以太坊智能合约升级策略 - 权威指南

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) - 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