--- title: "فهم مواصفات ⁦EVM⁩ في الورقة الصفراء" description: "فهم الجزء الخاص بالورقة الصفراء، وهي المواصفات الرسمية لإيثيريوم، والذي يشرح آلة إيثيريوم الافتراضية (⁦EVM⁩)." author: "qbzzt" tags: ["evm"] skill: intermediate breadcrumb: "الورقة الصفراء لـ ⁦EVM⁩" lang: ar published: 2022-05-15 --- [الورقة الصفراء](https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf) هي المواصفات الرسمية لإيثيريوم. باستثناء ما تم تعديله بواسطة [عملية مقترحات تحسين إيثيريوم (EIP)](/eips/)، فإنها تحتوي على الوصف الدقيق لكيفية عمل كل شيء. تمت كتابتها كورقة بحثية رياضية، والتي تتضمن مصطلحات قد لا يجدها المبرمجون مألوفة. في هذه المقالة، ستتعلم كيفية قراءتها، وبالتالي قراءة الأوراق الرياضية الأخرى ذات الصلة. ## أي ورقة صفراء؟ {#which-yellow-paper} مثل كل شيء تقريبًا في إيثيريوم، تتطور الورقة الصفراء بمرور الوقت. لكي أتمكن من الإشارة إلى إصدار معين، قمت برفع [الإصدار الحالي وقت الكتابة](https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf). ستشير أرقام الأقسام والصفحات والمعادلات التي أستخدمها إلى ذلك الإصدار. من الجيد إبقاؤها مفتوحة في نافذة مختلفة أثناء قراءة هذا المستند. ### لماذا EVM؟ {#why-the-evm} كُتبت الورقة الصفراء الأصلية في بداية تطوير إيثيريوم. وهي تصف آلية الإجماع الأصلية القائمة على إثبات العمل (PoW) التي استُخدمت في الأصل لتأمين الشبكة. ومع ذلك، أوقفت إيثيريوم إثبات العمل (PoW) وبدأت في استخدام الإجماع القائم على إثبات الحصة (PoS) في سبتمبر 2022. سيركز هذا البرنامج التعليمي على أجزاء الورقة الصفراء التي تُعرّف آلة إيثيريوم الافتراضية (EVM). لم تتغير EVM بالانتقال إلى إثبات الحصة (PoS) (باستثناء القيمة المرجعة لرمز التشغيل DIFFICULTY). ## 9 نموذج التنفيذ يتضمن هذا القسم (ص 14-16) معظم تعريف EVM. يتضمن مصطلح _حالة النظام (system state)_ كل ما تحتاج لمعرفته حول النظام لتشغيله. في الحاسوب النموذجي، يعني هذا الذاكرة، ومحتوى السجلات، وما إلى ذلك. [آلة تورنغ (Turing machine)](https://en.wikipedia.org/wiki/Turing_machine) هي نموذج حسابي. في الأساس، هي نسخة مبسطة من الحاسوب، والتي ثبت أن لديها نفس القدرة على تشغيل العمليات الحسابية التي يمكن للحاسوب العادي القيام بها (كل ما يمكن للحاسوب حسابه يمكن لآلة تورنغ حسابه والعكس صحيح). يسهل هذا النموذج إثبات النظريات المختلفة حول ما هو قابل للحساب وما هو غير قابل للحساب. يعني مصطلح [مكتملة تورنغ (Turing-complete)](https://en.wikipedia.org/wiki/Turing_completeness) حاسوبًا يمكنه تشغيل نفس الحسابات مثل آلة تورنغ. يمكن لآلات تورنغ الدخول في حلقات لا نهائية، ولا يمكن لـ EVM القيام بذلك لأنها ستنفد من الغاز، لذا فهي شبه مكتملة تورنغ فقط. ## 9.1 الأساسيات {#91-basics} يقدم هذا القسم أساسيات EVM وكيفية مقارنتها بالنماذج الحسابية الأخرى. [آلة المكدس (stack machine)](https://en.wikipedia.org/wiki/Stack_machine) هي حاسوب يخزن البيانات الوسيطة ليس في السجلات، ولكن في [**مكدس (stack)**](). هذه هي البنية المفضلة للآلات الافتراضية لأنه من السهل