以太坊app下载 以太坊合约 ABI 和 EVM 字节码

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  • 来源:区块链技术网
  • 本文从理论和命令行实践解释以太坊合约 ABI 和 EVM 字节码
  • 介绍

    本文解释以太坊中的合约 ABI[2] 和 EVM[3] 字节码。由于以太坊使用 EVM(Ethereum Virtual Machine - 以太坊虚拟机)作为系统的核心,因此用高级语言编写的智能合约代码需要编译成 EVM 字节码和合约 ABI 才能运行。在与智能合约交互时,有必要先了解它们。

    你将了解到

    • 了解合约 ABI 和 EVM 字节码是什么,以及它们的关系。
    • 如何使用命令行生成合约 ABI 和 EVM 字节码
    • solc

    不包括:

    • 合约 ABI 规范的详细信息(编码/解码)。
    • 如何编写智能合约
    • 以太坊和区块链的基本解释

    希望读者已经具备以太坊和区块链的基本知识。

    字节码和 ABI

    由于以太坊使用 EVM 作为网络的核心组件,因此用高级语言编写的智能合约代码需要编译成 EVM 字节码才能运行。EVM 字节码是 EVM 上的可执行代码,合约 ABI 是与 EVM 字节码交互的接口。例如,如果你想用你的 JavaScript 代码调用智能合约中的函数,ABI 扮演着你的 JavaScript 代码和 EVM 字节码彼此交互的中介角色。下图显示了合约 ABI、EVM 字节码和外部组件(dApp 和网络)的架构 。左边是编译过程,右边是交互。

    Ethernaut Lvl 0 Walkthrough: ABIs, Web3, and how to abuse them[4]

    EVM 字节码(Bytecode)

    EVM 字节码是一种低级编程语言,它是从高级编程语言(如 solidity)编译而来的。EVM 是虚拟机,介于操作系统和应用层之间,以减少对操作系统的依赖。多亏了 EVM,以太坊智能合约几乎可以在任何计算机上运行。如果你是 Java 开发者,可以把它类比为 JVM(Java 虚拟机),它们有相同的机制。EVM 字节码如下所示。它不是人类可读的,而是机器可读的。

    6080604052348015600f57600080fd5b5060878061001e6000396000f3fe6080604052348015600f57600080fd5b506004361060285760003560e01c8063037a417c14602d575b600080fd5b60336049565b6040518082815260200191505060405180910390f35b6000600190509056fea265627a7a7230582050d33093e20eb388eec760ca84ba30ec42dadbdeb8edf5cd8b261e89b8d4279264736f6c634300050a0032

    在 Remix IDE 上编译时,你会看到如下四个字段。它们代表了字节码的更多细节,例如、和。是一个 EVM 字节码。

    linkReference

    opcodes

    source Map

    object

    : 当前智能合约有依赖的其他智能合约地址: 当前智能合约字节码: 操作码,是人类可读的低级指令: 源映射,用于将每个合约指令与生成它的源码部分相对应

    linkReference

    object

    opcodes

    sourceMap

    合约 ABI

    在计算机科学中,ABI(Application Binary Interface)是两个程序模块之间的接口;通常是在操作系统和用户程序之间。在以太坊中,合约 ABI 是一个接口,它定义了如何调用智能合约中的函数并取回数据的标准方案。合约 ABI 为外部使用而设计,实现应用程序到合约和合约到合约的交互。例如,如果你想从 dApp 调用智能合约函数,就可以通过合约 ABI 调用。合约 ABI 用如下的 JSON 格式表示:

    [
       {
          "constant":true,
          "inputs":[
          ],
          "name":"testFunc",
          "outputs":[
             {
                "name":"",
                "type":"int256"
             }
          ],
          "payable":false,
          "stateMutability":"pure",
          "type":"function"
       }
    ]

    合约 ABI 定义函数名称和参数数据类型,用于对 EVM 的合约调用进行编码并从交易中读取数据。关于如何编码和解码合约 ABI 有一个明确的规范。下面是一个用函数来描述编码的例子:

    function withdraw(uint withdraw_amountpublic {}

    首先,withdraw函数将用 keccak256 编码,前 4 个字节会用作选择器。选择器用来标识调用哪个函数。

    // Encode function with keccak256.
    > web3.utils.sha3(“withdraw(uint256)”)
    0x2e1a7d4d13322e7b96f9a57413e1525c250fb7a9021cf91d1540d5b69f16a49f
    // Extract first 4 bytes.
    0x2c1a7d4d

