什麼是 Solidity 編譯器？

Ethereum 開發者使用 Solidity 撰寫智慧合約時，必須將程式碼透過編譯器編譯，Ethereum Virtual Machine (EVM) 才能理解並執行對應的指令。Solidity 編譯器會將程式碼轉換為一組位元組指令。

Solidity 是 Ethereum 的程式語言，而 Ethereum 是市值第二大的加密貨幣。Solidity 是專為實作智慧合約而設計的高階程式語言。此外，Solidity 是一種以合約為導向、物件導向且具有靜態型別物件的語言。

在這篇文章中，我們會介紹 Solidity 編譯器、如何安裝 Solidity 編譯器、Solidity 編譯器工具，以及目前公開可用的反編譯器。

什麼是 Solidity 編譯器？

Solidity 編譯器有兩種：solc 與衍生自 solc 的 solc.js。實際的 Solidity 編譯器 solc 是以 C++ 撰寫，在本文撰寫時版本為 0.8.16。solc.js 使用 Emscripten 將 C++ 程式碼編譯成 JavaScript。每個版本的 solc 都會編譯出對應的 JavaScript 版本。

Solidity 檔案是透過名為 solcjs 的 Node.js 函式庫與命令列工具來組建的。它只使用 JavaScript 進行編譯，而非 solc 命令列編譯器，因此安裝上比 solc 更簡單。

在智慧合約可以部署之前，必須先編譯成 EVM (Ethereum Virtual Machine) 所使用的位元組碼。位元組碼是 Solidity 程式碼「翻譯」後得到的資訊，內容是二進位電腦指令。

在 Ethereum 中，部署到區塊鏈上的正是這份位元組碼。編譯過程還會產生 ABI (Application Binary Interface)，這是兩個程式模組之間的介面，通常存在於作業系統與使用者程式之間。

合約會被編譯成在 EVM 上執行的位元組碼。這份位元組碼會被部署到區塊鏈上，並儲存在某個位址。之後它會公開，讓任何人都可以與之互動。位址用來識別已部署的合約實例，並保有用於維持合約內部狀態的持久性儲存空間。Ether 是 Ethereum 的原生加密貨幣，可作為價值儲存工具、用來支付在區塊鏈上執行智慧合約的費用，也是給維護 Ethereum 網路安全的礦工的獎勵。

以下是一個合約如何編譯的簡單範例。

我們會使用 Remix（一個熱門的線上 Ethereum IDE）來編譯這段程式碼，因此不需要在本機安裝任何工具。

從下方圖片中可以看到，圖片底部的粉紅色與紫色箭頭分別指向 ABI 與位元組碼。ABI 是以 JSON 格式呈現的。

如何安裝 Solidity 編譯器

在學習 Solidity 的過程中，你可能會想要安裝 Solidity 編譯器。安裝 Solidity 編譯器有多種便利的方式。一個簡單的方法是使用 Remix，你可以選擇線上使用它。不過，它是為小型合約設計的，編譯選項也不多。

對於較大型的合約，你可以透過 npm/Node.js、Docker、Linux、MacOS 套件，或靜態二進位檔案來安裝 Solidity 編譯器。

方法一：使用 npm/node.js 安裝

Solidity 編譯器（也就是 solc）可以透過 npm 安裝。以下指令會安裝 solcjs 程式，並讓系統各處都可以使用它。

現在你可以執行以下指令來測試你的 Solidity 編譯器。

現在你已經可以使用 solcjs 了，它的功能比標準 Solidity 編譯器少，但可以提供一個不錯的起點。

方法二：使用 Docker 安裝

要開始進行 Solidity 程式開發，你可以下載 Docker 映像檔並使用它。由於 Docker 映像檔會執行編譯器執行檔，你可以傳入任何編譯器參數。

以下是拉取 Solidity Docker 映像檔的指令。

下載 Docker 映像檔後，執行以下指令來驗證它。

若要在主機上使用 Docker 映像檔編譯 Solidity 檔案，請掛載一個本機資料夾作為輸入與輸出，並指定要編譯的合約。

方法三：使用二進位套件安裝 (MacOS、linux)