تنفيذها مما يعني أن الأخطاء والثغرات الأمنية أقل احتمالًا بكثير. تنقسم الذاكرة في المكدس إلى كلمات بحجم 256-bit. تم اختيار هذا لأنه مناسب لعمليات التشفير الأساسية في إيثيريوم مثل عملية التجزئة كيكاك-256 وحسابات منحنى إهليلجي. الحد الأقصى لحجم المكدس هو 1024 عنصرًا (1024 x 256 bits). عند تنفيذ رموز التشغيل، فإنها عادة ما تحصل على معاملاتها من المكدس. هناك رموز تشغيل مخصصة لإعادة تنظيم العناصر في المكدس مثل `POP` (يزيل العنصر من أعلى المكدس)، و `DUP_N` (يكرر العنصر رقم N في المكدس)، وما إلى ذلك. تحتوي EVM أيضًا على مساحة متطايرة تسمى **الذاكرة (memory)** والتي تُستخدم لتخزين البيانات أثناء التنفيذ. يتم تنظيم هذه الذاكرة في كلمات بحجم 32-byte. تتم تهيئة جميع مواقع الذاكرة إلى الصفر. إذا قمت بتنفيذ كود [Yul](https://docs.soliditylang.org/en/latest/yul.html) هذا لإضافة كلمة إلى الذاكرة، فسيملأ 32 bytes من الذاكرة عن طريق حشو المساحة الفارغة في الكلمة بالأصفار، أي أنه ينشئ كلمة واحدة - مع أصفار في المواقع 0-29، و 0x60 إلى 30، و 0xA7 إلى 31. ```yul mstore(0, 0x60A7) ``` `mstore` هو أحد رموز التشغيل الثلاثة التي توفرها EVM للتفاعل مع الذاكرة - فهو يحمل كلمة في الذاكرة. الاثنان الآخران هما `mstore8` الذي يحمل بايت واحد في الذاكرة، و `mload` الذي ينقل كلمة من الذاكرة إلى المكدس. تحتوي EVM أيضًا على نموذج **تخزين (storage)** منفصل غير متطاير يتم الحفاظ عليه كجزء من حالة النظام - يتم تنظيم هذه الذاكرة في مصفوفات كلمات (على عكس مصفوفات البايت القابلة للعنونة بالكلمات في المكدس). هذا التخزين هو المكان الذي تحتفظ فيه العقود بالبيانات الدائمة - لا يمكن للعقد التفاعل إلا مع التخزين الخاص به. يتم تنظيم التخزين في تعيينات مفتاح-قيمة. على الرغم من عدم ذكره في هذا القسم من الورقة الصفراء، فمن المفيد أيضًا معرفة أن هناك نوعًا رابعًا من الذاكرة. **بيانات الاستدعاء (Calldata)** هي ذاكرة للقراءة فقط قابلة للعنونة بالبايت تُستخدم لتخزين القيمة الممررة مع معامل `data` لمعاملة. تحتوي EVM على رموز تشغيل محددة لإدارة `calldata`. `calldatasize` يُرجع حجم البيانات. `calldataload` يُحمل البيانات في المكدس. `calldatacopy` ينسخ البيانات إلى الذاكرة. تقوم [بنية فون نيومان (Von Neumann architecture)](https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture) القياسية بتخزين الكود والبيانات في نفس الذاكرة. لا تتبع EVM هذا المعيار لأسباب أمنية - فمشاركة الذاكرة المتطايرة تجعل من الممكن تغيير كود البرنامج. بدلاً من ذلك، يتم حفظ الكود في التخزين. هناك حالتان فقط يتم فيهما تنفيذ الكود من الذاكرة: - عندما يقوم عقد بإنشاء عقد آخر (باستخدام [`CREATE`](https://www.evm.codes/#f0) أو [`CREATE2`](https://www.evm.codes/#f5))، فإن كود مُنشئ العقد يأتي من الذاكرة. - أثناء إنشاء _أي_ عقد، يتم تشغيل كود المُنشئ ثم يعود بكود العقد الفعلي، من الذاكرة أيضًا. يعني مصطلح التنفيذ الاستثنائي استثناءً يتسبب في توقف تنفيذ العقد الحالي. ## 9.2 نظرة عامة على الرسوم {#92-fees-overview} يشرح هذا القسم كيفية حساب رسوم الغاز. هناك ثلاث