我的项目rvtool(https://github.com/Zeraka/rvtool)中增加了生成solidity语言格式的监控器的模块。
solidity特殊之处在于,它是运行在以太坊虚拟机环境中的。EVM和环境是隔离的,因此无法直接读取文件。所以rvtool中通过读取LTL文本生成监控器的方式无法直接照搬到solidity上面。rvtool中建立了表达自动机监控器的数据结构,对该数据结构的赋值是通过几个循环结构完成的。而这个部分无法在solidity代码中表达。将LTL转化为buchi自动机的算法库难以移植到solidity中,也得不偿失。所以,最好的实现办法就是直接生成已经写好的监控器,包括数据结构以及对它的初始化。
最后生成的solidity代码是这样的:
pragma solidity >=0.4.22 <0.6.0;
contract monitor_automata {
struct Word_set {
string word;
mapping(string => uint256) wordset;
}
struct Monitor_label {
string label;
string[] strlist;
Word_set[] word_sets;
int256 next_state;
}
struct Monitor_state {
int256 own_state;
int256 label_numbers;
Monitor_label[] monitor_labels;
}
struct Monitor {
int256 state_number;
mapping(uint256 => Monitor_state) nodes;
}
Monitor monitor;
Monitor_state monitor_state_0;
Monitor_label monitor_label_0;
Word_set ws_0;
Monitor_label monitor_label_1;
Word_set ws_1;
Monitor_state monitor_state_1;
Monitor_label monitor_label_2;
Word_set ws_2;
function Monitor_init() public {//对数据结构的初始化,无法用循环结构表达
//=================
monitor_state_0.own_state = 0;
monitor_label_0.label = "!event3";
monitor_label_0.next_state = 0;
ws_0.word = "!event3";
ws_0.wordset["event3"] = 0;
monitor_label_0.word_sets.push(ws_0);
monitor_state_0.monitor_labels.push(monitor_label_0);
monitor_label_1.label = "event3";
monitor_label_1.next_state = 1;
ws_1.word = "event3";
ws_1.wordset["event3"] = 1;
monitor_label_1.word_sets.push(ws_1);
monitor_state_0.monitor_labels.push(monitor_label_1);
monitor_state_0.label_numbers = 2;
monitor.nodes[0] = monitor_state_0;
//=================
monitor_state_1.own_state = 1;
monitor_label_2.label = "!event1 & !event3 & event4";
monitor_label_2.next_state = 0;
ws_2.word = "!event1 & !event3 & event4";
ws_2.wordset["event1"] = 0;
ws_2.wordset["event3"] = 0;
ws_2.wordset["event4"] = 1;
monitor_label_2.word_sets.push(ws_2);
monitor_state_1.monitor_labels.push(monitor_label_2);
monitor_state_1.label_numbers = 1;
monitor.nodes[1] = monitor_state_1;
}
//将输入的字符串解析为数据结构。然后将其
}
代码生成分为3步: 1、生成固定结构的结构体2、生成结构体变量的声明语句3、生成对结构体变量进行赋值的语句。
function Monitor_init()实现的是对该数据结构的初始化,它无法用循环结构来表达,因为这里并没有编写solidity解析LTL公式的模块。
采用直接生成"声明并逐一对数据结构变量进行初始化"代码的办法。针对rvtool中的循环结构中的同名变量,我使用了后缀编号的方式。
例如
//int m = 0;
for (auto &t : label_set)
{
Word_set ws;
string ws_m = "ws_"+m;
ofile<<" Word_set ws_"<<m<<";\n";
m++;
}
这个循环结构中,程序声明了Word_set ws这个结构体变量,然而它是在内存中完成的,是linux环境,它是无法在solidity的EVM环境中使用的。
于是在这个循环体中加入了 ofile<<" Word_set ws_"<< m<<";\n";语句,该语句将被输出为文本成为 solidity文件的一部分。m是一个全局int类型,
每执行一次循环,就会自增,于是每次循环打印出来的语句都代表不同的结构体变量。这样,便初步解决了如何生成solidity语言的buchi自动机监控器的问题。