限制和计量initcode

摘要

我们通过引入 initcode 的最大大小限制（MAX_INITCODE_SIZE = 2 * MAX_CODE_SIZE = 49152）来扩展 EIP-170。

此外，我们对每 32 字节的 initcode 块收取 2 gas 的费用，以代表 jumpdest-analysis 的成本。

最后，大小限制带来了 EVM 代码大小、代码偏移量（PC）和跳转偏移量适合 16 位值的实用特性。

动机

在合约创建期间，客户端必须在执行前对 initcode 执行 jumpdest-analysis。所执行的工作量与 initcode 的大小呈线性关系。这项工作目前既未被计量，也没有协议强制规定其大小上限。

目前有三种费用：

1. calldata（即 initcode）的费用：零值字节为 4 gas，其他为 16 gas。
2. 生成的部署代码的费用：每字节 200 gas。
3. 仅在 CREATE2 情况下，地址计算（代码哈希）的费用：每字 6 gas。

只有第一项费用适用于 initcode，但仅限于合约创建交易。对于 CREATE/CREATE2 的情况，没有此类费用，并且可以相对廉价地以编程方式生成 initcode 的变体。过去，由于 geth 1.6.5 在 2017 年修复的一个漏洞，有可能制造恶意的 initcode。

此外，缺乏限制导致了一些 EVM 提案的漫长讨论，影响了设计，甚至导致某个功能的延迟或取消。

我们的动机有三个原因：

1. 确保 initcode 公平收费（最重要的是成本与 initcode 的长度成比例），以最大程度地降低未来的风险。
2. 拥有一个未来可扩展的成本系统。
3. 通过明确的限制（代码大小、代码偏移量（PC）和跳转偏移量适合 16 位）来简化 EVM 引擎。

规范

参数

其中 MAX_CODE_SIZE 由 EIP-170 定义为 24576。

我们将 initcode_cost(initcode) 定义为等于 INITCODE_WORD_COST * ceil(len(initcode) / 32)。

规则

1. 如果创建交易中的交易数据（initcode）长度超过 MAX_INITCODE_SIZE，则交易无效。（注意：这类似于因不满足固有 gas 成本要求而被视为无效的交易。）
2. 对于创建交易，扩展交易数据成本公式以包含 initcode_cost(initcode)。（注意：这包含在交易固有成本中，即 gas 不足以支付 initcode 成本的交易无效。）
3. 如果 CREATE 或 CREATE2 指令的 initcode 长度超过 MAX_INITCODE_SIZE，则指令执行异常中止（如同 gas 耗尽）。
4. 对于 CREATE 和 CREATE2 指令，额外收取等于 initcode_cost(initcode) 的 gas 费用。此费用在计算生成的合约地址和执行 initcode 之前扣除。（注意：这意味着在 CREATE2 中应用哈希成本之前或同时。）

原理

Gas 成本常数

INITCODE_WORD_COST 的值是根据不同实现的最坏情况性能基准选择的。基准是 geth 1.10.9 中 KECCAK256 哈希的性能，它在 4.0 GHz x86_64 CPU 上符合 70 Mgas/s 的 gas 限制目标。

每字（32 字节块）的 Gas 成本

我们选择每字 2 gas 的成本是基于 Geth 的实现并与 KECCAK256 性能进行比较。这意味着每字节成本为 0.0625。虽然 EVM 不允许分数 gas 成本，但我们可以通过按字收费来近似。

此外，按字计算 gas 与 EIP-1014 中 CREATE2 的 哈希成本 计算兼容。因此，CREATE 和 CREATE2 可以使用相同的实现，但成本常数不同：激活前 CREATE 为 0，CREATE2 为 6；激活后 CREATE 为 2，CREATE2 为 6 + 2。

initcode 大小限制的原因

在有上限的情况下，估计和创建最坏情况场景更容易，因为搜索的一个参数大大减少了。这允许选择更乐观的每字节 gas。

如果不存在上限，则成本需要更高，以应对未知因素。鉴于大多数 initcode（待办：在此处说明主网上看到的导致部署的最大 initcode 大小）不超过建议的限制，通过过于保守的成本来惩罚合约似乎没有必要。

initcode 大小限制的影响

在大多数（如果不是所有）新合约创建的情况下，生成的运行时代码是从 initcode 本身复制的。对于基本情况，2 * MAX_CODE_SIZE 限制允许 MAX_CODE_SIZE 用于运行时代码，另一个 MAX_CODE_SIZE 用于合约构造函数代码。然而，对于在一个创建交易中部署多个合约的情况，该限制可能具有实际影响。

创建交易的 Initcode 成本

创建交易数据（每字节 0.0625 gas）的 initcode 成本与交易数据成本（每字节 4 或 16 gas）相比可忽略不计。尽管如此，我们决定将其包含在规范中以保持一致性，更重要的是为了向前兼容。

如何报告 initcode 限制违规？

我们规定 CREATE/CREATE2 的 initcode 大小限制违规会导致执行异常中止。这将其归入早期 out-of-gas 检查的组，包括：堆栈下溢、内存扩展、静态调用违规、initcode 哈希成本以及本 EIP 引入的 initcode 成本。它们先于后面的“轻量级”检查：调用深度和余额。这种选择为检查顺序提供了一致性，并降低了实现复杂性（out-of-gas 检查可以按任何顺序执行）。

向后兼容性

此 EIP 需要“网络升级”，因为它修改了共识规则。

已部署的合约不应受影响，但某些交易（initcode 超出建议限制的交易）仍可包含在区块中，但会导致异常中止。

测试用例

测试应包含以下情况：

• 具有足够 gas 限制以覆盖 initcode 成本的创建交易
• 具有足够 gas 限制但不足以覆盖 initcode 成本的固有成本的创建交易
• CREATE/CREATE2/创建交易，其中 len(initcode) 等于 MAX_INITCODE_SIZE
• CREATE/CREATE2/创建交易，其中 len(initcode) 等于 MAX_INITCODE_SIZE+1

安全考虑

对于客户端实现，此 EIP 使基于 jumpdest-analysis 的攻击问题减少，因此应提高客户端的鲁棒性。

对于 Layer 2，此 EIP 引入了以前不存在的失败模式。可能存在部署多层合约层次结构的工厂合约，使得多个合约的代码包含在第一个合约的 initcode 中。本 EIP 的作者不了解任何此类合约。

目前，在 London 升级后，如果 gas 限制为 30M，则可能触发总计 ~1.3GB initcode 的 jumpdest-analysis。通过此 EIP，此类攻击的成本将增加约 80M gas。

版权

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• 原文链接： github.com/nerolation/EI...
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