.io/docs/solidity/solidity_7_updating_solidity_contracts/) - @Z.com-cloud-blockchain : [合约版本升级解决方案](https://guide.blockchain.z.com/en/docs/problem/versionup/solution/) __使用键值对数据模型分离逻辑和数据合约__ - 2018-01-20 Hassan Abdel-Rahman :[Solidity可升级合约](https://medium.com/cardstack/upgradable-contracts-in-solidity-d5af87f0f913) - 2017-11-22 David Rugendyke : [可升级Solidity合约设计](https://medium.com/rocket-pool/upgradable-solidity-contract-design-54789205276d),[Github项目](https://github.com/rocket-pool/rocketpool/blob/master/contracts/RocketUpgrade.sol) - 2017-06-29 Chandan Gupta : [Solidity可升级合约接口设计](https://medium.com/@nrchandan/interfaces-make-your-solidity-contracts-upgradeable-74cd1646a717) , [Github项目](https://github.com/nrchandan/lms) - 2016-06-08 Elena Dimitrova : [在Solidity中编写可升级合约](https://blog.colony.io/writing-upgradeable-contracts-in-solidity-6743f0eecc88) [原文链接](https://blog.indorse.io/ethereum-upgradeable-smart-contract-strategies-456350d0557c) > 如果你希望马上开始学习以太坊DApp开发,可以访问汇智网提供的出色的在线互动教程: > >- [以太坊DApp实战开发入门](http://xc.hubwiz.com/course/5a952991adb3847553d205d1?affid=go7878) >- [去中心化电商DApp实战开发](http://xc.hubwiz.com/course/5abbb7acc02e6b6a59171dd6?affid=go7878)

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