- 设计Chainsql中智能合约的实现方案，可通过此文档可对Chainsql中的智能合约有深入的了解
- 基于以下技术实现
- Ripple 的区块链技术实现
- 以太坊客户端 C++实现
- 以太坊虚拟机EVM
- llvm框架
- 一期实现对以太坊智能合约的支持，兼容用solidity语言编写的智能合约
- 二期：
- 实现在智能合约中支持Chainsql对表的操作
- 支持在智能合约中操作通过网关发行的代币，支持在智能合约中发行网关代币及相关操作
一期修改方案：
- 底层：在Chainsql最新源码基础上添加对以太坊智能合约的支持，集成evm中JIT的实现模块，llvm编译模块，并添加新的交易类型与虚拟机进行交互，最终实现可通过交易完成合约的发布、调用
- 上层：上层提供Node.js与Java版本的api，在原chainsql api的基础上增加对智能合约的支持
- 支持通过chainsql节点部署智能合约，通过api进行操作的步骤如下
- 用户编写solidity合约
- 编译solidity代码，得到可执行字节码
- 调用chainsql提交部署智能合约交易，并订阅交易状态
- 交易共识通过触发回调，合约部署成功
- 通过查询合约交易信息，获得合约地址
- 合约部署成功后，api层可调用合约对象中的方法(与solidity中的定义一致)来调用合约，合约的调用方式分为两种：
- set方法，改变合约状态，这种方法需要以发送交易的方式进行调用
- get方法，不改变合约状态，这种方法可直接调用chainsql提供的接口来获取返回结果
- 与其它账户地址不同，合约地址在Chainsql网络中是可以是没有ZXC余额的
- 不能通过Payment类型的交易给合约地址转账
- Api层提供了payToContract接口对合约地址进行转账
- 合约中必须提供payable修饰的fallback函数，不然合约地址无法接受转账
- Chainsql中的智能合约执行也是消耗Gas的，Gas计算规则与以太坊中的一致
- Chainsql中用户不可以设置GasPrice，只可以设置GasLimit，交易出现排队时，根据交易中Fee字段的值排列优先级
- Chainsql中的GasPrice由系统决定，并且会随当前网络负载而变化
- GasPrice初始值为10drop(1e-5 ZXC)，最大值为20drop
- 支持在智能合约中进行表的各种操作
- 支持智能合约中进行网关设置、信任网关、代币的转账等
- 合约地址地址生成使用原有地址计算规则，以部署合约帐户与帐户当前交易序号为原像，合约只有地址，无公私钥
- 合约在Chainsql中也是以AccountRoot这种LedgerNode的形式存在
- AccountRoot增加了下面的可选字段：
| 字段名 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| StorageOverlay | STMap256 | 合约中的存储 |
| ContractCode | STBlob | 合约中的字节码，调用合约时使用 |
- Chainsql中智能合约的部署、修改状态的方法调用，都要通过Contract类型的交易进行
- 交易中的字段说明（略过常规字段如Account,Sequence等）
| 字段名 | 类型 | 是否必填 | 说明 |
|---|---|---|---|
| ContractOpType | UINT16 | 必填 | 操作类型，1为合约部署，2为合约调用 |
| ContractData | STBlob | 必填 | 部署合约/调用合约时的输入值 |
| Gas | UINT32 | 必填 | 部署/调用合约交易时，需设置的Gas上限 |
| ContractAddress | STACCOUNT | 选填 | 合约地址，调用合约时填写 |
| ContractValue | STAMOUNT | 选填 | 本次交易要给合约地址转账的金额 |
- Chainsql中不修改合约状态的方法调用，需要通过contract_call接口来实现
- 接口中的字段说明：
| 字段名 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| account | 字符串 | 调用合约的地址 |
| contract_address | 字符串 | 合约地址 |
| contract_data | 字符串 | 合约数据 |
- key 与 value均为 uint256 类型的map，用于存储合约中的状态
示例：
{
"method": "submit",
"params": [
{
"secret": "x████████████████████████████",
"tx_json": {
"TransactionType": "Contract",
"Account": "zHyz3V6V3DZ2fYdb6AUc5WV4VKZP1pAEs9",
"ContractOpType":1,
"ContractData":"60806040526001600055600180556101ad8061001c6000396000f300608060405260043610610057576000357c0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000900463ffffffff1680632ddbd13a1461005c57806336005839146100875780638a4068dd146100b4575b600080fd5b34801561006857600080fd5b506100716100be565b6040518082815260200191505060405180910390f35b34801561009357600080fd5b506100b2600480360381019080803590602001909291905050506100c4565b005b6100bc61017f565b005b60015481565b60005473",
