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Diamond 101 (3)

· 4 min read

本文為 Diamond 101 系列的第三篇文章,將解釋這個 EIP 具體的實作細節。

上一篇文章介紹了 Diamond 的 Lookup Table,用來紀錄 function selector 和要調用的合約地址進去,當需要調用合約時則會透過 msg.sig 查詢 Lookup Table,並 delegatecall 到紀錄的地址。

Storage Management​

先看看之前的 Proxy 怎麼管理 storage。Transparent Proxy 跟 UUPS 主要的 storage layout 都是定義在 Logic Contract 上,Proxy 紀錄的地址都會儲存在特定的 slot 上 (參考 EIP-1967), Upgrade 時則換掉記錄在 Proxy 上的地址,對開發者來說只要處理好新的 Logic Contract 不要跟舊的合約發生 storage collision 即可。而 Diamond 要管理 Lookup Table 的 storage 還有數個 Logic Contract 要儲存和寫入的 storage。這邊以「不同 Logic Contract 的處理」舉例。

看看下面兩個 Logic Contract,如果註冊到 Diamond 裡面會發生什麼事?因為兩個函式的 side effect 都是作用在同一個 slot 上,先調用 setA 寫入的數值之後再調用 setB 就會被覆寫掉。而 Solidity 沒有那麼聰明知道這個 slot 專屬於哪個 Logic Contract 並防止其他 Logic Contract 寫入,因此以 Diamond 設計的合約架構需要設計一套 storage 的管理機制來限制 Logic Contract。

contract LogicA {
uint256 private _a; // slot 0

function setA(uint256 a_) external {
_a = a_;
}
}

contract LogicB {
uint256 private _b; // slot 0

function setB(uint256 b_) external {
_b = b_;
}
}

1. EIP-1967​

EIP-2535 沒有規定如何管理 storage。但是作者在其他文章提出相關的做法。第一個是參考 EIP-1967 將資料擺到特定的 slot 上。每個 Logic Contract 都定義一個特定的地方來放資料就不會發生 storage collision 了。Lookup Table 也是一樣,放到特定的 slot 上,也不會和 LogicA, LogicB 發生 storage collision。

拿上面兩個合約修改,如下。Solidity 可以 inline assembly 指定要資料要放到哪個 slot 裡,通常以一段字串的雜湊作為特定的 index 儲存。

contract LogicA {
bytes32 constant private _slot_a = keccak256("logic_a");

struct AStorage {
uint256 value; // slot[keccak256("logic_a")]
}

function _storage() private pure returns (AStorage storage s) {
bytes32 position = _slot_a;
assembly {
s.slot := position
}
}

function setA(uint256 a_) external {
_storage().value = a_;
}
}

contract LogicB {
bytes32 constant private _slot_b = keccak256("logic_b");

struct BStorage {
uint256 value; // slot[keccak256("logic_b")]
}

function _storage() private pure returns (BStorage storage s) {
bytes32 position = _slot_b;
assembly {
s.slot := position
}
}

function setB(uint256 b_) external {
_storage().value = b_;
}
}

2. AppStorage​

作者提出的另外一個作法稱為 AppStorage,在每個合約都定義好一模一樣的 layout,就不會有誤寫到其他 slot 了。可以參考 aavegotchi 怎麼定義 AppStorage 的。不過 aavegotchi 中 Lookup Table 還是使用 EIP-1967 的方式放在別的 slot。

拿上面兩個合約修改,如下:

contract LogicA {
struct GlobalStruct {
uint256 a; // slot 0
uint256 b; // slot 1
}

GlobalStruct private _gs;

function setA(uint256 a_) external {
_gs.a = a_;
}
}

contract LogicB {
struct GlobalStruct {
uint256 a; // slot 0
uint256 b; // slot 1
}

GlobalStruct private _gs;

function setB(uint256 b_) external {
_gs.b = b_;
}
}

Reference​