CREATE2指令在廣義狀態(tài)通道中的應(yīng)用介紹

君士坦丁堡硬升級(jí)中引入了一個(gè)新操作碼 CREATE2［1］ ，它使用新的方式來計(jì)算常見的合約地址，讓生成的合約地址更具有可控性，通過CREATE2可以延伸出很多新的玩法，這篇文章來探討下，在廣義狀態(tài)通道中的妙用。

關(guān)于合約地址與狀態(tài)通道，先科普一下相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

合約地址如何計(jì)算出來的？

在 CREATE2 以前，CREATE指令創(chuàng)建的合約地址是通通過交易發(fā)起者（sender）的地址以及交易序號(hào)（nonce）來計(jì)算確定的。sender 和 nonce 進(jìn)行 RLP 編碼，然后用 Keccak-256 進(jìn)行 hash 計(jì)算（偽碼）：

keccak256（rlp（［sender， nonce］））

而 CREATE2 指令則主要是根據(jù)創(chuàng)建合約的初始化代碼（init_code）及鹽（slat） 生成（偽碼）：

init_code 代碼是用來創(chuàng)建合約的，合約創(chuàng)建完成后將返回運(yùn)行時(shí)字節(jié)碼（runtime bytecode）。通常init_code代碼包括合約的構(gòu)造函數(shù)及其參數(shù)，以及合約代碼本身。

keccak256（0xff + sender + salt + keccak256（init_code））

CREATE創(chuàng)建的合約地址依賴于一個(gè)跟隨交易者發(fā)起的交易數(shù)量不斷的增長(zhǎng)的nonce變量，這種方式很難確定一個(gè)未來要部署的合約地址（比如提前使用一個(gè)還未部署的合約地址），而使用 CREATE2 只需要確定了創(chuàng)建合約的代碼（init_code）及鹽（slat），則合約地址就是確定的（實(shí)際上讓地址變成了對(duì)合約代碼的驗(yàn)證）。

狀態(tài)通道

狀態(tài)通道由支付通道演進(jìn)而來，我們先通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子介紹下支付通道，假設(shè)曉娜經(jīng)常要去樓下的咖啡店喝咖啡，曉娜每次除了支付0.1 eth 咖啡費(fèi)用之外，還需要支付一筆小費(fèi)給礦工。為了節(jié)約小費(fèi)，曉娜可以在她與咖啡店之間創(chuàng)建一個(gè)支付通道，通過加密簽名可以重復(fù)安全的轉(zhuǎn)移以太幣，而不用支付手續(xù)費(fèi)。曉娜可以這樣做：

1.創(chuàng)建一個(gè)支付通道智能合約，并存入20個(gè)以太幣（鏈上）。

2.每次買咖啡時(shí)簽名一條交易信息給老板，交易信息包含內(nèi)容有：第幾次購(gòu)買咖啡、總共要支付多少錢給老板及簽名數(shù)據(jù)本身。（鏈下）

3.曉娜重復(fù)步驟2，而老板任何時(shí)候都可以把曉娜的簽名信息發(fā)送給鏈上支付通道智能合約，取回資金。

4.曉娜不想喝咖啡了，取回支付通道的余額。

通過這樣的方式，曉娜可以節(jié)約大量的手續(xù)費(fèi)。這里例子的代碼可以參考編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的支付通道［2］及simple-payment-channel［3］。本例沒有考慮一些極端條件，在比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)白皮書［4］ 有關(guān)于支付通道詳細(xì)的闡述。

狀態(tài)通道則可以基于特定應(yīng)用程序的狀態(tài)進(jìn)行鏈下交互（而不僅僅是支付信息）， 如果可以部署一個(gè)游戲合約定義游戲規(guī)則并抵押資金，玩家可以在鏈下玩游戲（每進(jìn)行一步游戲簽名發(fā)給對(duì)方）， 游戲結(jié)束時(shí)，只需要把最后的狀態(tài)提交給合約，合約進(jìn)行輸贏判斷，并獎(jiǎng)勵(lì)。

