EIP-1930: 具有严格 gas 语义的 CALL。如果 gas 不足则回退。

简单总结

为智能合约添加使用特定数量的 gas 执行调用的能力。如果无法做到，则执行应回退。

摘要

当前的 CALL, DELEGATE_CALL, STATIC_CALL 操作码不强制执行发送的 gas，它们只是将 gas 值视为最大值。这对于需要以精确的 gas 量执行调用的应用程序来说，会带来严重的问题。

例如，对于元交易，合约需要确保调用完全按照签名用户的意图执行。

但对于常见的用例也是如此，例如检查智能合约是否“链上”支持特定的接口（例如通过 EIP-165）。

这里提出的解决方案是添加新的调用语义，以强制执行指定的 gas 量：调用要么以精确的 gas 量进行，要么不执行，并且当前调用回退。

规范

有两种可能性

a) 一种是添加具有更严格 gas 语义的操作码变体

b) 另一种是考虑特定的 gas 值范围（以前从未使用的范围）具有严格的 gas 语义，同时将其他值保持不变

以下是详细的描述

选项 a)

• 添加 CALL 操作码的新变体，其中指定的 gas 被强制执行，以便如果在调用点剩余的 gas 不足以将指定的 gas 提供给目标，则当前调用回退
• 添加 DELEGATE_CALL 操作码的新变体，其中指定的 gas 被强制执行，以便如果在调用点剩余的 gas 不足以将指定的 gas 提供给目标，则当前调用回退
• 添加 STATIC_CALL 操作码的新变体，其中指定的 gas 被强制执行，以便如果在调用点剩余的 gas 不足以将指定的 gas 提供给目标，则当前调用回退

a) 的理由

此解决方案的优点是避免了旧合约受到更改的任何可能性。另一方面，它引入了 3 个新的操作码。通过 EIP-1702，我们可以使旧的操作码过时。

选项 b)

对于所有允许将 gas 传递给另一个合约的操作码，请执行以下操作：

• 如果最高有效位为 1，则将 31 个较低有效位视为要以严格意义提供给接收合约的 gas 量。因此，像 a) 一样，如果在调用点剩余的 gas 不足以将指定的 gas 提供给目标，则当前调用回退。
• 如果第二个最高有效位为零，则认为整个值的行为与以前一样，也就是说，它充当最大值，即使没有足够的 gas，也可以将可以提供的 gas 提供给接收合约

b) 的理由

此解决方案依赖于以下事实：没有合约会给出任何大于或等于 0x8000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 的值

请注意，solidity 例如不使用像 0xFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF 这样的值，因为它比传递 gasLeft 更昂贵。

但它的主要好处是不需要额外的操作码。

严格的 gas 语义

准确地说，关于严格的 gas 语义，基于 EIP-150，当前调用必须回退，除非 G >= I x 64/63，其中 G 是调用点剩余的 gas（在扣除调用本身的成本之后），I 是指定的 gas。

因此，代替

availableGas = availableGas - base
gas := availableGas - availableGas/64
...
if !callCost.IsUint64() || gas < callCost.Uint64() {
    return gas, nil
}

参见 https://github.com/ethereum/go-ethereum/blob/7504dbd6eb3f62371f86b06b03ffd665690951f2/core/vm/gas.go#L41-L48

我们将拥有

availableGas = availableGas - base
gas := availableGas - availableGas/64
if !callCost.IsUint64() || gas < callCost.Uint64() {
    return 0, errNotEnoughGas
}

理由

目前，作为这些操作码一部分指定的 gas 只是一个最大值。并且由于 EIP-150 的行为，外部调用可能会被赋予比预期更少的 gas（比作为 CALL 一部分指定的 gas 更少），而当前调用的其余部分则被赋予足够的 gas 以继续并成功。事实上，由于使用 EIP-150，外部调用最多被赋予 G - Math.floor(G/64)，其中 G 是 CALL 时的 gasleft()，当前调用的其余部分被赋予 Math.floor(G/64)，这在许多情况下对于交易成功来说已经足够了。例如，当 G = 6,400,000 时，交易的其余部分将被赋予 100,000 gas，这在许多情况下已经足够了。

对于要求外部调用仅在有足够 gas 的情况下失败的合约来说，这是一个问题。智能合约钱包和一般的元交易中存在这种需求，其中执行交易的人不是执行数据的签名者。因为在这种情况下，合约需要确保调用完全按照签名用户的意图执行。

