了解区块链技术的童鞋都知道以太坊的智能合约都是在沙箱（Sandbox）中运行的，那到底什么是沙箱呢？为什么要在沙箱中进行呢？下面本文就为大家一一介绍。
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    1.为什么需要沙箱机制？% D2 h, l- f0 J3 Y8 d7 s

& X  q% X5 ?% Z+ H" H) L$ O( i    默认情况下，一个应用程序是可以访问机器上的所有资源的，比如CPU、内存、文件系统、网络等等。
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    但是这是不安全的，如果随意操作资源，有可能破坏其他应用程序正在使用的资源，或者造成数据泄漏。为了解决这个问题，一般有下面两种解决方案：# j# y+ ?' f; M# r! }9 t2 L
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    (1)为程序分配一个限定权限的账号：利用操作系统的权限管理机制进行限制
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    (2)为程序提供一个受限的运行环境：这就是沙箱机制1 a' R& S3 w  N3 x0 b4 k

4 B. j- a2 D2 R    2.什么是沙箱机制？, t. P& ]5 N: b  {: ?
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    如上所述，沙箱就是一个限制应用程序对系统资源的访问的运行环境。
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$ ~  i6 S- y( M7 C$ k- ?# P    沙箱很多情况下都是实现在虚拟机（VM）中，比如Java的虚拟机JVM、Javascript的虚拟机V8引擎、Android中的虚拟机Dalvik/ART，以及以太坊的虚拟机EVM等等。具体的实现方式各有不同，本文重点分析一下JVM和EVM的沙箱机制实现。5 s$ ~' B( v* _, m

, N' y  F/ M' e: C2 P5 T2 G    3.JVM的沙箱机制
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    第二层：字节码校验器- t5 ]/ b# U! }) _4 @! r! P7 j: w

8 n6 s9 h  t4 ~* C( q9 k1 X# @    类字节码被加载后，需要在字节码层面进行检验，具体包括以下内容：: Q' ?$ l4 C+ D: F( s  C- p
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    (1)变量要在使用之前进行初始化
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% V/ h5 Z( J3 t5 z) w. R    (2)方法调用与对象引用类型之前要匹配
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    (3)访问私有数据和方法的规则没有被违背- F9 O/ z8 k6 w1 A2 I" J1 i5 @
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    (4)对本地变量的访问落在运行时堆栈内
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: b/ F3 s# r0 h4 T$ o* t    (5)运行时堆栈没有溢出通过这一机制，可以确保字节码符合Java语言规范，避免访问无效访问或越界访问。+ t: A  a* r" w! S( ]

1 i* J, c; B: _2 @; X4 E    第二层：字节码校验器
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    类字节码被加载后，需要在字节码层面进行检验，具体包括以下内容：$ P. P  O$ ?( D2 C1 I
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    (1)变量要在使用之前进行初始化$ j& z( l) x4 O
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    (2)方法调用与对象引用类型之前要匹配  @. F  m* z" S8 X& \
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    (3)访问私有数据和方法的规则没有被违背
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8 D! b, t" T, a    (4)对本地变量的访问落在运行时堆栈内
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    (5)运行时堆栈没有溢出通过这一机制，可以确保字节码符合Java语言规范，避免访问无效访问或越界访问。+ G, |! V8 z( J4 c- {1 Q! F
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    4.EVM的沙箱机制
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, a5 c- T, U# j% G/ O* q; s    EVM本身是一个相对封闭的环境，不支持对网络和文件系统的直接访问，从这个层面来说已经起到一部分沙箱的功能了：
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4 |3 J" `! r+ y' k4 X0 Y    另外，在智能合约之间互相调用时，EVM会重新分配堆栈和内存空间，在一个全新的环境中运行新合约，即使出现问题也不会破坏原有执行环境，从而为智能合约的执行提供了一个沙箱环境。
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) k1 t! h) l! L    最后，每个智能合约的存储也是相互独立的，开发者可以根据需求，限制合约可以访问的存储空间，避免未授权的访问或修改。