以太坊虚拟机操作码大全

2022-06-02 06:03:03

以太坊EVM是栈式虚拟机，字长为256位，用于在以太坊区块链上运行智能合约。EVM采用单字节操作码（Opcode），因此全部操作码定义在00~ff区间。本文提供EVM操作码的速查简表和详表，方便以太坊智能合约开发人员、安全研究人员在开发、优化或分析以太坊智能合约的漏洞时作为指令手册使用。

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1、EVM操作码简表

00	01	02	03	04	05	06	07	08	09	0A	0B	--	--	--	--
10	11	12	13	14	15	16	17	18岁	19	1A	1B	1C	一维	--	--
20	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	3A	3B	3C	3D	3E	3楼
40	41	42	43	44	45	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	5A	5B	--	--	--	--
60	61	62	63	64	65	66	67	68	69	6A	6B	6C	6D	6E	6楼
70	71	72	73	74	75	76	77	78	79	7A	7B	7C	7D	7E	7楼
80	81	82	83	84	85	86	87	88	89	8A	8B	8C	8D	8E	8楼
90	91	92	93	94	95	96	97	98	99	9A	9B	9C	9D	9E	9楼
A0	A1	A2	A3	A4	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
B0	B1	B2	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--	--
F0	F1	F2	F3	F4	F5	--	--	--	--	F A	--	--	FD	--	FF

## 2、EVM总览以太坊虚拟机（EVM）是一个基于栈的big-endian虚拟机，字长为256位，用于在以太坊区块链上运行智能合约。智能合约就像普通账户一样，不同之处在于它们在接收交易时运行EVM字节码，从而使其能够执行计算和进一步交易。交易可以携带0或更多字节数据的有效负载，该有效负载用于指定与以太坊合约的交互类型以及任何其他信息。合约执行从字节码的开头开始。除PUSH操作码采用立即数外，每个操作码均编码为一个字节。所有操作码都从堆栈顶部弹出其操作数，然后推入其结果。 ## 3、合约创建创建智能合约的交易的数据有效载荷本身就是字节码，它运行合约构造函数，设置初始合约状态并返回最终合约字节码。一旦部署完成，构造函数就不会出现在部署后的合约中。 ## 4、合约交互通常，合约提供公开的ABI，这是用户可以与以太坊智能合约进行交互的可支持方法的列表。为了与合约进行交互，用户需要提交一笔交易，该交易携带任何数量的wei（包括0）以及根据ABI格式化的数据有效负载，并指定交互的类型和任何其他参数。合约运行时，有四种主要的数据处理方式： 调用数据/Call Data 这是与智能合约交易相关的数据。它通常包含一个4字节的方法标识符然后是序列化参数。请参阅：CALLDATALOAD，CALLDATASIZE，CALLDATACOPY 栈 / Stack EVM维护一个uint256栈，用于保存局部变量、函数调用参数和返回地址。在返回地址和其他变量之间进行区分是比较困难的。在此页面上，栈顶表示为stack [-1]，后跟stack [-2]，...：

stack[-1]

stack[-2]

...

请参阅：PUSH1，DUP1，SWAP1，POP 内存 / Memory 内存是uint8的数组，用于在执行合约时保存暂态数据。它不会在不同交易之间持久化。请参阅：MLOAD，MSTORE，MSTORE8 存储 / Storage 存储是一个持久的关联映射，以uint256为键、uint256为值。所有的合约字段和映射都保存在存储器中。可以使用web3.eth.getStorageAt(address，key)查看合约的存储字段。请参阅：SLOAD，SSTORE ## 5、EVM操作码详表

uint8

助记符

栈输入

栈输出

表达式

备注说明

STOP

STOP()

停止合约执行

ADD

a + b

(u)int256加法取模2256

MUL

a b

(u)int256乘法取模2256

SUB

a - b

(u)int256减法取模2256

DIV

a // b

uint256除法

SDIV

a // b

int256除法

MOD

a % b

uint256取模

SMOD

a % b

int256取模

ADDMOD

(a + b) % N

(u)int256加法取模N

MULMOD

(a b) % N

(a b) % N

(u)int256乘法取模N

EXP

a b

uint256指数结果取模2256

SIGNEXTEND

y = SIGNEXTEND(x, b)

将x从 (b + 1) 8 位有符号扩展为 256位

Invalid

a < b

uint256比较

a > b

uint256比较

SLT

a < b

int256比较

SGT

a > b

int256比较

a == b

(u)int256相等比较

ISZERO

a == 0

(u)int256零比较

AND

a & b

256位的位与计算

a | b

256位的位或计算

XOR

a ^ b

256位的异或计算

NOT

256位的位取反计算

BYTE

y = (x >> (248 - i 8)) & 0xFF

返回(u)int256 x从最高字节开始的第i字节

SHL

shift

value

value << shift

256位左移

SHR

shift

value

value >> shift

256位右移

SAR

shift

value

value >> shift

int256右移位

Invalid

SHA3

offset

length

hash

hash = keccak256(memory[offset:offset+length])

keccak256哈希

Invalid

ADDRESS

address(this)

