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。; g: U4 A+ H9 z  _. d

1 t- U% V6 Z% e  s    1.为什么需要沙箱机制？1 y1 ]% u' V$ N! r+ l4 M1 U

5 G5 V, L/ Q% }/ @! m. v5 h$ c    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：. b# _, C. v' _2 H4 A6 }+ d5 J
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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3 t8 a) Q% M+ N, b/ X

: p/ J2 x2 h  ~' o# n    (2)为程序提供一个受限的运行环境：这就是沙箱机制
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' {# T, g( S$ R1 F    2.什么是沙箱机制？
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( E+ _( e4 H/ u8 `4 V    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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1 p0 q( z- a) x* q    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。
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6 b3 I/ j# E* Z( K) L+ P    3.JVM的沙箱机制
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    第二层：字节码校验器6 z( ]+ `+ v# n4 {. c

) r# R- U) Z  w$ g2 f8 r0 r    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：$ w# r4 V# J1 R2 C0 M; s9 \( j
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    (1)变量要在使用之前进行初始化* ^6 n2 g" C+ J2 Z  c, y( @0 Q* u& @

' U7 X) |# |; u2 D8 M    (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
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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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. @- F1 D( T  y+ f8 @/ Y! W, a    (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。
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  f! e* F' B  H" t( J2 c0 |    第二层：字节码校验器6 k* q( o# b" o5 i. \
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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：6 Y  e- Q8 G$ z

5 z3 [& L" Q) Y1 }0 o$ F- e    (1)变量要在使用之前进行初始化
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    (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
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) A- e1 k2 L+ K- p8 f6 ~    (4)对本地变量的访问落在运行时堆栈内. ?7 A' T3 f5 _3 X. s5 M9 ?
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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。1 t' X) t' _* W6 _* h9 y9 T

2 Q: J  ?: }) a5 W3 j9 H4 G- @    4.EVM的沙箱机制2 @/ b- A" L- t. z: o8 F$ P

; f4 ?/ P5 @/ [0 s7 x9 f9 n    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：; B7 O, b6 `* ~! I9 j3 v* X

7 q. Q. C5 I( S" d8 x    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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. D& C  N# l) @) O' m    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。