C++ 引擎¶
标签：预编译合约 智能合约 Precompiled
预编译合约提供一种使用C++编写合约的方法，合约逻辑与数据分离，相比于solidity合约具有更好的性能，可以通过修改底层代码实现合约升级。
预编译合约与Solidity合约对比¶
| 表名 | 预编译合约 | Solidity合约 |
|---|---|---|
| 地址 | 固定地址，代码中定义 | 部署时确定 |
| 合约代码 | 数据存储在表中，与合约分离，可升级合约逻辑 | 合约变量和数据存储在MPT树中 |
| 执行 | C++底层执行，性能更高，可实现并行 | EVM虚拟机，串行执行 |
模块架构¶
Precompiled的架构如下图所示：
区块验证器在执行交易的时候会根据被调用合约的地址来判断类型。地址1-4表示以太坊预编译合约，地址在
[0x1000, 0x20000)范围内为C++预编译合约地址范围（其中0x10001为权限治理委员会合约等创世部署的Solidity系统合约，不属于C++预编译合约），该范围之外的地址为EVM合约。
系统合约与预编译合约地址表¶
FISCO BCOS 3.x 的系统合约（预编译合约）在Solidity合约中使用固定的20字节地址调用，在WASM/Liquid合约中使用固定的BFS路径调用。下表汇总了当前已定义的系统合约地址、对应BFS路径、合约名及用途，按地址段分为预编译合约、隐私计算相关合约、权限治理相关合约三类。
预编译合约（0x1000 ~ 0x1011）¶
| 地址 | BFS路径 | 合约名 | 用途简述 |
|---|---|---|---|
| 0x1000 | /sys/status | 系统配置管理合约（SystemConfigPrecompiled） | 管理群组系统参数配置，如共识超时时间、区块打包时间等 |
| 0x1001 | /sys/table_storage | 表存储合约（TablePrecompiled） | 提供表数据的增删改查（CRUD）接口，实现对已创建表的读写 |
| 0x1002 | /sys/table_manager | 表管理合约（TableManagerPrecompiled） | 提供表的创建、打开等管理接口 |
| 0x1003 | /sys/consensus | 共识节点管理合约（ConsensusPrecompiled） | 管理共识节点、观察节点的增删及权重设置，并实现基于VRF的rPBFT工作节点轮值（rotateWorkingSealer）逻辑 |
| 0x1005 | /sys/auth | 权限管理合约（AuthManagerPrecompiled） | Solidity/WASM双模式的合约权限管理入口，将方法调用权限、部署权限、合约状态等请求转发至0x10002处理 |
| 0x1009 | /sys/kv_storage | KV存储合约（KVTablePrecompiled） | 提供Key-Value形式的表数据存取接口 |
| 0x100a | /sys/crypto_tools | 密码学工具合约（CryptoPrecompiled） | 提供哈希、签名验证等密码学工具接口 |
| 0x100b | （无） | 共识工作节点轮值管理地址（WORKING_SEALER_MGR_ADDRESS） | 与0x1003共识管理合约配合，用于rPBFT基于VRF的sealer轮值相关的系统交易识别；源码中未见该地址关联独立的预编译合约实现 |
| 0x100c | /sys/dag_test | DAG转账测试合约（DagTransferPrecompiled） | 用于DAG并行执行验证的转账测试合约 |
| 0x100e | /sys/bfs | 文件系统合约（BFSPrecompiled） | 提供链上类文件系统（BFS）的目录、路径管理能力 |
| 0x100f | /sys/cast_tools | 类型转换工具合约（CastPrecompiled） | 提供数值、字符串等类型转换工具接口 |
| 0x1010 | /sys/sharding | 分片管理合约（ShardingPrecompiled） | 提供分片（Sharding）场景下的分片创建、合约部署等管理接口 |
| 0x1011 | /sys/balance | 余额管理合约（BalancePrecompiled） | 提供账户余额转账、查询、授权扣款等接口 |
隐私计算相关（0x5003 ~ 0x5100）¶
| 地址 | BFS路径 | 合约名 | 用途简述 |
|---|---|---|---|
| 0x5003 | /sys/paillier | 同态加密合约（PaillierPrecompiled） | 提供Paillier同态加密密文运算等隐私计算接口 |
| 0x5004 | /sys/group_sig | 群签名合约（GroupSigPrecompiled） | 提供群签名验证等隐私计算接口 |
| 0x5005 | /sys/ring_sig | 环签名合约（RingSigPrecompiled） | 提供环签名验证等隐私计算接口 |
| 0x5100 | /sys/discrete_zkp | 离散对数零知识证明合约（ZkpPrecompiled） | 提供基于离散对数的零知识证明（ZKP）验证接口 |
权限治理相关（0x10000 ~ 0x10004）¶
| 地址 | BFS路径 | 合约名 | 用途简述 |
|---|---|---|---|
| 0x10000 | （无） | AUTH_INTERCEPT_ADDRESS常量 | 仅在PrecompiledTypeDef.h中定义为地址常量，v3.17.0全源码树中未见该地址在其他位置被引用，也未关联任何预编译合约实现 |
| 0x10001 | （无） | 权限治理委员会合约（CommitteeManager） | 权限治理的唯一入口，管理治理提案与治理委员会成员，链上固定地址为0x10001 |
| 0x10002 | （无） | 合约权限管理合约（ContractAuthMgrPrecompiled） | 实现合约方法调用权限（黑白名单）、部署权限、合约状态（正常/冻结/废止）管理的具体逻辑，由0x1005转发调用 |
| 0x10003 | /sys/account_manager | 账户管理合约（AccountManagerPrecompiled） | 治理委员可通过该合约对外部账户状态（正常/冻结/废止）进行读写管理 |
| 0x10004 | （无） | 账户合约（AccountPrecompiled） | 每个外部账户在链上对应的账户合约，用于账户余额等状态的存取 |
关键流程¶
执行预编译合约时首先需要根据合约地址获取到预编译合约的对象。
每个预编译合约对象都会实现
call接口，预编译合约的具体逻辑在该接口中实现。call根据交易的abi编码，获取到Function Selector和参数，然后执行对应的逻辑。
graph LR
Start(开始) --> branch1{预编译合约}
branch1 --> |是|op1[根据地址获取合约对象]
branch1 --> |否|op2[EVM]
op1 --> op3[解析调用函数及参数]
op3 --> End(返回执行结果)
op2 --> End(返回执行结果)
接口定义¶
每个预编译合约都必须实现自己的call接口，接口接受两个参数，分别是TransactionExecutive::Ptr执行上下文、PrecompiledExecResult::Ptr执行参数，其中包括执行输入、外部账户地址、gas使用。Precompiled源码。
| 接口名 | 参数说明 | 接口说明 |
|---|---|---|
PrecompiledExecResult::Ptr call(executor::TransactionExecutive::Ptr context,PrecompiledExecResult::Ptr param) override; |
context为区块执行上下文，param为执行参数，其中包括执行输入、外部账户地址、gas使用 |
具体合约接口的实现 |
uint32_t getFuncSelector(std::string const& functionName) |
functionName为函数名 |
根据函数名计算Function Select |
bytesConstRef getParamData(bytesConstRef param) |
param为abi编码的参数 |
获取调用函数的具体参数的abi编码 |
uint32_t getParamFunc(bytesConstRef param) |
param为abi编码的参数 |
获取调用的函数的Function Select（函数名的sha3的前四个大端字节） |