"Gas":3000000,
"Fee":"10000"
}
}
]
}
tx_json中的必填字段：
- TransactionType：交易类型，此处为Contract
- Account：操作账户地址
- ContractOpType：合约操作类型，部署为1，调用为2
- ContractData：合约数据
- Gas：Gas上限
示例：
{
"method": "submit",
"params": [
{
"secret": "x████████████████████████████",
"tx_json": {
"TransactionType": "Contract",
"Account": "zHyz3V6V3DZ2fYdb6AUc5WV4VKZP1pAEs9",
"ContractOpType":2,
"ContractData":"360058390000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000004",
"Gas":3000000,
"ContractAddress":"zKLWJLq4oKyqkexhUbVrF77ai4TNPQZSAQ"
}
}
]
}
tx_json中的必填字段：
- TransactionType：交易类型，此处为Contract
- Account：操作账户地址
- ContractOpType：合约操作类型，部署为1，调用为2
- ContractData：合约数据
- Gas：Gas上限
- ContractAddress：调用的合约地址
{
"method": "contract_call",
"params": [
{
"account": "x████████████████████████████",
"contract_data":"70a082310000000000000000000000009ce44096251e2c23ad95af33564a6b7addfb3317",
"contract_address":"zJAErHfpG8rpzucKQoUMU4NAPKpR1DrmU2"
}
]
}
与RPC类似，略
- 说明：
- owner address 类型，表的拥有者地址
- raw字符串为json字符串，非16进制
- 建表
owner.create("table_name","create raw string");
//example
function createTable(string name,string raw) public{
msg.sender.create(name, raw);
}
- 插入
owner.insert("table_name", "insert raw string");
//example
function insertToTable(address owner,string name,string raw) public{
owner.insert(name,raw);
}
- 删除
//delete参数代表删除条件
owner.delete("table_name","raw string");
//example
function deleteFromTable(address owner,string name,string raw) public{
owner.delete(name,raw);
}
- 修改
//update需要两个参数
owner.update(table_name,"raw string","get raw");
//example
function updateTable(address owner,string name,string getRaw,string updateRaw) public{
owner.update(name, updateRaw, getRaw);
}
- 查询
- 查询返回一个句柄，需要自定义一个类型，如handle（或者直接使用uint256）
- handle不可作为函数返回值返回（只能作为临时对象使用），也不能作为成员变量使用（作为成员变量使用，跨交易时，会获取不到内容）
- 可根据查询得到的句柄去获取查询结果中的字段值
- 提供遍历方法，可根据句柄遍历查询结果
uint256 handle = owner.get(tableName, raw);
uint row = db.getRowSize(handle);
uint col = db.getColSize(handle);
string memory xxx;
for(uint i=0; i<row; i++)
{
for(uint j=0; j<col; j++)
{
string memory y1 = (db.getValueByIndex(handle, i, j));
string memory y2 = (db.getValueByKey(handle, i, field));
}
}
- 事务相关
- 增加两个指令beginTrans()、commit()，指令之间的部分组成事务
- 两个指令之间的操作逐行执行
db.beginTrans();
owner.insert(name.raw);
uint256 handle = owner.get(name,getRaw);
if(db.getRowSize(handle) > 0){
owner.update(name, updateRaw, getRaw);
}
...
