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File metadata and controls

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合约的元数据

.. index:: metadata, contract verification

Solidity编译器会自动生成一个JSON文件。该文件包含关于编译合约的两种信息:

  • 如何与合约进行交互:ABI和NatSpec文档。
  • 如何重现编译并验证已部署的合约:编译器版本,编译器设置和使用的源文件。

编译器默认会将元数据文件的IPFS哈希附加到每个合约的运行字节码(不一定是创建字节码)的末尾, 这样,如果发布了合约,您可以以经过身份验证的方式检索该文件,而无需依赖于集中式数据提供者。 其他可用选项包括Swarm哈希和不将元数据哈希附加到字节码中。 这些选项可以通过 :ref:`标准JSON接口<compiler-api>` 的配置进行设置。

您必须将元数据文件发布到IPFS,Swarm或其他服务, 以便其他人可以访问它。您可以通过使用 solc --metadata 命令 和 --output-dir 参数来创建该文件。如果没有这个参数, 元数据将被写到标准输出。 元数据包含 IPFS 和 Swarm 对源代码的引用, 所以除了元数据文件外,您还必须上传所有的源文件。 对于IPFS, ipfs add 返回的 CID 中包含的哈希值(不是文件的直接sha2-256哈希值) 应与字节码中包含的哈希值相匹配。

元数据文件的格式如下所示。下面的例子是以人类可读的方式呈现的。 正确格式化的元数据应正确地使用引号, 将空格减少到最小,并按字母顺序对所有对象的键进行排序, 以达到规范化的格式。是不允许有注释的,这里的目的只是为了解释。

{
  // 必选:编译器的详情,内容视语言而定。
  "compiler": {
    // 可选:生成此输出的编译器二进制文件的哈希值。
    "keccak256": "0x123...",
    // 对 Solidity 语言来说是必选的:编译器的版本
    "version": "0.8.2+commit.661d1103"
  },
  // 必选:源代码语言,基本上是选择规范中的一个“子版本”。
  "language": "Solidity",
  // 必选:关于合约生成的信息。
  "output": {
    // 必选:合约的ABI定义。参见“合约ABI规范”。
    "abi": [/* ... */],
    // 必选:合约的NatSpec开发者文档。请参阅 https://docs.soliditylang.org/en/latest/natspec-format.html 获取详细信息。
    "devdoc": {
      // 合约中 @author NatSpec字段的内容
      "author": "John Doe",
      // 合约中 @dev NatSpec字段的内容
      "details": "Interface of the ERC20 standard as defined in the EIP. See https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-20 for details",
      "errors": {
        "MintToZeroAddress()" : {
          "details": "Cannot mint to zero address"
        }
      },
      "events": {
        "Transfer(address,address,uint256)": {
          "details": "Emitted when `value` tokens are moved from one account (`from`) toanother (`to`).",
          "params": {
            "from": "The sender address",
            "to": "The receiver address",
            "value": "The token amount"
          }
        }
      },
      "kind": "dev",
      "methods": {
        "transfer(address,uint256)": {
          // @dev NatSpec字段的内容
          "details": "Returns a boolean value indicating whether the operation succeeded. Must be called by the token holder address",
          // @param NatSpec字段的内容
          "params": {
            "_value": "The amount tokens to be transferred",
            "_to": "The receiver address"
          },
          // @return NatSpec字段的内容
          "returns": {
            // 如果存在,返回var名称(这里是 “success”)。如果返回的var是未命名的,“_0” 作为键。
            "success": "a boolean value indicating whether the operation succeeded"
          }
        }
      },
      "stateVariables": {
        "owner": {
          // 状态变量的 @dev NatSpec 字段的内容
          "details": "Must be set during contract creation. Can then only be changed by the owner"
        }
      },
      // 合约中 @title NatSpec字段的内容
      "title": "MyERC20: an example ERC20",
      "version": 1 // NatSpec 版本
    },
    // 必选:合约的NatSpec用户文档。请参阅”NatSpec格式“
    "userdoc": {
      "errors": {
        "ApprovalCallerNotOwnerNorApproved()": [
          {
            "notice": "The caller must own the token or be an approved operator."
          }
        ]
      },
      "events": {
        "Transfer(address,address,uint256)": {
          "notice": "`_value` tokens have been moved from `from` to `to`"
        }
      },
      "kind": "user",
      "methods": {
        "transfer(address,uint256)": {
          "notice": "Transfers `_value` tokens to address `_to`"
        }
      },
      "version": 1 // NatSpec版本
    }
  },
  // 必选:编译器设置。反映了编译过程中JSON输入中的设置。
  // 请查阅标准JSON输入的文档中的“settings”字段
  "settings": {
    // Solidity所需的内容:元数据所创建的文件路径和合约或库的名称。
    "compilationTarget": {
      "myDirectory/myFile.sol": "MyContract"
    },
    // Solidity所需的内容。
    "evmVersion": "london",
    // Solidity所需的内容:所使用的库合约的地址。
    "libraries": {
      "MyLib": "0x123123..."
    },
    "metadata": {
      // 反映了输入JSON中使用的设置,默认为“true”
      "appendCBOR": true,
      // 反映了输入JSON中使用的设置,默认为“ipfs”
      "bytecodeHash": "ipfs",
      // 反映了输入JSON中使用的设置,默认为“false”
      "useLiteralContent": true
    },
    // 可选:优化器设置。字段“enabled”和“runs”已被弃用,仅用于向后兼容。
    "optimizer": {
      "details": {
        "constantOptimizer": false,
        "cse": false,
        "deduplicate": false,
        // inliner的默认值为“false”
        "inliner": false,
        // jumpdestRemover的默认值为“true”
        "jumpdestRemover": true,
        "orderLiterals": false,
        // peephole的默认值为“true”
        "peephole": true,
        "yul": true,
        // 可选:仅在“yul”为“true”时出现
        "yulDetails": {
          "optimizerSteps": "dhfoDgvulfnTUtnIf...",
          "stackAllocation": false
        }
      },
      "enabled": true,
      "runs": 500
    },
    // Solidity所需的内容:按顺序排列的导入重映射列表。
    "remappings": [ ":g=/dir" ]
  },
  // 必选:编译源文件/源单元,键为文件路径
  "sources": {
    "destructible": {
      // 必选(除非使用“url”):源文件的字面内容
      "content": "contract destructible is owned { function destroy() { if (msg.sender == owner) selfdestruct(owner); } }",
      // 必选:源文件的keccak256哈希值
      "keccak256": "0x234..."
    },
    "myDirectory/myFile.sol": {
      // 必选:源文件的keccak256哈希值
      "keccak256": "0x123...",
      // 可选:源文件中提供的SPDX许可证标识符
      "license": "MIT",
      // 必选(除非使用“content”,参见上文):指向源文件的按顺序排列的URL(或URLs),
      // 协议可以是任意的,但建议使用IPFS URL
      "urls": [ "bzz-raw://7d7a...", "dweb:/ipfs/QmN..." ]
    }
  },
  // 必选:元数据格式的版本
  "version": 1
}