但对于简单的用例来说也是如此，例如检查合约是否通过 EIP-165 实现接口。 事实上，正如这样的 EIP 所指定的那样，supporstInterface 方法被限制为使用 30,000 gas，因此从理论上讲，可以确保 throw 不是由于 gas 不足造成的。不幸的是，由于不同的 CALL 操作码的行为方式，合约不能简单地依赖于指定的 gas 值。他们必须通过其他方式确保调用有足够的 gas。

事实上，如果调用者不确保为被调用者提供 30,000 gas 或更多 gas，则被调用者可能会因 gas 不足而 throw（而不是因为它不支持该接口），并且父调用将被赋予最多 476 gas 以继续。这将导致调用者错误地解释为被调用者未实现所讨论的接口。

虽然可以通过根据 EIP-150 在调用之前检查剩余的 gas 和所需的精确 gas 来强制执行此类要求（请参阅该 bug 报告 中提出的解决方案）或在调用之后（请参阅 此处 的本机元交易实现），如果 EVM 允许我们严格指定要给予 CALL 多少 gas，那么将会更好，这样合约实现就不需要密切遵循 EIP-150 行为和当前的 gas 价格。

这也将允许更改 EIP-150 的行为，而无需影响需要此严格 gas 行为的合约。

如前所述，这种严格的 gas 行为对于智能合约钱包和一般的元交易非常重要。 正如 Gnosis safe 的案例中所见，这个问题实际上已经出现在实际应用中，Gnosis safe 没有考虑 EIP-150 的行为，因此无法正确检查 gas，这要求 safe 所有者向其签名消息添加不必要的额外 gas，以避免丢失资金的可能性。请参阅 https://github.com/gnosis/safe-contracts/issues/100

至于 EIP-165，该问题已经存在于 EIP 中提供的示例实现中。请在此处查看问题的详细信息 此处

同样的问题也存在于 OpenZeppelin 实现中，OpenZeppelin 实现是许多人使用的库。它在调用具有 30,000 gas 的 supportsInterface 之前不会执行任何 gas 检查（请参阅 此处），因此容易受到上述问题的攻击。

虽然如今可以通过牢记 EIP-150 来检查 gas 来防止此类问题，但在操作码级别上的解决方案更为优雅。

事实上，目前强制执行发送正确 gas 量的两种可能方法如下：

1) 在调用之前完成的检查

uint256 gasAvailable = gasleft() - E;
require(gasAvailable - gasAvailable / 64  >= `txGas`, "not enough gas provided")
to.call.gas(txGas)(data); // CALL

其中 E 是从调用 gasleft() 到实际调用之间的操作所需的 gas 加上调用本身的 gas 成本。 虽然可以简单地高估 E 以防止在没有为当前调用提供足够 gas 的情况下执行调用，但最好让 EVM 自己完成精确的工作。随着 gas 价格的不断发展，拥有一种机制来确保将特定数量的 gas 传递给调用非常重要，因此可以使用此类机制，而无需依赖特定的 gas 价格。

2) 在调用之后完成的检查：

to.call.gas(txGas)(data); // CALL
require(gasleft() > txGas / 63, "not enough gas left");

此解决方案不需要计算 E 值，因此不依赖于特定的 gas 价格（EIP-150 的行为除外），因为如果给予调用的 gas 不足并因此而失败，则上述条件将始终失败，从而确保当前调用将回退。 但是，如果给出的 gas 较少并且外部调用 EARLY 回退或成功（因此调用后剩余的 gas > txGas / 63），则此检查仍然会通过。 如果作为 CALL 的一部分执行的代码由于针对所提供的 gas 进行检查而回退，则这可能是一个问题。就像元交易中的元交易一样。

与之前的解决方案类似，EVM 机制会更好。

向后兼容性

对于规范 a)：向后兼容，因为它引入了新的操作码。

对于规范 b)：向后兼容，因为它使用现有合约使用的范围之外的值范围（有待验证）

测试用例

实现

尚未完全实现。但请参阅规范以获取 geth 中的示例。

参考文献

1. EIP-150, ./eip-150.md

版权

在 CC0 下放弃版权和相关权利。

Citation

Please cite this document as:

Ronan Sandford (@wighawag), "EIP-1930: 具有严格 gas 语义的 CALL。如果 gas 不足则回退。 [DRAFT]," Ethereum Improvement Proposals, no. 1930, April 2019. [Online serial]. Available: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-1930.