STO:本体技术视点 | 一文读懂Substrate的合约机制（一）_jasmy币值得投资吗

本期我们分享来自本体技术团队的一篇文章的第一部分，关于Substrate的合约机制分析。

01

概要

Substrate把整个程序逻辑分为Host和Runtime部分，Host功能是固定的，偏向于底层，是采用原生执行的方式，而Runtime部分是动态的，偏上层业务，编译成Wasm字节码，这样可以随时升级，其执行在Wasm虚拟机中。合约功能作为上层业务，放置在runtime中，由contractpallet模块负责。通过分析本文主要要搞清楚两个问题：

1.合约设计的经济模型：交易执行收费和存储租金机制；

FIL突破9美元:金色财经报道，行情显示，FIL突破9美元，现报9.02美元，日内涨幅达到20.91%，行情波动较大，请做好风险控制。[2023/2/19 12:16:13]

2.合约的执行机制：本身跑在Wasm虚拟机里的runtime里是怎么跑用户Wasm合约的。

Runtime的contractpallet扩展了Currencytrait的账户系统，因此可以和其他基于Currency实现账户系统的模块一起使用。扩展的合约账户具有实例化合约和调用其他合约和非合约账户的功能。

为了合约代码的复用，将合约代码的上传部署和合约账户的实例化分成两部分，多个合约账户可以从同一份上传的code进行实例化。

DeFIL2.0 FILST标准算力通证质押挖矿现已开启:据悉，Filecoin去中心化金融服务平台DeFIL2.0 FILST质押挖坑已于今日开启，用户现可通过Uniswap或者FILST首发交易所安银购买FILST后质押到DeFIL.ORG中进行挖矿。截止2021.8.25 16:00 UTC+8，矿池总质押量超115000 FILST，收益增强指数为10.15x。当前全网质押率为5.9%（<60%），挖矿收益的60%全部分配给质押用户，30%用于销毁平台治理通证DFL（将于今晚第一次销毁）。[2021/8/25 22:36:38]

02

Filecoin网络目前FIL流通量约为1.37亿FIL:据IPFS100报道，Filfox浏览器数据显示，Filecoin网络当前区块高度为865074，全网有效算力为6.613EiB，总质押量约为8431万枚FIL，活跃矿工数为2501个，每区块奖励为25.1967FIL，近24小时产出量为356909FIL，24小时平均挖矿收益为0.0517FIL/TiB，目前FIL流通量为137124949FIL。目前有效算力排名前三的分别为：f0127595（时空云）以118.07PiB暂居第一，f0135467（RRM-雅典娜）以106.34PiB位居第二，f0123261（LDPool）以104.58PiB位居第三。[2021/6/21 23:53:02]

合约的经济模型

为了避免垃圾交易和恶意合约占用计算和存储资源，合约的设计考虑了交易执行收费和合约存储收费逻辑。当合约账户的余额不够支付存储租金时，合约的存储会被清理并进入tombstone状态。

合约的生命周期

alive状态的合约信息

当合约处于正常工作状态，其主要有以下信息：

tombstone状态的合约信息

当合约进入tombstone状态后，合约的所有存储都会被清理，合约信息里只有一个对storage_root+code_hash进行hash的值。

合约的复活

合约进入tombstone状态后，技术上是可以进行恢复的。首先需要准备一本新临时合约T，往T合约的存储中插入原合约中的key-value对，使storageroot和原合约完全一致，然后调用restore_to合约接口，这个接口会检查当前合约的storageroot是否和要恢复的tombstone一致，如果满足要求那么就使原合约复活，并且将当前的临时合约的资产转移到复活合约，并销毁当前临时合约。

执行合约的Gas收费

交易的sender必须在每个call中指定gaslimit，未使用完的gas会在调用结束后返还。当到达了指定的gaslimit后，那么所有的call和相关的状态变更只会在当前调用的合约层进行回滚，比如，合约A调用B，并且B执行时gas不够，那么所有B的调用将被回滚。如果A能对错误进行正确处理，那么A的其他调用和状态变更依然可以进行持久存储。初看起来这样做是一个极大的限制，但其实是底层增加了灵活性，因为并不是所有的调用都是灾难性的，因此给了调用方可以进行合理的判断和处理的机会；如果想要其他链那种出错就完全回滚的方式，那么可以在调用B出错后A也直接报错回滚A的变更。

对于Wasm的每一个指令和host函数都设置了对应的InstructionWeight。

runtime会准备一个gas(amount:u32)的计费函数，在Wasm合约上传后，立刻会对Wasm中的每一个函数进行计费函数的插入生成新的code。后续合约的执行都以新的code为准。

下一期我们将继续围绕Substrate的合约存储的收租机制、Wasm合约限制、合约对外部交易的接口等方面展开。

如有任何疑问，可通过research@ont.io联络我们。

来源：金色财经

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