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。

    1.为什么需要沙箱机制？

    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。

    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：

    (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

    (2)为程序提供一个受限的运行环境：这就是沙箱机制

    2.什么是沙箱机制？

    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。

    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。

    3.JVM的沙箱机制

    第二层：字节码校验器

    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：

    (1)变量要在使用之前进行初始化

    (2)方法调用与对象引用类型之前要匹配

    (3)访问私有数据和方法的规则没有被违背

    (4)对本地变量的访问落在运行时堆栈内

    (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。

    第二层：字节码校验器

    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：

    (1)变量要在使用之前进行初始化

    (2)方法调用与对象引用类型之前要匹配

    (3)访问私有数据和方法的规则没有被违背

    (4)对本地变量的访问落在运行时堆栈内

    (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。

    4.EVM的沙箱机制

    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：

    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。

    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。