全鏈游戲101：預編譯合約_ECM

目前兩款最有潛力的全鏈游戲引擎Curio和Argus都選擇通過定制化節點的預編譯合約來提高對游戲狀態的查詢性能以及增加對特定全鏈游戲的適配性，那么究竟什么是預編譯合約，以及為什么預編譯合約可以提高性能呢？結下來請看這篇科普短文：全鏈游戲101之預編譯合約。

什么是預編譯合約？

預編譯合約是EVM中用于提供更復雜庫函數(通常用于加密、散列等復雜操作)的一種折衷方法，也可以理解為一種特殊的合約，這些函數不適合編寫操作碼。它們適用于簡單但經常調用的合約，或邏輯上固定但計算量很大的合約。預編譯合約是在使用節點客戶端代碼實現的，因為它們不需要EVM，所以運行速度很快。與使用直接在EVM中運行的函數相比，它對開發人員來說成本也更低。

如下代碼可以看到，evm.go的合約中run函數有兩個分支：第一個分支是通過預編譯索引來實例化索引參數從而指定預編譯合約，第二個分支是如果它不是預編譯合約那evm將會被調用。

全鏈貨幣市場協議TapiocaDAO完成600萬美元融資，LayerZero參投:6月18日消息，全鏈貨幣市場協議TapiocaDAO完成600萬美元種子輪融資，參投方包括Fisher8 Capital、LayerZero Labs、PARC Capital、Jones DAO、Dewhales Capital、Magnus Capital、Capybara Capital，個人投資者包括Library Onchain創始人Zoomer Oracle、Squirrel（Arrakis Finance）、DCF GOD、CryptoCondom等。

TapiocaDAO推出了基于LayerZero的全鏈超額抵押穩定幣USDO。[2023/6/18 21:44:56]

//runrunsthegivencontractandtakescareofrunningprecompileswithafallbacktothebytecodeinterpreter.funcrun(evm*EVM,contract*Contract,inputbyte,readOnlybool)(byte,error){ifcontract.CodeAddr!=nil{precompiles:=PrecompiledContractsHomesteadifevm.ChainConfig().IsByzantium(evm.BlockNumber){precompiles=PrecompiledContractsByzantium}ifp:=precompiles;p!=nil{returnRunPrecompiledContract(p,input,contract。for_,interpreter:=rangeevm.interpreters{ifinterpreter.CanRun(contract.Code){ifevm.interpreter!=interpreter{//Ensurethattheinterpreterpointerissetback//toitscurrentvalueuponreturn.deferfunc(iInterpreter){evm.interpreter=i}(evm.interpreter)evm.interpreter=interpreter}returninterpreter.Run(contract,input,readOnly。returnnil,ErrNoCompatibleInterpreter}

全鏈抗MEV DEX聚合器Cashmere Labs將在Aptos部署合約:10月23日消息，基于LayerZero的全鏈抗MEV DEX聚合器Cashmere Labs發推稱，Cashmere合約將部署至Aptos。目前Cashmere Labs產品暫未推出。

Aptos Bridge用戶可以將USDC、USDT和ETH從Etheruem、Arbitrum、Arbitrum、Optimism、Avalanche、Polygon、BNB Chain跨鏈至Aptos。[2022/10/23 16:36:05]

用圖形來表示的話，具體的邏輯如下圖：

HBTC巨建華：Cone項目將實現全鏈路1ms以內的低時延:4月28日，HBTC霍比特交易所創始人巨建華作客Cointelegraph中文社區，就“霍比特人的技術突圍之征與10倍PE通證模型的強力出擊”這一主題進行分享。巨建華表示，為進一步提高期貨和合約等衍生品時延方面需求，團隊啟動代號為“Cone”的下一代低延遲高性能交易系統項目。未來，它將在目前系統上完成升級，在保持高可用，海量容量的擴展性基礎上，實現全鏈路1ms以內的低時延，給HBTC霍比特交易所以及合作伙伴帶來最好的深度與流動性，改善目前加密貨幣衍生品市場后的競爭格局。[2020/4/28]

那么預編譯合約的瓶頸在哪里？

以太坊目前有八個預編譯的合約：

ECRecover-通過簽名恢復對應地址

Security Chain 安全鏈 ：EOS漏洞只是一個開始:今日，360公司Vulcan（伏爾甘）團隊發現了區塊鏈平臺EOS的一系列高危安全漏洞。對此，Security Chain安全鏈表示：我們認為在未來的區塊鏈安全中，最重要的是利用區塊鏈的共識機制去活躍和吸引安全人才投入到區塊鏈行業中。把階段性安全問題先解決（如錢包安全問題），再用技術貢獻經濟化的手段將安全技術和科學家從傳統行業帶到區塊鏈中為整個生態服務。將原來安全行業技術資源壟斷的問題一定程度去中心化，把利益分享給為區塊鏈完善安全技術的從業者。[2018/5/29]

SHA256-計算SHA256哈希

RIPEMD160-計算RIPEMD160哈希

Identity-返回輸入數據的原值

ModExp-進行模數指數運算

ECAdd-橢圓曲線點加法

ECMul-橢圓曲線點乘法

ECPairing-配對運算,驗證橢圓曲線點

可以看到第一到第四個預編譯合約提供的基礎的簽名，哈希等加密功能，第五個到第八個提供了橢圓曲線運算，這些和zk-snark相關。

那么問題來了，為什么以太坊預編譯只支持了八個預編譯合約，預編譯合約不是降低了gas消耗嗎？而且為什么不直接把ECS植入以太坊預編譯合約中呢？

其實主要是以下三個原因：

1.過度依賴預編譯合約會降低整個平臺的去中心化程度：

首先，預編譯合約的代碼需要集成在客戶端節點代碼中,增加了客戶端的復雜性。第二，驗證節點可能因為安全原因可能會過濾掉預編譯合約的計算，所以大部分預編譯合約的請求是由全節點完成的，目前全球的以太坊全節點的數量只有4000-6000個，而且驗證節點有50萬個，確實比起非預編譯合約要中心化很多。

2.預編譯合約的新增和修改需要硬分叉升級,不易靈活演進。

預編譯合約的支持需要進行EIP流程，舉個例子：EIP-196增加了在alt_bn128曲線上的ECADD和ECMUL兩個預編譯合約。EIP-197增加了在alt_bn128曲線上的配對Pairing函數。基本都是為了讓隱私在以太坊上可用進行支持，而且整個EIP的流程是漫長和考究的，等待EIP通過也不是一個現實的問題。

3.預編譯合約之間難以進行交互和組合,擴展性差。

這點就不多做解釋了，很直觀。

預編譯合約在全鏈游戲扮演什么角色？

預編譯合約跳過EVM直接通過節點執行,可以提升運算效率,但同時降低了全鏈的去中心化程度。將高頻使用的游戲核心邏輯置于預編譯中,可以優化該類游戲的性能。不同的游戲類型,其關鍵邏輯也不盡相同。因此,針對某一類游戲的專用鏈上,其預編譯設計可以高度優化該類型游戲的需求。在游戲迭代過程中,最具效率的預編譯合約組合也會逐步優化出來。

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