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合约运行时

Savitri 合约运行时在沙箱环境中执行智能合约，具备 Gas 计量、存储隔离和事件发射功能。

执行流程​

Contract Call TX arrives
    │
    ▼
BaseContract validation
    │ check paused, owner, reserved slots
    ▼
Gas Meter initialization
    │ gas_limit from TX fee
    ▼
ContractStorage setup
    │ load contract state, init cache
    ▼
Function dispatch
    │ match function_selector → handler
    ▼
Execution (with gas tracking)
    │ SLOAD, SSTORE, events, calls
    ▼
Result
    ├── Success → commit storage, emit events
    └── Failure → revert all changes

BaseContract​

所有合约均继承 BaseContract，槽 0-99 为保留槽：

槽位字段大小描述
0owner32 字节合约所有者地址
1versionu64合约版本
2governance_hookbool治理集成是否启用
3fee_hookbool自定义费用逻辑是否启用
4pausedbool合约暂停状态
5-99保留-供将来使用

BaseContract 函数​

函数访问权限描述
owner()公开获取合约所有者
transfer_ownership(new_owner)仅所有者转移所有权
version()公开获取合约版本
upgrade(new_version)仅所有者升级合约
pause()仅所有者暂停所有操作
unpause()仅所有者恢复操作

Gas 计量​

Gas 费用​

操作Gas描述
SLOAD100存储读取
SSTORE（新建）20,000存储写入（空槽）
SSTORE（更新）5,000存储写入（已有槽）
CALL2,300跨合约调用
CREATE32,000合约部署
TRANSFER300代币转账
LOG375事件发射（基础）
LOG_TOPIC375每个额外主题
LOG_DATA8每字节事件数据
CALLDATA16每字节调用数据

批量计费​

Gas 计量器采用批量计费（每批 100 次操作）以减少开销。Gas 按批次提交，而非逐操作提交。

Gas 上限​

Gas 上限由交易费用派生：

gas_limit = tx.fee / gas_price

若执行过程中 Gas 耗尽，整个交易将回滚。

合约存储​

基于槽的模型​

每个合约拥有独立的键值存储，键为 u64 槽编号，值为 32 字节数组。

槽派生​

对于映射，使用 Keccak256 派生槽以防止冲突：

// Simple value
slot = FIXED_SLOT_NUMBER

// Mapping (address → value)
slot = keccak256(address || base_slot)[0..8] as u64

// Nested mapping (address → address → value)
inner = keccak256(outer_key || base_slot)
slot = keccak256(inner_key || inner)[0..8] as u64

Merkle 树​

合约存储维护一棵 Merkle 树用于生成状态证明。

事件系统​

合约向外部消费者发出事件：

pub struct CustomEvent {
    pub event_type: String,    // e.g., "Transfer", "Approval"
    pub topics: Vec<Vec<u8>>,  // indexed fields
    pub data: Vec<u8>,         // non-indexed data
}

标准事件（来自 BaseContract）：

  • OwnershipTransferred(old_owner, new_owner)
  • ContractUpgraded(old_version, new_version)
  • Paused(by)
  • Unpaused(by)

合约部署​

1. Create DeployTransaction (to = None, data = bytecode)
2. Assign contract address (derived from deployer + nonce)
3. Initialize BaseContract (set owner, version)
4. Run contract constructor (initialize function)
5. Store ContractInfo in CF_CONTRACTS
6. Emit ContractDeployed event

合约调用​

1. Parse function_selector from TX data
2. Load contract from CF_CONTRACTS
3. Check BaseContract state (not paused, etc.)
4. Initialize GasMeter with gas_limit
5. Execute function with ContractStorage
6. If success: commit storage changes, deduct gas
7. If failure: revert all changes

EVM 解释器​

evm_interpreter 模块提供基本 EVM 字节码执行，以兼容以太坊合约。这使得可以将 Solidity 编译的合约部署到 Savitri 上。

内存监控​

memory_monitor 跟踪运行时内存使用情况以防止拒绝服务攻击：

  • 每个合约的内存限制
  • 分配跟踪
  • 超出限制时自动终止

并行执行​

parallel 模块为独立交易启用并行合约执行：

  • 分析交易之间的依赖关系
  • 检测存储槽冲突
  • 并行执行无冲突的交易
  • 有冲突的交易回退为串行执行

合约追踪​

tracing 模块提供用于调试的执行追踪：

  • 逐步执行日志
  • 存储读写追踪
  • 每次操作的 Gas 消耗
  • 事件发射日志