تكاليف: ### تكلفة رمز التشغيل التكلفة المتأصلة لرمز التشغيل المحدد. للحصول على هذه القيمة، ابحث عن مجموعة تكلفة رمز التشغيل في الملحق H (ص 29، تحت المعادلة (329))، وابحث عن مجموعة التكلفة في المعادلة (326). يمنحك هذا دالة تكلفة، والتي تستخدم في معظم الحالات معلمات من الملحق G (ص 28). على سبيل المثال، رمز التشغيل [`CALLDATACOPY`](https://www.evm.codes/#37) هو عضو في المجموعة _W_copy_. تكلفة رمز التشغيل لتلك المجموعة هي _G_verylow+G_copy×⌈μ_s[2]÷32⌉_. بالنظر إلى الملحق G، نرى أن كلا الثابتين هما 3، مما يعطينا _3+3×⌈μ_s[2]÷32⌉_. لا يزال يتعين علينا فك تشفير التعبير _⌈μ_s[2]÷32⌉_. الجزء الخارجي، _⌈ \ ⌉_ هو دالة السقف (ceiling function)، وهي دالة تُرجع عند إعطائها قيمة أصغر عدد صحيح لا يزال غير أصغر من القيمة. على سبيل المثال، _⌈2.5⌉ = ⌈3⌉ = 3_. الجزء الداخلي هو _μ_s[2]÷32_. بالنظر إلى القسم 3 (الاصطلاحات) في ص 3، _μ_ هي حالة الآلة. يتم تعريف حالة الآلة في القسم 9.4.1 في ص 15. وفقًا لذلك القسم، فإن إحدى معلمات حالة الآلة هي _s_ للمكدس. بجمع كل ذلك معًا، يبدو أن _μ_s[2]_ هو الموقع رقم 2 في المكدس. بالنظر إلى [رمز التشغيل](https://www.evm.codes/#37)، فإن الموقع رقم 2 في المكدس هو حجم البيانات بالبايت. بالنظر إلى رموز التشغيل الأخرى في المجموعة W_copy، وهي [`CODECOPY`](https://www.evm.codes/#39) و [`RETURNDATACOPY`](https://www.evm.codes/#3e)، فإن لديها أيضًا حجم بيانات في نفس الموقع. لذا فإن _⌈μ_s[2]÷32⌉_ هو عدد الكلمات بحجم 32-byte المطلوبة لتخزين البيانات التي يتم نسخها. بجمع كل شيء معًا، فإن التكلفة المتأصلة لـ [`CALLDATACOPY`](https://www.evm.codes/#37) هي 3 غاز زائد 3 لكل كلمة من البيانات التي يتم نسخها. ### تكلفة التشغيل {#running-cost} تكلفة تشغيل الكود الذي نستدعيه. - في حالة [`CREATE`](https://www.evm.codes/#f0) و [`CREATE2`](https://www.evm.codes/#f5)، مُنشئ العقد الجديد. - في حالة [`CALL`](https://www.evm.codes/#f1)، أو [`CALLCODE`](https://www.evm.codes/#f2)، أو [`STATICCALL`](https://www.evm.codes/#fa)، أو [`DELEGATECALL`](https://www.evm.codes/#f4)، العقد الذي نستدعيه. ### تكلفة توسيع الذاكرة تكلفة توسيع الذاكرة (إذا لزم الأمر). في المعادلة 326، تُكتب هذه القيمة كـ _C_mem(μ_i')-C_mem(μ_i)_. بالنظر إلى القسم 9.4.1 مرة أخرى، نرى أن _μ_i_ هو عدد الكلمات في الذاكرة. لذا فإن _μ_i_ هو عدد الكلمات في الذاكرة قبل رمز التشغيل و _μ_i'_ هو عدد الكلمات في الذاكرة بعد رمز التشغيل. يتم تعريف الدالة _C_mem_ في المعادلة 328: _C_mem(a) = G_memory × a + ⌊a² ÷ 512⌋_. _⌊x⌋_ هي دالة الأرضية (floor function)، وهي دالة تُرجع عند إعطائها قيمة أكبر عدد صحيح لا يزال غير أكبر من القيمة. على سبيل المثال، _⌊2.5⌋ = ⌊2⌋ = 2._ عندما يكون _a < √512_، فإن _a² < 512_، وتكون نتيجة دالة الأرضية صفرًا. لذا بالنسبة لأول 22 كلمة (704 bytes)، ترتفع التكلفة خطيًا مع عدد كلمات الذاكرة المطلوبة. بعد تلك النقطة يكون _⌊a² ÷ 512⌋_ موجبًا. عندما تكون الذاكرة المطلوبة عالية بما يكفي، تكون تكلفة الغاز متناسبة مع