Was ist ein Proxy -Vertrag und wie ermöglicht dies eine Upgradbarkeit?

Verständnis von Proxy -Verträgen in der Entwicklung intelligenter Vertragsentwicklung

In der Welt der Blockchain- und intelligenten Vertragsentwicklung haben sich Proxy -Verträge als entscheidendes Designmuster herausgestellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen intelligenten Verträgen, die nach dem Einsatz unveränderlich sind, bieten Proxy -Verträge einen strukturierten Mechanismus zur Umsetzung von Änderungen und Upgrades, ohne den gesamten Vertrag neu einzuführen. Diese Flexibilität ist besonders wichtig in Umgebungen wie Ethereum, in der der bereitgestellte Code nicht direkt geändert werden kann. Proxy -Verträge dienen als Vermittler zwischen Benutzern und der tatsächlichen Logik der Anwendung , sodass Entwickler die Funktionen im Laufe der Zeit aktualisieren können.

Wie Proxy -Verträge funktionieren: Ein technischer Überblick

Im Kern wirkt ein Proxy -Vertrag als Fassade oder Wrapper um einen anderen Vertrag, der als Umsetzungsvertrag bekannt ist. Wenn ein Benutzer mit dem Proxy interagiert, leitet er die Funktion auf den Implementierungsvertrag über den delegatecall -Opcode weiter. Dieser Opcode stellt sicher, dass der Ausführungskontext (z. B. Speicher- und Absenderadresse) mit dem Zustand des Proxys übereinstimmt, obwohl sich die Logik an anderer Stelle befindet.

• Der Stellvertreter behält den Zustand des Vertrags bei.
• Der Implementierungsvertrag enthält die Geschäftslogik.
• Funktionsaufrufe von Benutzern werden über den Proxy in die aktuelle Implementierung weitergeleitet.

Diese Trennung ermöglicht Aktualisierungen der Implementierung, während alle vorhandenen Daten und Interaktionen, die an die Proxy -Adresse gebunden sind, erhalten.

Die Rolle der Delegatecall bei der Ermöglichung von Aufrüstbarkeit

Die wichtigste technische Funktion, die die Upgradierbarkeit in Proxy -Verträgen ermöglicht, ist der delegatecall -Mechanismus. In der Solidität ermöglicht delegatecall einen Vertrag, Code aus einem anderen Vertrag auszuführen und gleichzeitig den Speicher, Wert und Kontext des Anrufers beizubehalten. Dies bedeutet, dass, wenn der Proxy -Vertrag delegatecall verwendet, um Funktionen für den Implementierungsvertrag aufzurufen, alle Änderungen, die während der Ausführung vorgenommen wurden, den Speicher des Proxy und nicht auf die Implementierung beeinflussen.

Dieses Verhalten ist wesentlich, weil:

• Es stellt sicher, dass Daten auch nach einem Upgrade bestehen bleiben.
• Es entkoppelt die Logik vom Speicher, was für zukünftige Modifikationen erforderlich ist.

Ohne delegatecall müssen Upgrades sowohl den Vertrag als auch die damit verbundenen Daten einsetzen, was zu potenziellen Inkonsistenzen und Informationsverlust führt.

Arten von Proxymustern, die in der Praxis verwendet werden

Innerhalb des Ethereum -Ökosystems gibt es mehrere Proxymuster, wobei jeweils unterschiedliche Komplexitäts- und Kontrollegrade angeboten werden:

• Transparentes Proxy -Muster : Dieser Ansatz leitet alle externen Anrufe an den Implementierungsvertrag weiter, es sei denn, der Anrufer ist der Administrator, der direkt auf dem Proxy auf Verwaltungsfunktionen zugreifen kann. Dies stellt sicher, dass Governance -Operationen die regelmäßigen Benutzerinteraktionen nicht beeinträchtigen.

• UUPs (Universal Upgradable Proxy Standard) : In diesem Modell ist die Upgrade -Logik Teil des Implementierungsvertrags selbst. Dies reduziert das Zentralisierungsrisiko, indem Upgrades auf Implementierungsebene gesteuert werden können.

• Beacon Proxy -Muster : Anstatt die Implementierungsadresse festzuhalten, ruft der Beacon -Proxy die neueste Implementierungsadresse von einem separaten Beacon -Vertrag ab. Dies ermöglicht Massen -Upgrades über mehrere Proxys gleichzeitig.

Jedes dieser Modelle hat Kompromisse in Bezug auf Sicherheit, Dezentralisierung und einfache Wartung, wodurch sie je nach Projektanforderungen für unterschiedliche Anwendungsfälle geeignet sind.