//every op is alone
db.commit();
- 授权
- 必须由表的拥有者发起
owner.grant(user_address,table_name,"grant_raw");
//example
function grantTable(string name,address user,string raw) public{
msg.sender.grant(user,name,raw);
}
- 删除表
- 必须由表的拥有者发起
owner.drop("table_name");
//example
function dropTable(string name) public{
msg.sender.drop(name);
}
- 重命名表
- 必须由表的拥有者发起
owner.rename("table_name","new_name");
//example
function renameTable(string name,string newName) public{
msg.sender.rename(name,newName);
}
- 说明：
- 添加了合约中对网关设置，信任，转账网关代币，查询信任额度，查询网关代币余额功能的支持
- 函数中涉及到给合约地址转账网关代币的操作，需要添加payable修饰符。
- solidity本身没有提供获取合约地址的指令，需要通过接口传入。
- 无信任关系时，查询信任额度，查询网关代币余额返回-1
相关指令示例:
1 网关的accoutSet属性设置。
/*
* 设置网关相关属性
* @param uFlag 一般情况下为8，表示asfDefaultRipple，详见https://developers.ripple.com/accountset.html#accountset-flags
* @param bSet true，开启uFlag；false 取消uFlag。
*/
function accountSet(uint32 uFlag,bool bSet) public {
msg.sender.accountSet(uFlag,bSet);
}
2 网关交易费率
/*
* 设置网关交易费率
* @param sRate 交易费率。范围为"1.0" - "2.0",例如 "1.005","1.008"
*/
function setTransferRate(string sRate) public {
msg.sender.setTransferRate(sRate);
}
3 设置网关交易费用范围
/*
* 设置网关交易费用范围
* @param minFee 网关交易最小花费
* @param maxFee 网关交易最大花费
*/
function setTransferRange(string minFee,string maxFee) public {
msg.sender.setTransferRange(minFee,maxFee);
}
4 设置信任网关代币以及代币的额度
/*
* 设置信任网关代币以及代币的额度
* @param value 代币额度
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 信任网关地址
*/
function trustSet(string value, string sCurrency, string sGateway) public {
msg.sender.trustSet(value,sCurrency,sGateway);
}
/*
* 设置信任网关代币以及代币的额度
* @param contractAddr 合约地址
* @param value 代币额度
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 信任网关地址
*/
function trustSet(address contractAddr,string value,
string sCurrency, string sGateway) public {
// 合约地址也可信任网关
contractAddr.trustSet(value,sCurrency,sGateway);
}
5 查询网关的信任代币信息
/*
* 查询网关的信任代币信息
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 网关地址
* @return -1:不存在网关代币信任关系; >=0 信任网关代币额度
*/
function trustLimit(string sCurrency,string sGateway)
public view returns(int) {
return msg.sender.trustLimit(sCurrency,sGateway);
}
/*
* 查询网关的信任代币信息
* @param contractAddr 合约地址
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 网关地址
* @return -1:不存在网关代币信任关系; >=0 信任网关代币额度
*/
function trustLimit(address contractAddr,string sCurrency,string sGateway)
public view returns(int) {
// 合约地址也可查询网关信任代币信息
return contractAddr.trustLimit(sCurrency,sGateway);
}
6 查询网关代币余额
/*
* 获取网关代币的余额
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 网关地址
* @return -1:不存在该网关代币; >=0 网关代币的余额
*/
function gateWayBalance(string sCurrency,string sGateway) returns(uint256) public {
return msg.sender.gateWayBalance(sCurrency,sGateway);
}
/*
* 获取网关代币的余额
* @param contractAddr 合约地址
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 网关地址
* @return -1:不存在该网关代币; >=0 网关代币的余额
*/
function gateWayBalance(address contractAddr,string sCurrency,string sGateway) returns(uint256) public {
// 合约地址也可获取网关代币的余额
return contractAddr.gateWayBalance(sCurrency,sGateway);
}
7 代币转账接口
/*
* 转账代币
* @param accountTo 转入账户
* @param value 代币数量
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 网关地址
*/
function pay(string accountTo,string value,
string sCurrency,string sGateway) public payable{
uint balance = gatewayBalance(sCurrency,sGateway);
require(balance >= value,"balance insufficient");
msg.sender.pay(accountTo,value,sCurrency,sGateway);
}
/*
* 转账代币
* @param contractAddr 合约地址
* @param accountTo 转入账户
* @param value 代币数量
* @param sCurrency 代币名称
* @param sGateway 网关地址
*/
function pay(address contractAddr,string accountTo,string value,
string sCurrency,string sGateway) public payable{
uint balance = gatewayBalance(contractAddr,sCurrency,sGateway);
require(balance >= value,"balance insufficient");
// 合约地址也可转账代币
contractAddr.pay(accountTo,value,sCurrency,sGateway);
}