Warning

由于产生的合约的字节码默认包含元数据哈希值, 对元数据的任何改变都可能导致字节码的改变。 这包括对文件名或路径的改变,而且由于元数据包括所有使用的源的哈希值, 一个空白的改变就会导致不同的元数据和不同的字节码。

Note

上面的ABI定义没有固定的顺序。它可以随着编译器的版本而改变。 不过,从Solidity 0.5.12版本开始,该数组保持一定的顺序。

在字节码中对元数据哈希值进行编码

编译器目前默认将 IPFS 哈希值(在 CID v0 中)<https://docs.ipfs.tech/concepts/content-addressing/#version-0-v0>`_ 的规范元数据文件和编译器版本附加到字节码的末尾。 也可以使用 Swarm 哈希值代替 IPFS,或使用实验标志。 以下是所有可能的字段:

{
  "ipfs": "<metadata hash>",
  // 如果编译器设置中的 “bytecodeHash” 是 “bzzr1”,那就没有使用 “ipfs”,而是 “bzzr1”
  "bzzr1": "<metadata hash>",
  // 以前的版本使用的是 “bzzr0” 而不是 “bzzr1”
  "bzzr0": "<metadata hash>",
  // 如果使用了任何影响代码生成的实验功能
  "experimental": true,
  "solc": "<compiler version>"
}

由于我们将来可能会支持以其他方式检索元数据文件, 因此这些信息被存储为 CBOR-编码。 字节码中的最后两个字节表示 CBOR 编码信息的长度。通过观察这个长度, 可以用 CBOR 解码器对字节码的相关部分进行解码。

请查看 元数据游乐场(Metadata Playground) 以了解其运行情况。

solc的发布版本使用如上所示的3个字节的版本编码 (主要、次要和补丁版本号各一个字节), 而预发布版本将使用一个完整的版本字符串,包括提交哈希和构建日期。

命令行标志 --no-cbor-metadata 可以用来跳过元数据在部署的字节码末端的附加。 同样地,标准JSON输入中的布尔字段 settings.metadata.appendCBOR 可以设置为false。

Note

CBOR映射也可能包含其他键, 因此最好通过查看字节码末尾的CBOR长度来完全解码数据, 并使用适当的CBOR分析器。不要依赖以 0xa2640xa2 0x64 'i' 'p' 'f' 's' 开头的数据。

自动化接口生成和NatSpec 的使用方法

元数据的使用方式如下:一个想要与合约交互的组件 (例如钱包)会检索合约的代码。 它对包含元数据文件的 IPFS/Swarm 哈希的 CBOR 编码部分进行解码。 通过该哈希值,元数据文件被检索出来。该文件被 JSON 解码成一个类似于上述的结构。

然后,该组件可以使用ABI为合约自动生成一个基本的用户界面。

此外,钱包可以使用 NatSpec 用户文档,每当用户与合约交互时, 就会向用户显示一条可读的确认信息,同时请求对交易签名进行授权。

有关其他信息,请阅读 :doc:`以太坊自然语言规范(NatSpec)格式 <natspec-format>`

源代码验证的用法

如果已固定/发布,则可以从 IPFS/Swarm 获取合约的元数据。 元数据文件还包含源文件的URLs或IPFS哈希值, 以及编译设置,即重现编译所需的一切信息。

有了这些信息,就可以通过重现编译过程来验证合约的源代码, 并将编译的字节码与已部署合约的字节码进行比较。

由于源代码的哈希值是元数据的一部分,因此也会自动验证源代码。 文件或设置的任何变化都会导致不同的元数据哈希值。 元数据是整个编译过程的指纹。

Sourcify 利用这一功能进行 “完全/完美验证”, 并将文件公开固定在IPFS上,以便使用元数据哈希值进行访问。