    接下来,参数将以十六进制编码,并附加到有 32 字节填充的已编码的withdraw函数。

    // Convert from ETH to Wei.
    > withdraw_amount = web3.utils.toWei(“0.01", “ether”);
    10000000000000000
    // Convert Wei with hexdecimal.
    > withdraw_amount_hex = web3.toHex(withdraw_mount);
    0x2386f26fc10000
    // Left padding.
    > withdraw_amount_padleft = web3.utils.leftPad(withdraw_amount_hex, 32);
    0x0000000000000000002386f26fc10000
    // Append to selector(encoded function).
    “0x2c1a7d4d” + withdraw_amount_padleft
    // Final encoded ABI.
    0x2c1a7d4d0x0000000000000000002386f26fc10000

    数据调用withdraw函数并请求0.01作为参数。如果您想了解 ABI 编码/解码规范的详细信息,请参阅合约 ABI 规范[5]。

    实际上,与合约交互,你可以像下面这样使用 web3.js。首先是与合约 ABI 签订合约,接下来是用 EVM 字节码创建一个实例。这个代码是 Solidity REMIX 在编译成功时生成的。

    var samplecontractContract = web3.eth.contract([{"constant":true,"inputs":[],"name":"testFunc","outputs":[{"name":"","type":"int256"}],"payable":false,"stateMutability":"pure","type":"function"}]);
    var samplecontract = samplecontractContract.new(
       {
         from: web3.eth.accounts[0],
         data'0x6080604052348015600f57600080fd5b50607e8061001e6000396000f3fe6080604052348015600f57600080fd5b506004361060285760003560e01c8063037a417c14602d575b600080fd5b60336049565b6040518082815260200191505060405180910390f35b6000600190509056fea165627a7a72305820e710d7394e9965c17ead6bb53757a23caee28d75a0a02b483638015a49dac6070029',
         gas'4700000'
       }, function (e, contract){
        console.log(e, contract);
        if (typeof contract.address !== 'undefined') {
             console.log('Contract mined! address: ' + contract.address + ' transactionHash: ' + contract.transactionHash);
        }
     })

    solc命令

    我们看看如何用solc命令生成合约 ABI 和 EVM 字节码。solc命令是最常用的编译器之一。用 npm 包管理器安装它:

    安装

    $ npm install -g solc

    下面是示例源代码,文件名为SampleToken.sol

    pragma solidity ^0.5.8;

    contract  SampleContract {

        function testFunc() public pure returns (int) {
            return 1;
        }
    }

    输出 EVM 字节码

    $ solc --bin SampleToken.sol
    > ======= SampleContract.sol:SampleContract =======
    Binary:
    6080604052348015600f57600080fd5b5060878061001e6000396000f3fe6080604052348015600f57600080fd5b506004361060285760003560e01c8063037a417c14602d575b600080fd5b60336049565b6040518082815260200191505060405180910390f35b6000600190509056fea265627a7a7230582050d33093e20eb388eec760ca84ba30ec42dadbdeb8edf5cd8b261e89b8d4279264736f6c634300050a0032

    输出合约 ABI

    $ sold —abi SampleToken.sol
    > ======= SampleContract.sol:SampleContract =======
    Contract JSON ABI
    [{"constant":true,"inputs":[],"name":"testFunc","outputs":[{"name":"","type":"int256"}],"payable":false,"stateMutability":"pure","type":"function"}]

    如果要输出到特定目录,可以使用-o选项进行设置(不能设置输出文件名)。

    $ mkdir build
    $ solc --abi -o build SampleToken.sol

    重新编译时,设置--overwrite选项。

    $ solc --abi -o build —overwrite SampleToken.sol

    帮助

    $ solc --help

    结论

    本文解释了合约 ABI 和 EVM 字节码。EVM 字节码是从高级编程语言编译来的源代码,合约 ABI 是与 EVM 字节码交互的接口。它们都可以用solc命令行编译,solc命令行主要用于以太坊开发。希望这篇文章能帮助你实际理解合约 ABI 和 EVM 字节码。如果您有任何问题或意见,随时欢迎。谢谢。

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