Vitalik：为什么说SELFDESTRUCT对以太坊的生态弊大于利

原文链接:

https://hackmd.io/@HWeNw8hNRimMm2m2GH56Cw/selfdestruct

作者:Vitalik

翻译&校对:戡乱&?阿剑

原标题：《Vitalik：务实地取消SELFDESTRUCT》

本文将介绍?SELFDESTRUCT?对以太坊生态弊大于利的一些理由，正是因为这些理由，我们应该以某种方式移除?SELFDESTRUCT?。鉴于有些合约已经使用了?SELFDESTRUCT?，我提出了一些只需要付出最小的代价就能消除?SELFDESTRUCT?危害的方法。

一段历史：?SELFDESTRUCT?已经没有必要了

SELFDESTRUCT?早在以太坊的极早期便已引入。实际上，它在2013年12月发布的以太坊协议“规范”预告中就已经出现了。那时候，几乎没人仔细考虑过状态规模管理的长远问题。但是，有个想法我大概还有些印象，为了防止没用的垃圾状态不受限制地膨胀，我们需要让任何创建出来的对象都可以被销毁。具体的思路是，当外部账户的余额为零时触发自毁，而合约在没用后可以调用代码里的一行自毁语句触发自毁。还有一个gas退款机制用于激励大家销毁没用的状态。

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2014年1月，AndrewMiller指出了一个非常严重的问题：在2013年12月的规范设计中，EOA很容易被重放攻击。如果我有100个币，我通过一笔交易发给你10个币，你可以简单地在链上重放这笔交易十次，从而转走我的全部余额。这个问题很快就修复了，为此我们增加了nonce字段。然而，nonce字段的引入让删除EOA的愿望彻底破灭了：nonce是不能被重置为零的一旦该账户被再次使用，nonce又要从零开始，就会被重放攻击）。

2015年，有人提出了一些方案试图绕过这个问题，使余额为零的账户可以被安全地删除。然而，当时很明显，几乎没有合约开发者真正使用自毁功能：因为要弄清楚什么时候自毁太难了，而奖励也太少了。

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到2019-21年，事情已经变得很明显了，我们需要的是其他形式的状态管理，比如租金机制或者是长期未动的状态“到期作废””）。而如果我们采用这两个方案中的任何一个，只要它是有效的，那么合约是否有能力主动删除自己就一点儿也不重要了。

SELFDESTRUCT?是唯一一个破坏重要恒常性质的操作码

SELFDESTRUCT?不仅没什么用，还会产生危害。它破坏了一些重要的恒常性质，这些性质本来是很好的，但是仅仅因为这一个操作码，我们就失去了这些性质。

SELFDESTRUCT?是唯一一个能在单个区块中变更无限个状态对象的操作码

其他所有的操作码都只能操作账户中的单个值或者存储树上的单个key，所以它们能变更多少固定大小的对象是有限制的。但是，SELFDESTRUCT可以删除整棵存储树。

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0x165cd37b4c644c2921454429e7f9358d18a45e14。[2022/4/4 14:03:05]

在目前的状态树结构中，这是可以容忍的。但是，考虑一种特殊的情况：当调用SELFDESTRUCT删除许多存储插槽后，下一个事务又在同一个地址上创建一个合约并访问同一些存储槽。为了处理这种情况，需要额外设计复杂的缓存机制。此外，SELFDESTRUCT还阻碍了我们变更状态存储格式。

以太坊创始人Vitalik提倡加密货币广泛采用社交恢复型钱包:1月11日消息，以太坊创始人VitalikButerin发布博文章提倡加密货币行业应采用一种社交恢复型钱包（socialrecoverywallets），这种新型智能合约钱包可更好的提升加密货币的安全保护。社交恢复型钱包工作原理主要有两部分，第一，只有一个签名密钥可用于批准交易；第二，至少有3个（或更多）监护人，其中大多数可以配合更改帐户的签名密钥。如果用户丢失了签名密钥，那么社交恢复功能就会启动。用户可以直接与监护人联系，要求他们签署一项特殊交易，以将钱包合同中注册的签名公钥更改为新的签名。目前，已实现社交恢复功能的两个主要钱包是Argent钱包和Loopring钱包。不过，这两个钱包都存在两大问题，分别是依赖中继器来解决交易，以及高交易费，但可以通过将生态系统移至第2层协议解决，例如ZKrollups。[2021/1/11 15:51:02]

以SELFDESTRUCT会阻碍的两类状态存储格式为例：

任意的“单层”方案

Vitalik Buterin：BTC本身是有问题的，BCH值得去争取:Vitalik在推特上发文称，“BCH是比特币名称的合理竞争者，虽然社区支持隔离见证（SegWit）已经一年有余，但目前并未得出合理的扩容方案。”[2017/11/16]