Implementierung eines grundlegenden Proxyvertrags: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Die Erstellung eines grundlegenden Proxy -Vertrags beinhaltet mehrere genaue Schritte. Hier erfahren Sie, wie man es manuell mit Solidität macht:

• Schreiben Sie den Implementierungsvertrag : Definieren Sie die Kernlogik Ihrer Anwendung in einem Standard -Soliditätsvertrag. Erstellen Sie beispielsweise einen einfachen Token -Vertrag mit Balance -Tracking- und Übertragungsfunktionalität.

• Bereitstellen des Implementierungsvertrags : Verwenden Sie ein Bereitstellungsskript oder ein Tool wie Hardhat oder TRUFFL, um den Implementierungsvertrag für das gewünschte Netzwerk bereitzustellen. Beachten Sie die Vertragsadresse.

• Erstellen Sie den Proxy -Vertrag : Schreiben Sie einen Proxy -Vertrag, der die Implementierungsadresse speichert, und verwendet delegatecall , um eingehende Transaktionen weiterzuleiten. Stellen Sie sicher, dass Fallback -Funktionen unbekannte Funktionsaufrufe ordnungsgemäß behandeln.

 pragma solidity ^0.8.0; Vertragsproxy {
address public implementation; constructor(address _implementation) { implementation = _implementation; } fallback() external payable { address impl = implementation; assembly { let ptr := mload(0x40) calldatacopy(ptr, 0, calldatasize()) let result := delegatecall(gas(), impl, ptr, calldatasize(), 0, 0) let size := returndatasize() returndatacopy(ptr, 0, size) switch result case 0 { revert(ptr, size) } default { return(ptr, size) } } }
 }

• Bereitstellen Sie den Proxy -Vertrag bereit : Stellen Sie den Proxy bereit und geben Sie die Implementierungsadresse an seinen Konstruktor weiter.

• Interagieren Sie mit dem Proxy : Alle Benutzerinteraktionen sollten den Proxy -Vertrag durchlaufen, um sicherzustellen, dass die richtige Logik ausgeführt wird, während der anhaltende Zustand beibehalten wird.

Sicherheitsüberlegungen und Best Practices

Die Upgradierbarkeit führt zu neuen Angriffsvektoren und erfordert eine sorgfältige Handhabung. Hier sind einige kritische Überlegungen:

• Administratorzugriffskontrolle : Nur vertrauenswürdige Unternehmen sollten in der Lage sein, Upgrades einleiten können. Implementieren Sie Multisignature-Brieftaschen oder Zeitpläne, um nicht autorisierte Änderungen zu verhindern.

• Speicherkollisionen : Wenn die Proxy- und Implementierungsverträge überlappende Speichervariablen aufweisen, kann die Korruption von Daten auftreten. Verwenden Sie Bibliotheken wie Openzeppelin's Initializable um Konflikte zu vermeiden.

• Testen und Prüfung : Proxy-basierte Systeme in Staging-Umgebungen gründlich testen. Führen Sie formelle Audits durch, bevor Sie sie an Mainnet bereitstellen, um sicherzustellen, dass keine Neuerlücken vorliegen.

• Dokumentation und Transparenz : Dokumentieren Sie die Upgrade -Verfahren eindeutig und behalten Sie die Transparenz mit Benutzern über mögliche Änderungen bei.

Durch die Einhaltung von Best Practices können Entwickler Risiken mildern und gleichzeitig die Vorteile von aufgerüstbaren intelligenten Verträgen nutzen.

Häufig gestellte Fragen

F1: Kann jemand einen Proxy -Vertrag aktualisieren? Nein, nur Adressen mit administrativen Berechtigungen, die normalerweise durch Zugangskontrollmechanismen geregelt sind, können Upgrades durchführen. Das ordnungsgemäße Rollenmanagement ist wichtig, um den nicht autorisierten Zugang zu verhindern.

F2: Ist es möglich, frühere Versionen eines Implementierungsvertrags zu verfolgen? Ja, durch das Speichern der historischen Implementierung können Entwickler frühere Versionen prüfen und überprüfen, die in bestimmten Zeiträumen verwendet werden.

F3: Was passiert, wenn der Implementierungsvertrag während eines Anrufs zurückkehrt? Wenn der Implementierungsvertrag zurückkehrt, schlägt die Transaktion fehl und alle während des Anrufs vorgenommenen staatlichen Änderungen werden zurückgerollt. Der Proxy -Vertrag behält die fehlgeschlagene Logikänderung nicht bei.

F4: Sind Proxy -Verträge mit allen virtuellen Machine (EVM) kompatiblen Blockchains von Ethereum kompatibel? Ja, da sie sich auf grundlegende EVM-Funktionen wie delegatecall verlassen, arbeiten Proxy-Verträge in allen EVM-kompatiblen Netzwerken wie Binance Smart Chain, Polygon und Avalanche.