Conflux 中的代付机制详解

代付简介

绝大部分的公有链中都存在着名为 gas 的机制（或称之为“燃气费”），该机制有着丰富的作用，如对抗拒绝服务攻击、回避智能合约的停机问题、激励矿工等。但 gas 机制也随之带来了一个问题，那就是提高了用户与智能合约进行交互的门槛 —— gas 意味着拥有区块链中的原生代币是与智能合约进行交互的前提。

就原生代币的获取途径而言，除了挖矿外，用户只能通过链下的方式从其他用户处（也包括交易所）获取。在当前的大环境下，不管是挖矿还是链下交易，都意味着极高的门槛。此外，用户每次与合约进行交互都意味着花费 gas，每次操作都存在着成本，用户在交易之前可能权衡付出这么多 gas 是否值得.这一点在以太坊上体现得非常明显，直接在主链操作需要付出高额的 gas（不过高 gas 费的问题可以通过部分 layer2 的技术缓解）。

Conflux 中的代付机制，简而言之，就是允许其他用户为某个智能合约的交互者支付 gas 费（在 Conflux 中存储抵押费也可被代付，这里先不谈）。“被代付”的用户发起交易时不必承担 gas 开销。代付启用后，一个余额为0的账户也能够与合约进行交互，极大地降低了用户与合约交互的门槛。

设置代付

正如“代付”这个名字所表达的，一个余额为0的账户能够与合约进行交互，并不是因为相应的费用被免除了，而是有其他人支付了相应的费用。 Conflux 的内置合约 SponsorWhitelistControl 就负责管理代付机制。提供代付资金的人向SponsorWhitelistControl支付一笔CFX，并指定代付的合约地址即可。

如果不想考虑任何代付的细节，只是希望为一个还没有设置代付的合约设置代付的话，可以按照下面的步骤进行交互。这里会略去部分细节，并且尽可能地保证此设置能对几乎所有的合约通用。下面的截图中使用了 Conflux Studio 的图形化界面与SponsorWhitelistControl合约进行交互（Conflux Studio的使用方法可以参考 https://forum.conflux.fun/t/t... ）。测试网水龙头中一次可以获取 1000 CFX，下面的示例会分别为 gas 与存储抵押设置 400 CFX的代付。通过访问一次水龙头就可以完成下列的所有操作。实际环境中如何设置代付的金额请视具体场景而定。

在测试网环境中，CFX 代币可以通过测试网水龙头获取（Conflux Studio 中均有入口，也可以使用测试网水龙头DApp进行获取）。在主网（Conflux Tethys中）中除了可以自行设置代付外，还可以在Conflux Scan的赞助合约页面页面向Conflux基金会申请，由Conflux基金会为合约代付。

部署一个合约。可以使用 Conflux Studio 中提供的 ERC20 模版创建并部署合约，这里略去具体的步骤。
合约的admin（或合约本身）在SponsorWhitelistControl中设置代付白名单列表。合约的 admin 默认为合约的创建者，关于 admin 更详细的说明可以参考 Conflux 内置合约功能介绍中AdminControl的部分。
1. 与SponsorWhitelistControl合约（地址0x0888000000000000000000000000000000000001）交互。选择addPrivilegeByAdmin方法。
2. 在参数中contractAddr设置为希望设置代付的合约地址。
3. addresses参数中添加元素cfxtest:aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa6f0vrcsw（cfxtestnet中的 0 地址）。
4. signer 选择合约的admin。
5. 在Estimate后执行，不出错即可。
设置 Gas 代付。
1. 仍然与SponsorWhitelistControl合约交互。选择setSponsorForGas方法。
2. 设置CFX to Send。填入400。
3. contractAddr设置为希望设置代付的合约地址。
4. upperBound设置为10000000000（10G）
5. signer可以进行任意设置，只要其具有足够多的 CFX 即可（大于设置的500）
6. 同前estimate并执行

设置抵押代付。
1. 与SponsorWhitelistControl合约交互。选择setSponsorForCollateral方法。
2. 设置CFX to Send。填入400。
3. contractAddr设置为希望设置代付的合约地址。
4. signer可以进行任意设置，只要其具有足够多的 CFX 即可（大于设置的500）
5. 同前estimate并执行

至此，合约的代付设置完毕。

代付中的部分细节说明

本部分会对上述提到的部分参数进行说明，详细的说明可以参考Conflux 内置合约功能介绍，该文对代付的方方面面做到了非常详尽的介绍。

合约的代付白名单列表

合约代付采用了白名单机制，在SponsorWhitelistControl合约中，为每个合约地址维护了一个用户白名单列表：只有位于白名单中的用户才能被代付。默认情况下该白名单为空，意味着代付未被启用。

该列表由合约的 admin 调用addPrivilegeByAdmin进行设置，或者由合约自己调用SponsorWhitelistControl合约的addPrivilege方法。如果白名单中存在0地址，那么任何与合约交互的用户都可以被代付。同时该合约也能够调用对应的接口（remove）移除白名单内的用户。

通常情况下，为该名单添加0地址即可满足我们的要求。

Gas代付设置中的upperBound

// ------------------------------------------------------------------------
// Someone will sponsor the gas cost for contract `contractAddr` with an
// `upper_bound` for a single transaction.
// ------------------------------------------------------------------------
function setSponsorForGas(address contractAddr, uint upperBound) public payable {}