Force-Move 游戲框架［5］ 就是讓開發(fā)者可以模塊化的、可擴(kuò)展的方式，開發(fā)基于狀態(tài)通道的的回合制游戲。

廣義狀態(tài)通道

感覺才進(jìn)入主題，廣義狀態(tài)通道的意思是，用戶可以用同一個(gè)通道做多種不同的事情。剛剛上面介紹的狀態(tài)通道，都是基于特定目的的通道，抵押的資金只能根據(jù)實(shí)現(xiàn)定義好的合約邏輯進(jìn)行分配，而廣義狀態(tài)通道則是使用一個(gè)強(qiáng)大的多簽錢包，可以根據(jù)其他合約定義的規(guī)則來進(jìn)行資金的分配，從而實(shí)現(xiàn)更加通用的目的。

舉個(gè)例子：TIny熊和曉娜擁有一個(gè)抵押的資金的多簽錢包，然后定義一個(gè)剪刀石頭布的游戲合約，每次輸方向贏方支付1個(gè)以太幣，玩游戲可以在鏈下進(jìn)行，結(jié)束后，最終的狀態(tài)提交給游戲合約，并觸發(fā)多簽錢包根據(jù)狀態(tài)分配資金。

通過使用 CREATE2，可以在游戲合約不上鏈的情況下進(jìn)行游戲，因?yàn)橹灰螒虻囊?guī)則代碼確定了，就可以確定游戲合約的地址，在鏈下就可以基于這個(gè)確定的合約地址進(jìn)行簽名玩游戲，甚至我們根本不需要部署游戲合約，僅僅在有游戲玩家作弊的時(shí)候，部署游戲合約進(jìn)行鏈上仲裁。

如果不能理解上面這一點(diǎn)，就當(dāng)作剪刀石頭布游戲，TIny熊和曉娜贏的次數(shù)一樣多，這樣誰也不用給對(duì)方支付費(fèi)用，對(duì)于鏈上的多簽錢包，相當(dāng)于什么也沒有發(fā)生，這樣也同樣不需要部署游戲合約。

Counterfactual 技術(shù)

有一個(gè)專門的項(xiàng)目 Counterfactual［6］ 研究廣義狀態(tài)通道想想擴(kuò)容技術(shù)，現(xiàn)在中文資料里把 Counterfactual 直譯為“反事實(shí)”，非常的晦澀，我認(rèn)為應(yīng)該翻譯成“擬上鏈”。為了方便大家閱讀 Counterfactual 相關(guān)文檔，對(duì) Counterfactual 相關(guān)的術(shù)語進(jìn)行下解釋，這個(gè)概念本身有一點(diǎn)“哲學(xué)”。

Counterfactual 官方的一個(gè)介紹是，在狀態(tài)通道中，一個(gè)“Counterfactual X” 代表：

?X 可以在鏈上發(fā)生，但它并沒有。

?任何參與者都可以單方面使得 X 在鏈上發(fā)生。

?參與者們能夠假設(shè)“ X 已經(jīng)在鏈上發(fā)生”，并基于此進(jìn)行其他行動(dòng)。

Counterfactual 表達(dá)為擬上鏈還是比較準(zhǔn)確，充分表達(dá)了可以上鏈，卻沒有上鏈。

Counterfactual instanTIaTIon 是另一個(gè)常用術(shù)語，通過 Counterfactual instantiation 可以擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)通道的功能， 我把翻譯為擬上鏈實(shí)例化，它表示實(shí)例化一個(gè)并沒有實(shí)際上鏈的合約，盡管它沒有上鏈，各方卻都會(huì)在假設(shè)合約已經(jīng)被部署上鏈進(jìn)而進(jìn)行交互。
來源： 深入淺出區(qū)塊鏈技術(shù)?