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Revm State

account_info

比较两个账户的时候，只比较了balance、nonce和code_hash，不包括code，并且hash也是只对这三个进行计算。同时我们可以知道，每一次账户进行了转账、交易等操作，那么他们的状态就不一样了

impl PartialEq for AccountInfo {
    fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
        self.balance == other.balance
            && self.nonce == other.nonce
            && self.code_hash == other.code_hash
    }
}

impl Hash for AccountInfo {
    fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
        self.balance.hash(state);
        self.nonce.hash(state);
        self.code_hash.hash(state);
    }
}

并且AccountInfo有一些函数：

  • copy_without_code(): 复制出来一个新的AccountInfo，移除了bytecode
  • without_code(): 在原来的AccountInfo基础上，移除bytecode

判断一个账户是否存在，是看账户是否有代码、余额是否为0、nonce是否为0。因此，只要地址上有钱，它就是存在的，比如0地址，虽然没人控制

#[inline]
pub fn is_empty(&self) -> bool {
    let code_empty = self.is_empty_code_hash() || self.code_hash.is_zero();
    code_empty && self.balance.is_zero() && self.nonce == 0
}

/// Returns `true` if the account is not empty.
#[inline]
pub fn exists(&self) -> bool {
    !self.is_empty()
}

下面的函数，估计是合约创建的时候使用的，直接把nonce设置为1了。对应了stackexchange上的疑问：

/// Initializes an [`AccountInfo`] with the given bytecode, setting its balance to zero, its
/// nonce to `1`, and calculating the code hash from the given bytecode.
#[inline]
pub fn from_bytecode(bytecode: Bytecode) -> Self {
    let hash = bytecode.hash_slow();

    AccountInfo {
        balance: U256::ZERO,
        nonce: 1,
        code: Some(bytecode),
        code_hash: hash,
    }
}

types

  • EvmState：每一个地址，对应一个账户状态，用mapping来映射
  • EvmStorage：每个账户也是通过mapping来映射状态，从0开始，一一对应每个slot
  • TransientStorage：这个就很有意思了，对应了Solidity中的tstore操作码。可以发现它的键是元组(Address, U256)，值是U256，说明瞬时存储只会简单地记录某个值，独立于storage和state之外
/// EVM State is a mapping from addresses to accounts.
pub type EvmState = HashMap<Address, Account>;

/// Structure used for EIP-1153 transient storage
pub type TransientStorage = HashMap<(Address, U256), U256>;

/// An account's Storage is a mapping from 256-bit integer keys to [EvmStorageSlot]s.
pub type EvmStorage = HashMap<U256, EvmStorageSlot>;

lib

每一个EVM账户的基本信息：

  • info：上面说过了

  • storage: HashMap<U256, EvmStorageSlot>

  • status: 有这么几种类型

    • Loaded: 默认状态，账户已经被加载，但是没有任何交互操作

    • Created: 账户刚刚被创建，用来指示我们不需要去数据库获取它的storage信息

    • SelfDestructed: 是否自毁了

    • Touched: 只有被标记为这个状态的时候，我们才会把这个账户存到数据库

    • LoadedAsNotExisting: 用于兼容硬分叉。

      • 在以太坊的 Spurious Dragon 硬分叉（EIP-161）之前：空账户和不存在的账户是两个不同的状态，这种区分导致了一些问题，比如可能会在状态树中存储大量的空账户。用于处理 Spurious Dragon 硬分叉之前的区块

      • 当一个账户被标记为 LoadedAsNotExisting 时，表示这个账户从数据库中加载时就不存在；这与账户存在但为空（balance = 0，nonce = 0，code = empty）是不同的状态

      • 创建一个新的账户的时候，new_not_existing()，用的是LoadedAsNotExisting

      • 比如下面的代码：在 Spurious Dragon 之后：直接检查账户是否为空；在 Spurious Dragon 之前：需要检查账户是否被标记为 LoadedAsNotExisting 且未被触及

        pub fn state_clear_aware_is_empty(&self, spec: SpecId) -> bool {
    if SpecId::is_enabled_in(spec, SpecId::SPURIOUS_DRAGON) {
        self.is_empty()
    } else {
        let loaded_not_existing = self.is_loaded_as_not_existing();
        let is_not_touched = !self.is_touched();
        loaded_not_existing && is_not_touched
    }
}

    • Cold: 是冷状态还是热状态，用于gas计算

pub struct Account {
    /// Balance, nonce, and code
    pub info: AccountInfo,
    /// Storage cache
    pub storage: EvmStorage,
    /// Account status flags
    pub status: AccountStatus,
}

oh？合约被销毁之后，仍然可以重新活过来。这种|=和-=作为相反操作第一次见，用bit运算来修改状态，效率很高

/// Marks the account as self destructed.
pub fn mark_selfdestruct(&mut self) {
    self.status |= AccountStatus::SelfDestructed;
}

/// Unmarks the account as self destructed.
pub fn unmark_selfdestruct(&mut self) {
    self.status -= AccountStatus::SelfDestructed;
}

返回所有被修改的slot，这个在fuzz等场景我觉得非常有用

/// Returns an iterator over the storage slots that have been changed.
///
/// See also [EvmStorageSlot::is_changed].
pub fn changed_storage_slots(&self) -> impl Iterator<Item = (&U256, &EvmStorageSlot)> {
    self.storage.iter().filter(|(_, slot)| slot.is_changed())
}

每一个slot，有一个旧值和一个新值，并且通过is_cold来指示这个slot是否已经热了

pub struct EvmStorageSlot {
    /// Original value of the storage slot
    pub original_value: U256,
    /// Present value of the storage slot
    pub present_value: U256,
    /// Represents if the storage slot is cold
    pub is_cold: bool,
}