当前执行合约的地址

BALANCE

addr

address(addr).balance

指定地址的余额，单位wei

ORIGIN

tx.origin

交易发起方地址

CALLER

msg.caller

消息调用方地址

CALLVALUE

msg.value

以wei为单位的消息携带金额

CALLDATALOAD

msg.data[i:i+32]

从消息数据读取一个(u)int256

CALLDATASIZE

msg.data.size

以字节为单位的消息数据长度

CALLDATACOPY

destOffset

offset

length

memory[destOffset:destOffset+length] = msg.data[offset:offset+length]

拷贝消息数据

CODESIZE

address(this).code.size

以字节为单位的当前执行合约的长度

CODECOPY

destOffset

offset

length

memory[destOffset:destOffset+length] = address(this).code[offset:offset+length]

拷贝当前执行合约的字节码

GASPRICE

tx.gasprice

当前执行交易的单位gas价格，以wei为单位

EXTCODESIZE

addr

address(addr).code.size

指定地址处的合约字节码长度，以字节为单位

EXTCODECOPY

addr

destOffset

offset

length

memory[destOffset:destOffset+length] = address(addr).code[offset:offset+length]

拷贝合约字节码

RETURNDATASIZE

size

size = RETURNDATASIZE()

最后一个外部调用的返回数据的长度，以字节为单位

RETURNDATACOPY

destOffset

offset

length

memory[destOffset:destOffset+length] = RETURNDATA[offset:offset+length]

拷贝返回的数据

EXTCODEHASH

addr

hash

hash = address(addr).exists ? keccak256(address(addr).code) : 0

指定地址的合约字节码的哈希，请参考EIP-1052事件

BLOCKHASH

blockNumber

hash

hash = block.blockHash(blockNumber)

指定区块的哈希，仅适用于最近的256个区块，不包括当前区块

COINBASE

block.coinbase

当前区块矿工的地址

TIMESTAMP

block.timestamp

当前区块的UNIX时间戳，以秒为单位

NUMBER

block.number

当前区块号

DIFFICULTY

block.difficulty

当前区块难度

GASLIMIT

block.gaslimit

当前区块GAS上限

Invalid

POP

POP()

弹出栈顶(u)int256 并丢弃

MLOAD

offset

value

value = memory[offset:offset+32]

从内存读取一个(u)int256

MSTORE

offset

value

memory[offset:offset+32] = value

向内存写入一个(u)int256

MSTORE8

offset

value

memory[offset] = value & 0xFF

向内存写入一个uint8

SLOAD

key

value

value = storage[key]

从存储读取一个(u)int256

SSTORE

key

value

storage[key] = value

向存储写入一个(u)int256

JUMP

destination

$pc = destination

无条件跳转

JUMPI

destination

condition

$pc = cond ? destination : $pc + 1

条件为真时跳转

$pc

程序计数器

MSIZE

size

size = MSIZE()

当前合约执行的内存大小，以字节为单位

GAS

gasRemaining

gasRemaining = GAS()

剩余的GAS

JUMPDEST

用于注解可能的跳转目标的元数据

Invalid

PUSH1

uint8

PUSH(uint8)

将1字节数值压入栈

PUSH2

uint16

PUSH(uint16)

将2字节数值压入栈

PUSH3

uint24

PUSH(uint24)

将3字节数值压入栈

PUSH4

uint32

PUSH(uint32)

将4字节数值压入栈

PUSH5

uint40

PUSH(uint40)

将5字节数值压入栈

PUSH6

uint48

PUSH(uint48)

将6字节数值压入栈

PUSH7

uint56

PUSH(uint56)

将7字节数值压入栈

PUSH8

uint64

PUSH(uint64)

将8字节数值压入栈

PUSH9

uint72

PUSH(uint72)

将9字节数值压入栈

PUSH10

uint80

PUSH(uint80)

将10字节数值压入栈

PUSH11

uint88

PUSH(uint88)

将11字节数值压入栈

PUSH12

uint96

PUSH(uint96)

将12字节数值压入栈

PUSH13

uint104

PUSH(uint104)

将13字节数值压入栈

PUSH14

uint112

PUSH(uint112)

将14字节数值压入栈

PUSH15

uint120

PUSH(uint120)

将15字节数值压入栈

PUSH16

uint128

PUSH(uint128)

将16字节数值压入栈

PUSH17

uint136

PUSH(uint136)

将17字节数值压入栈

PUSH18

uint144

PUSH(uint144)