مربع مقدار الذاكرة. **ملاحظة** أن هذه العوامل تؤثر فقط على تكلفة الغاز _المتأصلة_ - فهي لا تأخذ في الاعتبار سوق الرسوم أو الإكراميات للمدققين التي تحدد المبلغ الذي يُطلب من المستخدم النهائي دفعه - هذه مجرد التكلفة الأولية لتشغيل عملية معينة على EVM. [اقرأ المزيد عن الغاز](/developers/docs/gas/). ## 9.3 بيئة التنفيذ بيئة التنفيذ هي صف (tuple)، _I_، يتضمن معلومات ليست جزءًا من حالة سلسلة الكتل أو EVM. | المعلمة | رمز التشغيل للوصول إلى البيانات | كود Solidity للوصول إلى البيانات | | --------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------- | | _I_a_ | [`ADDRESS`](https://www.evm.codes/#30) | `address(this)` | | _I_o_ | [`ORIGIN`](https://www.evm.codes/#32) | `tx.origin` | | _I_p_ | [`GASPRICE`](https://www.evm.codes/#3a) | `tx.gasprice` | | _I_d_ | [`CALLDATALOAD`](https://www.evm.codes/#35)، إلخ. | `msg.data` | | _I_s_ | [`CALLER`](https://www.evm.codes/#33) | `msg.sender` | | _I_v_ | [`CALLVALUE`](https://www.evm.codes/#34) | `msg.value` | | _I_b_ | [`CODECOPY`](https://www.evm.codes/#39) | `address(this).code` | | _I_H_ | حقول رأس الكتلة، مثل [`NUMBER`](https://www.evm.codes/#43) و [`DIFFICULTY`](https://www.evm.codes/#44) | `block.number`، `block.difficulty`، إلخ. | | _I_e_ | عمق مكدس الاستدعاء للاستدعاءات بين العقود (بما في ذلك إنشاء العقد) | | _I_w_ | هل يُسمح لـ EVM بتغيير الحالة، أم أنها تعمل بشكل ثابت | هناك بعض المعلمات الأخرى الضرورية لفهم بقية القسم 9: | المعلمة | محددة في القسم | المعنى | | --------- | -------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | | _σ_ | 2 (ص 2، المعادلة 1) | حالة سلسلة الكتل | | _g_ | 9.3 (ص 14) | الغاز المتبقي | | _A_ | 6.1 (ص 9) | الحالة الفرعية المتراكمة (التغييرات المجدولة عند انتهاء المعاملة) | | _o_ | 9.3 (ص 14) | المخرجات - النتيجة المرجعة في حالة معاملة داخلية (عندما يستدعي عقد عقدًا آخر) واستدعاءات دوال العرض (عندما تطلب معلومات فقط، لذلك لا داعي لانتظار معاملة) | ## 9.4 نظرة عامة على التنفيذ الآن بعد أن أصبح لدينا جميع المقدمات، يمكننا أخيرًا البدء في العمل على كيفية عمل EVM. تعطينا المعادلات 146-151 الشروط الأولية لتشغيل EVM: | الرمز | القيمة الأولية | المعنى | | ---------------- | ------------- | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | _μ_g_ | _g_ | الغاز المتبقي | | _μ_pc_ | _0_ | عداد البرنامج، عنوان التعليمة التالية المراد تنفيذها | | _μ_m_ | _(0, 0, ...)_ | الذاكرة، مهيأة كلها بالأصفار | | _μ_i_ | _0_ | أعلى موقع ذاكرة مستخدم | | _μ_s_ | _()_ | المكدس، فارغ في البداية | | _μ_o_ | _∅_ | المخرجات، مجموعة فارغة حتى وما لم نتوقف إما ببيانات مرجعة ([`RETURN`](https://www.evm.codes/#f3) أو [`REVERT`](https://www.evm.codes/#fd)) أو بدونها ([`STOP`](https://www.evm.codes/#00) أو [`SELFDESTRUCT`](https://www.evm.codes/#ff)). | تخبرنا المعادلة 152 أن هناك أربعة شروط محتملة في كل نقطة زمنية أثناء التنفيذ، وما يجب فعله معها: 1. `Z(σ,μ,A,I)`. يمثل Z دالة تختبر ما إذا كانت العملية تنشئ انتقال حالة غير صالح (انظر [التوقف الاستثنائي](#942-exceptional-halt)). إذا تم تقييمها إلى صحيح (True)، فإن الحالة الجديدة مطابقة للحالة القديمة (باستثناء احتراق الغاز) لأن التغييرات لم يتم تنفيذها. 