存储槽可以存储在一些地址“附近”，而不是存储在合约里的方案有用，比如在ERC20转账或Uniswap交易的场景下）

请注意，这不是在空想，从根本上变更状态存储格式的讨论已经开始了，如果状态存储的数据结构能够接近单一的的键/值存储结构，并且单个区块中可以变更的状态数量有一个较低的上限，那将大大扩展我们的选择空间。

SELFDESTRUCT?是唯一一个会导致合约代码变动的操作码

如果在一个特定的地址上存储了一段代码，那么这段代码就会永远保留在链上。这样的恒常性质是有用的，因为在构建应用时不需要担心这些代码会出现变动。

账户抽象化非常依赖该恒常性质用以支持库调用。因为代码存在变动的可能，还会导致应用的安全性变得复杂很多：2017年Parity的多签钱包就曾因为其引用的库代码合约被偶然删除而彻底瘫痪。

而唯一破坏代码不变性的操作码就是?SELFDESTRUCT?。

SELFDESTRUCT?是唯一一个可以未经账户同意就能修改账户余额的操作码

SELFDESTRUCT?有一个内置的“转账”的功能，其并不走正常的转账流程，因而可以绕过避免合约地址接收Ether的守护功能，以及对转账事件的日志记录。这为智能合约钱包埋下了隐患，让一些潜在有用的技巧没法使用，加重了开发者和审计者的心智负担。

SELFDESTRUCT?当前的用例

如今?SELFDESTRUCT?有两类重要的应用：

GasToken：当gas价格低时通过创建合约用掉gas，当gas价格高时通过调用?SELFDESTRUCT?获得gas退款。

利用SELFDESTRUCT实现代码的动态变更：这可用于dApp或DAO及其他类似用例的“升级”。

可以被安全地销毁。GasToken的开发者已经发出了警告“虽然对以太坊网络的变更会导致GasToken无法使用、不可赎回、不能互换以及/或毫无价值，但是GasToken的开发者极可能会拥护该变更”。移除selfdestruct退款只会导致有些操作的费用变得更贵。

从长远来看，是没必要的，还有其他一些被广泛使用的范式可用于支持动态代码变更。最容易实现的是?DELEGATECALL?转发器，合约从一个存储插槽中获取一个代码地址，然后调用对应地址的代码；修改这个存储插槽就能更新代码。不过，从短期来看，有少数应用已经使用了。

提案1：完全移除?SELFDESTRUCT

从某个区块开始，完全停用?SELFDESTRUCT?。在这个及之后的区块里，如果EVM在执行时遇到?0xff?操作码，只要抛出异常直接退出即可，就像EVM执行时遇到不存在的操作码一样。

在完全停用前，为了警示用户避免使用?SELFDESTRUCT?，我们可以渐进式地增加其gas费用：如果?block.number+10**6>=FLAG_BLOCK?，则?SELFDESTRUCT?的gas费用增加到?10**10//(FLAG_BLOCK-block.number)?。

提案2：阉割?SELFDESTRUCT

我们也可以保留这个操作码，但是改变其行为，一方面消除其对状态树的破坏，另一方面增加一个新特性，让合约可以标识为不可自毁，从而确保代码不可变。

暂时提议新增的行为包括：

当一个合约调用?SELFDESTRUCT?时，并不会删除合约账户，而是清空代码，并且将nonce值增加?2**40?。没有退款。

通过调用将合约中的ETH转移到目标地址。

可以在代码为空的地址上创建合约。

在合约里调用?SSTORE?和?SLOAD?操作地址?A?时，实际操作的是?A_offset=(A+A.nonce//2**40)%2**160?的存储树。

注意，从EIP-2929的角度来看，?A_offset?需要“可达”。如果该账户不在可达账户集合中，则需要额外支付2600gas以加入可达集合。

另一种选择是调整将storagekey转换为treekey的哈希函数，用?sha3(storage_key+contract_nonce//2**40)?代替?sha3(storage_key)?。需要注意的是，无论如何都需要做一些类似的调整，以方便合约级别的无状态key空间扩展。

合约可以在代码中指定?0xA8?作为第一个字节，EVM会将其识别为无操作，但使用它来开启一个标志，在执行过程中完全禁用?SELFDESTRUCT?的功能。

这两种解决方案也可以结合起来：当前立即阉割，将来完全移除。或者，这个操作码也可以永远不被完全移除，但是最终只保留一个功能，即向目标地址发送合约当前的全部ETH余额，我们可以将这个操作码重命名为?CLEAR?。

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