以太坊智能合约升级策略

本文是对以太坊中可升级智能合约领域的各种实现策略的总结，目的是汇总迄今为止的相关资源，以帮助我们在设计智能合约时，考虑如何对其进行升级和更新。

100％可升级机制

目前有两种主要策略用来实现可升级的智能合约：

使用代理合约
将逻辑和数据分离成不同的合约。

这两种方法要解决的根本问题是如何更新合同的逻辑，同时仍然保留对合同状态的访问。

代理合约

代理合约使用delegatecall操作码将函数调用转发到可更新的目标合约。由于delegatecall保留了函数调用的状态，因此可以更新目标合约的逻辑，并且状态将保留在代理合约中以供更新后的目标合约的逻辑使用。与delegatecall一样，msg.sender将保持代理合约的调用者身份。

由于最近的拜占庭硬分叉，现在可以获取函数调用的返回大小了，因此与Nick Johnson首次提出的方法相比，目前这种方法可以通用。在Daonomic的文章中可以看到一个通用代理合约的例子，你可以更详细地了解这个机制。

分离逻辑和数据合约

这中方法到将智能合约拆分两个合约：

包含数据（变量，结构，映射等）以及getter/setter的数据合约
包含如何更新这些数据的业务逻辑的逻辑合约

逻辑合约通过setter更新数据，而数据合约只允许逻辑合约调用setter。这允许在保持数据不变的同时更换实现逻辑，从而实现完全可升级的系统。

通过引导用户使用新的逻辑合约（通过诸如ENS的解析器）并更新数据合约的权限来允许新的逻辑合约执行setter，就可以实现合约的更新。

查看@Thomas Wiesner的视频以更好地了解这一机制。

使用键值对数据模型分离逻辑和数据合约

这种策略的工作原理与上述类似，只是不使用最终期望数据结构（struct，mapping等）来定义合约数据模型，所有数据都被抽象化并存储在键值对中，然后使用一个标准的命名系统以及sha256散列算法用于查找数据值。

可以查阅David Rugendyke的文章以更好地理解这种机制。

部分可升级策略

创建一个完全可升级的合约听起来不错，但需要一个很大的妥协：保证合约的不可变性。因此在很多情况下实现部分可升级的合约可能是更合理的选择。

在此策略中，智能合约的核心功能可以保留为不可升级。其他可能不太完整或更复杂的组件则采用可升级策略实施。

这方面已经有一些很好的案例：

以太坊名称服务ENS：ENS核心合约是一个非常简单的合约，不能更改。域名注册商则可以由管理员升级。域名注册商是一个合约工厂，如果使用一个新的域管理器，它可以与以前的所有数据状态重新链接，而不会有太多麻烦。
0xProject ：603DEX（去中心化交易所）核心智能合约可以完全升级，而代理合约（每个用户一个）保持不变。 0x“代理”合约（不同于前面介绍的代理策略）包含用户资金和相关设置。由于这个原因，它不是0x合约系统的可升级部分。

其他挑战

在所有情况下，都需要对是否保持智能合约的不变性进行取舍。
创建可选的可升级智能合约系统对用户来说是可能并且有价值的，但是增加了复杂性。
对Solidity编译器的更改可能会破坏新旧合约之间的兼容性。
制定可升级策略时需要考虑gas开销。

结论

没有一个策略是完美的，选择正确的策略取决于要实施的智能合约。所有策略都非常复杂，智能合约设计人员应该对他们所选择的可升级策略非常了解，以避免安全漏洞。

为了创建一个可升级的智能合约，代理机制似乎是最好的全面策略，因为它允许程序员将可升级机制与合约设计区分开来，这使得一切变得更容易，并且会产生更少的错误，而错误是我们需要升级合约的主要原因。
在最简单的核心逻辑不变的情况下，采用部分升级策略也是保持用户信任的好主意。
首先设计不可升级的智能合约系统，然后制定可升级的策略，这是一种实用且理想的方式。

参考资源

思路与观点

2018-02-01 Zeppelin Solution ： Zeppelin与智能合约开发的演变
2016-2017： Stackexchange关于可升级的智能合约的问答
ConsenSys ：以太坊智能合约最佳实践
Evoluchain ： Evoluchain

代理合约

2018-02-22 Jorge Izquierdo ： ERC DelegateProxy #897
2018-02-15 经济学：可升级的以太坊智能合约， Github项目
2018-01-11 B9lab团队： upgradable - Github项目
2018-01-10 Manuel Araoz ： olidity-proxy - Github项目
2017-06-02 @Ownage ： Ether-routher - Github项目
2017-05-24 Nick Johnson ：疯狂的区块链科学：100％可升级的合约， Gist File
2017-03-15 Jorge Izquierdo ： Solidity代码部署高级技术
2017-03-07 Manuel Araoz ： Solidity中的代理库
2017-02-13 Jorge Izquierdo ： Solidity中库驱动的开发
2017-01-21 Tjaden Hess ：可升级的智能合约
2016-06-16 @Martin Swende ：隐式方法代理技巧

分离逻辑和数据合约

2017-12-09 @Thomas Wiesner ：升级链上智能合约
2017-11-13杰克坦纳：可升级的智能合约， Github项目
2017-08-21 Lukas K ：可升级的智能合约。我们学习了在区块链上建立保险
2016-08-16 @nikolai ： Dapp-a-day 6：可升级的通证合约
@monax ： Solidity 1：solidity五种合约模型
@monax ： Solidity 7：更新Solidity合约
@Z.com-cloud-blockchain ：合约版本升级解决方案

使用键值对数据模型分离逻辑和数据合约

2018-01-20 Hassan Abdel-Rahman ：Solidity可升级合约
2017-11-22 David Rugendyke ：可升级Solidity合约设计，Github项目
2017-06-29 Chandan Gupta ： Solidity可升级合约接口设计， Github项目
2016-06-08 Elena Dimitrova ：在Solidity中编写可升级合约

原文链接

如果你希望马上开始学习以太坊DApp开发，可以访问汇智网提供的在线互动教程：

以太坊DApp实战开发入门

去中心化电商DApp实战开发

转自：http://blog.hubwiz.com/2018/04/27/ethereum-contract-upgrade-strategy/#more