2. إذا كان رمز التشغيل الذي يتم تنفيذه هو [`REVERT`](https://www.evm.codes/#fd)، فإن الحالة الجديدة هي نفس الحالة القديمة، ويُفقد بعض الغاز. 3. إذا انتهى تسلسل العمليات، كما هو موضح بواسطة [`RETURN`](https://www.evm.codes/#f3)، يتم تحديث الحالة إلى الحالة الجديدة. 4. إذا لم نكن في أحد شروط النهاية 1-3، فاستمر في التشغيل. ## 9.4.1 حالة الآلة {#941-machine-state} يشرح هذا القسم حالة الآلة بمزيد من التفصيل. يحدد أن _w_ هو رمز التشغيل الحالي. إذا كان _μ_pc_ أقل من _||I_b||_، وهو طول الكود، فإن ذلك البايت (_I_b[μ_pc]_) هو رمز التشغيل. بخلاف ذلك، يتم تعريف رمز التشغيل على أنه [`STOP`](https://www.evm.codes/#00). نظرًا لأن هذه [آلة مكدس](https://en.wikipedia.org/wiki/Stack_machine)، نحتاج إلى تتبع عدد العناصر التي تم إخراجها (_δ_) وإدخالها (_α_) بواسطة كل رمز تشغيل. ## 9.4.2 التوقف الاستثنائي يحدد هذا القسم الدالة _Z_، التي تحدد متى يكون لدينا إنهاء غير طبيعي. هذه دالة [منطقية (Boolean)](https://en.wikipedia.org/wiki/Boolean_data_type)، لذا فهي تستخدم [_∨_ لـ "أو" المنطقية](https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_disjunction) و [_∧_ لـ "و" المنطقية](https://en.wikipedia.org/wiki/Logical_conjunction). لدينا توقف استثنائي إذا كان أي من هذه الشروط صحيحًا: - **_μ_g < C(σ,μ,A,I)_** كما رأينا في القسم 9.2، _C_ هي الدالة التي تحدد تكلفة الغاز. لا يوجد غاز كافٍ متبقٍ لتغطية رمز التشغيل التالي. - **_δ_w=∅_** إذا كان عدد العناصر المخرجة لرمز تشغيل غير محدد، فإن رمز التشغيل نفسه غير محدد. - **_|| μ_s || < δ_w_** نقص سعة المكدس (Stack underflow)، لا توجد عناصر كافية في المكدس لرمز التشغيل الحالي. - **_w = JUMP ∧ μ_s[0]∉D(I_b)_** رمز التشغيل هو [`JUMP`](https://www.evm.codes/#56) والعنوان ليس [`JUMPDEST`](https://www.evm.codes/#5b). تكون القفزات صالحة _فقط_ عندما تكون الوجهة [`JUMPDEST`](https://www.evm.codes/#5b). - **_w = JUMPI ∧ μ_s[1]≠0 ∧ μ_s[0] ∉ D(I_b)_** رمز التشغيل هو [`JUMPI`](https://www.evm.codes/#57)، والشرط صحيح (غير صفري) لذا يجب أن تحدث القفزة، والعنوان ليس [`JUMPDEST`](https://www.evm.codes/#5b). تكون القفزات صالحة _فقط_ عندما تكون الوجهة [`JUMPDEST`](https://www.evm.codes/#5b). - **_w = RETURNDATACOPY ∧ μ_s[1]+μ_s[2]>|| μ_o ||_** رمز التشغيل هو [`RETURNDATACOPY`](https://www.evm.codes/#3e). في رمز التشغيل هذا، عنصر المكدس _μ_s[1]_ هو الإزاحة للقراءة منها في المخزن المؤقت للبيانات المرجعة، وعنصر المكدس _μ_s[2]_ هو طول البيانات. يحدث هذا الشرط عندما تحاول القراءة بعد نهاية المخزن المؤقت للبيانات المرجعة. لاحظ أنه لا يوجد شرط مماثل لبيانات الاستدعاء أو للكود نفسه. عندما تحاول القراءة بعد نهاية تلك المخازن المؤقتة، فإنك تحصل على أصفار فقط. - **_|| μ_s || - δ_w + α_w > 1024_** تجاوز سعة المكدس. إذا كان تشغيل رمز التشغيل سيؤدي إلى مكدس يحتوي على أكثر من 1024 عنصرًا، فقم بالإحباط. - **_¬I_w ∧ W(w,μ)_** هل نعمل بشكل ثابت ([¬ هو النفي](https://en.wikipedia.org/wiki/Negation) و _I_w_ صحيح عندما يُسمح لنا بتغيير حالة سلسلة الكتل)؟ إذا كان الأمر كذلك، وكنا نحاول إجراء عملية تغيير حالة، فلا يمكن أن يحدث ذلك. يتم تعريف الدالة _W(w,μ)_ لاحقًا في المعادلة 159. تكون _W(w,μ)_ صحيحة إذا كان أحد هذه الشروط صحيحًا: - **_w ∈ \{CREATE, CREATE2, SSTORE, SELFDESTRUCT}_** تغير رموز التشغيل هذه الحالة، إما عن طريق إنشاء عقد جديد، أو تخزين قيمة، أو تدمير ذاتي للعقد الحالي. - **_LOG0≤w ∧ w≤LOG4_** إذا تم استدعاؤنا بشكل ثابت، فلا يمكننا إصدار إدخالات سجل. تقع جميع رموز تشغيل السجل في النطاق بين [`LOG0` (A0)](https://www.evm.codes/#a0) و [`LOG4` (A4)](https://www.evm.codes/#a4). يحدد الرقم بعد رمز تشغيل السجل عدد المواضيع التي يحتوي عليها إدخال السجل. - **_w=CALL ∧ μ_s[2]≠0_** يمكنك استدعاء عقد آخر عندما تكون ثابتًا، ولكن إذا قمت بذلك فلا يمكنك تحويل ETH إليه. - **_w = SSTORE ∧ μ_g ≤ G_callstipend_** لا يمكنك تشغيل [`SSTORE`](https://www.evm.codes/#55) ما لم يكن لديك أكثر من G_callstipend (مُعرّف كـ 2300 في الملحق G) غاز. ## 9.4.3 صلاحية وجهة القفز هنا نحدد رسميًا ما هي رموز التشغيل [`JUMPDEST`](https://www.evm.codes/#5b). لا يمكننا فقط البحث عن قيمة البايت 0x5B، لأنها قد تكون داخل PUSH (وبالتالي فهي بيانات وليست رمز تشغيل). في المعادلة (162) نحدد دالة، _N(i,w)_. المعلمة الأولى، _i_، هي موقع رمز التشغيل. والثانية، _w_، هي رمز التشغيل نفسه. إذا كان _w∈[PUSH1, PUSH32]_ فهذا يعني أن رمز التشغيل هو PUSH (تحدد الأقواس المربعة نطاقًا يتضمن نقاط النهاية). في هذه الحالة، يكون رمز التشغيل التالي في _i+2+(w−PUSH1)_. بالنسبة لـ [`PUSH1`](https://www.evm.codes/#60) نحتاج إلى التقدم بمقدار بايتين (PUSH نفسه وقيمة البايت الواحد)، وبالنسبة لـ [`PUSH2`](https://www.evm.codes/#61) نحتاج إلى التقدم بمقدار ثلاثة بايتات لأنها قيمة من بايتين، وهكذا. جميع رموز تشغيل EVM الأخرى يبلغ طولها بايتًا واحدًا فقط، لذا في جميع الحالات الأخرى _N(i,w)=i+1_. تُستخدم هذه الدالة في المعادلة (161) لتعريف _D_J(c,i)_، وهي [مجموعة (set)]() جميع وجهات القفز الصالحة في الكود _c_، بدءًا من موقع رمز التشغيل _i_. يتم تعريف هذه الدالة بشكل متكرر. إذا كان _i≥||c||_، فهذا يعني أننا في نهاية الكود أو بعدها. لن نجد أي وجهات قفز أخرى، لذا أرجع المجموعة الفارغة فقط. في جميع الحالات الأخرى، ننظر إلى بقية الكود بالانتقال إلى رمز التشغيل التالي والحصول على المجموعة بدءًا منه. _c[i]_ هو رمز التشغيل الحالي، لذا فإن _N(i,c[i])_ هو موقع رمز التشغيل التالي. وبالتالي فإن _D_J(c,N(i,c[i]))_ هي مجموعة وجهات القفز الصالحة التي تبدأ عند رمز التشغيل التالي. إذا لم يكن رمز التشغيل الحالي `JUMPDEST`، فأرجع تلك المجموعة فقط. وإذا كان `JUMPDEST`، فقم بتضمينه في مجموعة النتائج وأرجع ذلك. ## 9.4.4 التوقف الطبيعي {#944-normal-halt} يمكن لدالة التوقف _H_ أن تُرجع ثلاثة أنواع من القيم. - إذا لم نكن في رمز تشغيل توقف، فأرجع _∅_، المجموعة الفارغة. بالاصطلاح، يتم تفسير هذه القيمة على أنها خطأ منطقي (Boolean false). - إذا كان لدينا رمز تشغيل توقف لا ينتج مخرجات (إما [`STOP`](https://www.evm.codes/#00) أو [`SELFDESTRUCT`](https://www.evm.codes/#ff))، فأرجع تسلسلًا بحجم صفر بايت كقيمة مرجعة. لاحظ أن هذا يختلف تمامًا عن المجموعة الفارغة. تعني هذه القيمة أن EVM قد توقفت بالفعل، فقط لا توجد بيانات مرجعة لقراءتها. - إذا كان لدينا رمز تشغيل توقف ينتج مخرجات (إما [`RETURN`](https://www.evm.codes/#f3) أو [`REVERT`](https://www.evm.codes/#fd))، فأرجع تسلسل البايتات المحدد بواسطة رمز التشغيل هذا. يتم أخذ هذا التسلسل من الذاكرة، والقيمة الموجودة في أعلى المكدس (_μ_s[0]_) هي البايت الأول، والقيمة التي تليها (_μ_s[1]_) هي الطول. ## H.2 مجموعة التعليمات قبل أن ننتقل إلى القسم الفرعي الأخير من EVM، 9.5، دعونا نلقي نظرة على التعليمات نفسها. تم تعريفها في الملحق H.2 الذي يبدأ في ص 30. يُتوقع أن يظل أي شيء لم يتم تحديده على أنه يتغير مع رمز التشغيل المحدد هذا كما هو. يتم تحديد المتغيرات التي تتغير بـ \′. على سبيل المثال، دعونا نلقي نظرة على رمز التشغيل [`ADD`](https://www.evm.codes/#01). | القيمة | الرمز التذكيري | δ | α | الوصف | | ----: | -------- | --- | --- | --------------------------------------------------------- | | 0x01 | ADD | 2 | 1 | عملية الجمع. | | | | | | _μ′_s[0] ≡ μ_s[0] + μ_s[1]_ | _δ_ هو عدد القيم التي نخرجها من المكدس. في هذه الحالة اثنتان، لأننا نجمع أعلى قيمتين. _α_ هو عدد القيم التي ندخلها مرة أخرى. في هذه الحالة واحدة، وهي المجموع. لذا فإن أعلى المكدس الجديد (_μ′_s[0]_) هو مجموع أعلى المكدس القديم (_μ_s[0]_) والقيمة القديمة أسفله (_μ_s[1]_). بدلاً من استعراض جميع رموز التشغيل بقائمة مملة، تشرح هذه المقالة فقط رموز التشغيل التي تقدم شيئًا جديدًا. | القيمة | الرمز التذكيري | δ | α | الوصف | | ----: | --------- | --- | --- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | 0x20 | KECCAK256 | 2 | 1 | حساب تجزئة كيكاك-256. | | | | | | _μ′_s[0] ≡ KEC(μ_m[μ_s[0] . . . (μ_s[0] + μ_s[1] − 1)])_ | | | | | | _μ′_i ≡ M(μ_i,μ_s[0],μ_s[1])_ | هذا هو أول رمز تشغيل يصل إلى الذاكرة (في هذه الحالة، للقراءة فقط). ومع ذلك، قد يتوسع إلى ما هو أبعد من الحدود الحالية للذاكرة، لذا نحتاج إلى تحديث _μ_i._ نقوم بذلك باستخدام الدالة _M_ المحددة في المعادلة 330 في ص 30. | القيمة | الرمز التذكيري | δ | α | الوصف | | ----: | -------- | --- | --- | --------------------------------- | | 0x31 | BALANCE | 1 | 1 | الحصول على رصيد الحساب المحدد. | | | | | | ... | العنوان الذي نحتاج إلى العثور على رصيده هو _μ_s[0] mod 2¹⁶⁰_. أعلى المكدس هو العنوان، ولكن نظرًا لأن العناوين تبلغ 160 bits فقط، فإننا نحسب القيمة [باقي القسمة (modulo)](https://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation) 2¹⁶⁰. إذا كان _σ[μ_s[0] mod 2¹⁶⁰] ≠ ∅_، فهذا يعني أن هناك معلومات حول هذا العنوان. في هذه الحالة، _σ[μ_s[0] mod 2¹⁶⁰]_b_ هو الرصيد لذلك العنوان. إذا كان _σ[μ_s[0] mod 2¹⁶⁰] = ∅_، فهذا يعني أن هذا العنوان غير مهيأ والرصيد صفر. يمكنك رؤية قائمة حقول معلومات الحساب في القسم 4.1 في ص 4. المعادلة الثانية، _A'_a ≡ A_a ∪ \{μ_s[0] mod 2¹⁶⁰}_، تتعلق بالفرق في التكلفة بين الوصول إلى التخزين الدافئ (التخزين الذي تم الوصول إليه مؤخرًا ومن المحتمل أن يكون مخزنًا مؤقتًا) والتخزين البارد (التخزين الذي لم يتم الوصول إليه ومن المحتمل أن يكون في تخزين أبطأ وأكثر تكلفة في الاسترجاع). _A_a_ هي قائمة العناوين التي تم الوصول إليها مسبقًا بواسطة المعاملة، والتي يجب أن يكون الوصول إليها أرخص، كما هو محدد في القسم 6.1 في ص 9. يمكنك قراءة المزيد حول هذا الموضوع في [EIP-2929](https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2929). | القيمة | الرمز التذكيري | δ | α | الوصف | | ----: | -------- | --- | --- | --------------------------------------- | | 0x8F | DUP16 | 16 | 17 | تكرار عنصر المكدس السادس عشر. | | | | | | _μ′_s[0] ≡ μ_s[15]_ | لاحظ أنه لاستخدام أي عنصر في المكدس، نحتاج إلى إخراجه، مما يعني أننا نحتاج أيضًا إلى إخراج جميع عناصر المكدس الموجودة فوقه. في حالة [`DUP`](https://www.evm.codes/#8f) و [`SWAP`](https://www.evm.codes/#9f)، يعني هذا الاضطرار إلى إخراج ثم إدخال ما يصل إلى ستة عشر قيمة. ## 9.5 دورة التنفيذ الآن بعد أن أصبح لدينا جميع الأجزاء، يمكننا أخيرًا فهم كيفية توثيق دورة تنفيذ EVM. تنص المعادلة (164) على أنه بالنظر إلى الحالة: - _σ_ (حالة سلسلة الكتل العالمية) - _μ_ (حالة EVM) - _A_ (الحالة الفرعية، التغييرات التي ستحدث عند انتهاء المعاملة) - _I_ (بيئة التنفيذ) الحالة الجديدة هي _(σ', μ', A', I')_. تحدد المعادلات (165)-(167) المكدس والتغيير فيه بسبب رمز التشغيل (_μ_s_). المعادلة (168) هي التغيير في الغاز (_μ_g_). المعادلة (169) هي التغيير في عداد البرنامج (_μ_pc_). أخيرًا، تحدد المعادلات (170)-(173) أن المعلمات الأخرى تظل كما هي، ما لم يتم تغييرها صراحةً بواسطة رمز التشغيل. وبهذا يتم تعريف EVM بالكامل. ## الخاتمة {#conclusion} التدوين الرياضي دقيق وقد سمح للورقة الصفراء بتحديد كل تفاصيل إيثيريوم. ومع ذلك، فإن لها بعض العيوب: - لا يمكن فهمها إلا من قبل البشر، مما يعني أنه يجب كتابة [اختبارات الامتثال](https://github.com/ethereum/tests) يدويًا. - يفهم المبرمجون كود الحاسوب. قد يفهمون أو لا يفهمون التدوين الرياضي. ربما لهذه الأسباب، تمت كتابة [مواصفات طبقة الإجماع](https://github.com/ethereum/consensus-specs/blob/master/tests/core/pyspec/README.md) الأحدث بلغة Python. هناك [مواصفات طبقة التنفيذ بلغة Python](https://ethereum.github.io/execution-specs)، لكنها غير مكتملة. حتى وما لم تتم ترجمة الورقة الصفراء بأكملها أيضًا إلى Python أو لغة مشابهة، ستستمر الورقة الصفراء في الخدمة، ومن المفيد أن تكون قادرًا على قراءتها.