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INT主网4.0智能合约——WASM 篇
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INT主网4.0兼容EVM和WASM这两种虚拟机,本篇文章为大家介绍在INT主网4.0中开发中的WASM相关问题。



什么是WASM?


WASM ,全称为WebAssembly,是一种新的编码方式,可以在现代浏览器中运行。作为一种低级的类汇编语言,WASM具有紧凑的二进制格式,可以接近原生的性能运行,并为诸如C / C ++等语言提供一个编译目标,以便它们可以在Web上运行。同时,WASM也是 W3C WebAssembly Community Group(其中包括 Google、Mozilla 和其他浏览器)开发的 web 浏览器的标准,获得了各大主要浏览器厂商的积极支持。



对于网络平台而言,WASM提供了一条途径,使得以各种语言编写的代码都可以以接近原生的速度在Web中运行。谷歌、苹果、微软三大竞争公司同时支持WASM作为中间代码, 所有其他语言(c, c++, java)编写的程序都可以编程成WASM字节码的程序,在这种情况下,以前无法以此方式运行的客户端软件都可以在Web中运行了。



INT选择兼容WASM的原因?


对于INT的开发人员而言,WASM有着诸多对开发者友好的特点:


首先,WASM采用二进制编码,在程序执行过程中的性能表现优越;


其次,就存储成本而言,相对于文本格式,二进制编码的文本占用的存储空间更小,可以有效地降低存储成本;


最后,WASM支持的多语言使我们可以使用 C/C++/RUST/Go等多种语言编写智能合约并编译成WASM格式的字节码,也就是说INT可以兼容所有用c, c++等高级语言编写的程序,INT的应用层生态将会更加丰富,想要参与INT生态建设也会变成一件更加容易的事情,开发人员的学习成本会变得非常低。


另外WASM字节码既可以编译成机器码后执行,又可以使用解释器直接执行, 兼容性和性能两者兼有,选择了WASM,可以依托Web Assembly生态, 为INT获得更多的发展可能性。



INT 基于WASM做出哪些创新?


1)Gas 手续费的收取:


INT从Ethereum吸取经验教训,并根据需要对WASM执行的每条指令收费。当合同执行的GAS费达到调用者给出的限额时,WASM虚拟机自动终止合同的继续执行。


2)系统调用接口:


WASM 模块支持引入其他的 WASM 模块以调用其中的函数,INT提供几类的系统调用接口:


Libc 标准库部分接口:主要是与内存操作相关的函数,如 malloc 和 free。因为 WASM 虚拟机作为 WASM 合约执行的宿主环境,需要对合约运行的虚拟内存进行分配与管理;


区块链相关接口:为方便 WASM 合约方便访问区块链相关信息,INT提供了存储读写、账户转账、事件触发、交易信息等接口;


Library:主要是提供了 BigInt 和 json 操作函数,方便合约开发者的编写;


3)内存管理:


Web Assembly 提供了内存管理来处理字符串及其他复杂数据类型,内存在 WASM 的定义下,是一个随着时间增长的字节数组。


所以,INT的 WASM 虚拟机在执行合约前,会根据合约导入的内存,为其创建内存实例,并初始化对应的 data 数据段内容。


具体实现上,INT采用了 Buddy 伙伴算法来管理 WASM 合约的运行内存,默认的初始内存大小为 64KB,最大可增长到 256KB。


4)简化合约开发:


合约作为区块链体系的商业载体,具有区块链的应用价值。所以在合约开发方面,INT一直在努力降低开发门槛,简化开发流程,让更多的项目或企业可以将业务应用迁移到INT系统中来。



当然,WASM作为正在发展中的技术,除了有诸多的好处之外,也给开发工作带来了一定的难度。


在内部的合约开发测试过程中,我们发现在引入了 WASM 虚拟机后发生了内存泄漏。由于INT的底层架构是使用 go 语言来实现的,当合约通过系统调用接口访问底层 native 方法时,底层方法返回的数据保存在 WASM的线性内存中,由于这个内存并不是开发者通过 malloc 分配的,所以会经常忘记调用 free 来释放,造成内存泄漏。加上底层限制了一个合约可以使用的内存上限是 256KB,所以会造成功能复杂的合约,最后由于超出内存上限而执行失败。INT的开发人员在 SDK 中采用 RAII 和 SharedPtr 方式,不再暴露原始的内存地址,而是返回栈上的临时对象,最终解决了内存泄漏的问题。



本期很高兴为大家介绍了INT主网4.0的智能合约运用到的WASM虚拟机的相关问题,INT的开发人员正在进行积极的主网4.0开发工作,期待后面可以为大家带来更多4.0的技术性文章。


2020年10月14日 17:03图文分享