MacOS 安裝

我們可以使用 Homebrew 在 MacOS 上安裝 Solidity。這會提供由原始碼建置的 macOS 套件，我們只需要按照安裝指示操作即可。

執行完成後，我們可以執行以下指令來確認 Solidity 已成功安裝。

你應該會得到類似以下的輸出結果：

Linux 安裝

安裝 Linux 套件是相當簡單的流程，只需幾個步驟即可完成。首先，將此套件庫加入我們的套件庫清單中。

接著更新套件清單並安裝 solc。如果我們想使用 nightly 建置版本而非最新的穩定版本，應將套件庫項目改為 ethereum/ethereum-dev。

編譯範例 Solidity 智慧合約

以下程式碼使用上面提供的範例合約。

要編譯合約，我們可以執行以下程式碼。

若要使用特定的 EVM 版本來編譯我們的合約，可以按照以下方式設定版本。

什麼是 Solidity-upgrade？

solidity-upgrade 可以讓你升級合約，以反映具破壞性的語言變更。 雖然它無法針對每個具破壞性的發行版本做出所有必要調整，但它仍支援其中一些調整項目，否則這些調整將需要大量繁瑣的手動處理。

Solidity-upgrade 如何運作？

Solidity-upgrade 是以 libsolidity 為基礎，可以解析、編譯並分析你的原始碼檔案，以找出適用的原始碼升級項目。原始碼升級被視為對原始碼的小幅文字修改，會套用到提供的原始碼檔案的記憶體副本上。

升級分為兩個階段：

第一階段

首先，由於在解析原始碼檔案的階段無法在該層級升級原始碼，此時會蒐集錯誤，並可透過加上 —verbose 旗標來記錄。目前這個階段沒有可用的原始碼升級項目。

第二階段

在第二階段中，所有原始碼都會被編譯，而所有已啟用的升級分析模組也會在編譯的同時執行。預設情況下，所有可用的模組都會被啟用。

solidity-upgrade 可能會出現編譯問題，而原始碼升級有可能修正這些問題。如果沒有任何問題，代表沒有回報任何原始碼升級項目，此時流程就已完成。如果出現問題，且升級模組回報了原始碼升級項目，系統會套用第一個回報的原始碼升級，並針對所有提供的原始碼檔案重新啟動編譯。

什麼是 Solidity 反編譯器？

Solidity 反編譯器是一種工具，它以編譯後的智慧合約 EVM 程式碼作為輸入，並將其反編譯成類似 Solidity 的原始碼。 這個反編譯器有助於驗證與理解合約的行為。

在原始程式碼不可得的情況下，Solidity 反編譯器對於除錯智慧合約相當有用。不過，反編譯 EVM 位元組碼背後的技術仍在發展中，目前有些反編譯器只能部分反編譯複雜的合約，反編譯後的版本經常缺少大量底層程式碼。

Ethereum virtual machine (EVM) 反編譯器

以下是幾款熱門的 Solidity 反編譯器：

1. Ethervm.io

Ethervm.io 是一款免費的線上反編譯器，可以將 Ethereum 合約位元組碼反編譯成較易讀、類似 Solidity 的程式碼。

開始使用： https://ethervm.io/decompile

2. JEB decompiler

JEB decompiler 提供特定功能，例如在沒有 ABI 可用的情況下，透過程式碼分析來判斷方法。JEB 已成為安全稽核人員、漏洞研究人員以及調查 Ethereum 平台上不透明智慧合約的逆向工程師的首選工具。

開始使用：https://www.pnfsoftware.com/jeb/manual/ethereum/

3. Etherscan online decompiler

Etherscan online decompiler 是一款針對 Ethereum Virtual Machine (EVM) 的反編譯器，能從 Runtime 位元組碼中擷取資訊，並以更易讀的格式呈現。

4. Evemedis by nick johnson

Evemedis 是一款 EVM 反組譯器。它會對位元組碼進行靜態分析，以提供比原始 EVM 操作更高層次的抽象化呈現。

開始使用：https://github.com/Arachnid/evmdis

5. Decurity

Decurity 是一款 ABI 反編譯器，實作了簡單的工具，用於還原 EVM 智慧合約的 ABI，包括函式名稱。

開始使用：https://github.com/Decurity/abi-decompiler

結語

現在你已經了解什麼是 Solidity 編譯器、如何安裝它們，以及如何編譯一個簡單的合約。Solidity 文件中還有更多關於 Solidity 編譯器的資訊。

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