将18字节数值压入栈

PUSH19

uint152

PUSH(uint152)

将19字节数值压入栈

PUSH20

uint160

PUSH(uint160)

将20字节数值压入栈

PUSH21

uint168

PUSH(uint168)

将21字节数值压入栈

PUSH22

uint176

PUSH(uint176)

将22字节数值压入栈

PUSH23

uint184

PUSH(uint184)

将23字节数值压入栈

PUSH24

uint192

PUSH(uint192)

将24字节数值压入栈

PUSH25

uint200

PUSH(uint200)

将25字节数值压入栈

PUSH26

uint208

PUSH(uint208)

将26字节数值压入栈

PUSH27

uint216

PUSH(uint216)

将27字节数值压入栈

PUSH28

uint224

PUSH(uint224)

将28字节数值压入栈

PUSH29

uint232

PUSH(uint232)

将29字节数值压入栈

PUSH30

uint240

PUSH(uint240)

将30字节数值压入栈

PUSH31

uint248

PUSH(uint248)

将31字节数值压入栈

PUSH32

uint256

PUSH(uint256)

将32字节数值压入栈

DUP1

value

PUSH(value)

克隆栈上最后一个值

DUP2

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第二个值

DUP3

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第三个值

DUP4

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第四个值

DUP5

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第五个值

DUP6

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第六个值

DUP7

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第七个值

DUP8

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第八个值

DUP9

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第九个值

DUP10

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第10个值

DUP11

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第11个值

DUP12

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第12个值

DUP13

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第13个值

DUP14

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第14个值

DUP15

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第15个值

DUP16

...

value

...

value

PUSH(value)

克隆栈上倒数第16个值

SWAP1

a, b = b, a

交换栈顶两个成员

SWAP2

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第3个成员

SWAP3

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第4个成员

SWAP4

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第5个成员

SWAP5

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第6个成员

SWAP6

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第7个成员

SWAP7

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第8个成员

SWAP8

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第9个成员

SWAP9

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第10个成员

SWAP10

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第11个成员

SWAP11

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第12个成员

SWAP12

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第13个成员

SWAP13

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第14个成员

SWAP14

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第15个成员

SWAP15

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第16个成员

SWAP16

...

a, b = b, a

交换栈顶与倒数第17个成员

LOG0

offset

length

LOG0(memory[offset:offset+length])

触发事件

LOG1

offset

length

topic0

LOG1(memory[offset:offset+length], topic0)

触发事件

LOG2

offset

length

topic0

topic1

LOG2(memory[offset:offset+length], topic0, topic1)

触发事件

LOG3

offset

length

topic0

topic1

topic2

LOG3(memory[offset:offset+length], topic0, topic1, topic2)

触发事件

LOG4

offset

length

topic0

topic1

topic2

topic3

LOG4(memory[offset:offset+length], topic0, topic1, topic2, topic3)

触发事件

Invalid

PUSH

???

DUP

???

SWAP

???

Invalid

CREATE

value

offset

length

addr

addr = new memory[offset:offset+length].value(value)

创建子合约

CALL

gas

addr

value

argsOffset

argsLength

retOffset

retLength

success

success, memory[retOffset:retOffset+retLength] = address(addr).call.gas(gas).value(value) (memory[argsOffset:argsOffset+argsLength])

调用另一个合约中的方法

CALLCODE

gas

addr

value

argsOffset

argsLength

retOffset

retLength

success

success, memory[retOffset:retOffset+retLength] = address(addr).callcode.gas(gas).value(value) (memory[argsOffset:argsOffset+argsLength])

???

RETURN

offset

length

return memory[offset:offset+length]

从这个合约调用返回

DELEGATECALL

gas

addr

argsOffset

argsLength

retOffset

retLength

success

success, memory[retOffset:retOffset+retLength] = address(addr).delegatecall.gas(gas) (memory[argsOffset:argsOffset+argsLength])

使用当前合约的存储调用另一个合约的方法

CREATE2

value

offset

length

salt

addr

addr = new memory[offset:offset+length].value(value)

使用确定的地址创建子合约，参见see EIP-1014

Invalid

STATICCALL

gas

addr

argsOffset

argsLength

retOffset

retLength

success

success, memory[retOffset:retOffset+retLength] = address(addr).staticcall.gas(gas) (memory[argsOffset:argsOffset+argsLength])

调用另一个合约的方法，不允许合约创建、事件发送、存储修改和合约销毁等引起状态改变的方法，参见EIP-214

Invalid

REVERT

offset

length

revert(memory[offset:offset+length])

回滚交易并返回数据

Invalid

SELFDESTRUCT

addr

selfdestruct(address(addr))

销毁合约并将所有资金发送给addr地址

原文链接：EVM操作码速查 — 汇智网

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1、EVM操作码简表

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