在 Gas 代付设置setSponsorForGas中除了需要设置发送的 CFX 数目（paybale关键字所要求）与合约地址外，还需要设置参数 upperBound。该参数意味着每笔被代付交易能够消耗的Gas上限（单位为Drip，即10e-18 CFX），即该参数意味着被代付的交易需要满足upperBound ≤ gasUsed * gasPrice。如果交易所需的gas超过了upperBound, gas 费将不会被代付，而是由发起交易的用户本人进行支付。Conflux 的 tps 非常高，一般而言交易的 gasPrice 设为 1 即可满足需求。Conflux基金会在进行代付时会将该值设置为 10G，这可以涵盖基本所有交易。

此外需要说明的是参数 upperBound 与发送的 CFX 中存在着约束关系，后者需要不小于前者的1000倍。在 Conflux Studio 中发送的CFX，注意到二者单位不一致，仅比较数字的话意味着upperBound>= CFX_to_send * 10**15。

存储抵押的代付

在 Conflux 中，当用户在智能合约中每存储 1 KB 的数据，他就需要抵押 1 CFX 作为押金。押金并没有被消耗，在满足一定条件时会被退还。矿工也会因为存储了数据而获得补偿。对于存储抵押的详细介绍可以参考Conflux 研究院 | 存储押金机制：

在存储空间的使用期间，押金会产生年化 4.08% 的利息，这些利息将直接分配给矿工，用于补偿矿工们的存储成本在存储空间的使用期间，押金会产生年化 4.08% 的利息，这些利息将直接分配给矿工，用于补偿矿工们的存储成本。存储押金的价格锁定为 1 CFX/KB。例如，如果当前共有 100 GB 的数据需要存储，那么存储押金总量大约是一亿 CFX，平均每个区块产生的利息约为 0.06 CFX

代付余额的查询

设置代付后，CFX 将从代付者转移至SponsorWhitelistControl合约。当代付发生时，SponsorWhitelistControl中对应的余额会被消耗(存储对应的则是被抵押)，可以通过SponsorWhitelistControl的getSponsoredBalanceForCollateral和getSponsoredBalanceForGas查询。

/**
* @dev get collateral sponsor address
* @param contractAddr The address of the sponsored contract
*/
function getSponsorForCollateral(address contractAddr) public view returns (address) {}

/**
* @dev get current Sponsored Balance for collateral
* @param contractAddr The address of the sponsored contract
*/
function getSponsoredBalanceForCollateral(address contractAddr) public view returns (uint) {}

代付设计的讨论

DDoS 攻击

天然地，代付机制的目的就和 gas 机制本身存在着矛盾 —— gas 的存在提高了进行交易的门槛，但这也是对恶意的攻击者的门槛。这个门槛消失的时候，也为攻击者打开了方便之门。例如攻击者可以利用具有代付的合约，构造并发起大量的交易拥塞网络。

这也许也是白名单机制存在的理由。初了解到代付机制时，很容易会疑惑：既然代付一个主要的目的是为了降低使用的门槛，那么为什么还需要白名单机制，对代付加以限制？从这个角度看，可能是作为潜在的保险，可以通过设置白名单仅为合乎条件的用户启用代付，防止代付被滥用。

恶意消耗代付

另一方面，代付也可能被恶意地消耗，直观来说，恶意的攻击者可以通过为普通交易设置极高的 gasPrice，这样通过简单地构造少量的交易就能快速地消耗sponsoredGas。矿工能够从这种攻击中直接获利。当大夫被耗尽时，被消耗代付的合约需要重新设置代付，期间可能会影响用户的正常使用。这可能也是upperBound这个参数的意义之一——通过设置合适的upperBound可以减缓sponsoredGas被消耗的速度。Conflux 基金会设置的 10G upperBound 看起来很高，但只相当于 10**-8 CFX，足以支持非常多的交易。

但是相对的，存储抵押的代付可以被更容易地被占用，相比 gas 的消费，抵押占用的费用要高得多。每占用 1 KB的存储空间，对应的就会有 1 CFX 被锁定。如果真的存在攻击者有意地实施攻击，存储抵押的代付可能很容易被消耗殆尽。矿工是否可以通过这种方式获利可能需要比较仔细的讨论（矿工可以获取存储抵押的利息，但也付出了存储空间；每个矿工付出了相同的存储空间，但获利并不一致）。不过由于攻击者付出的代价非常小，这种攻击仍有可能会发生。

恶意消耗存储的例子：例如ERC20合约，用户随机地将 10e-18 ERC20 代币发送给随机的地址就能够很容易地消耗存储

潜在的缺陷与收益

就上面的讨论与整体环境而言，Conflux 在代付上做出的限制还是一种“防君子不防小人”的态度。但是退一步来说，就算相应的攻击发生了，危害也并没有想象中的那么大 —— 或者说问题的源头也并不是代付本身。就 DDoS 攻击而言，攻击者如果希望实施 DDoS 攻击，以目前 Conflux 网络的费率标准而言，不使用代付时花费的成本也非常低，使用代付与否没有很大区别。而就恶意消耗代付而言，合约中gas与抵押存储也仅仅是“回归正常”，即没有代付的模式，也并不比没有代付的情况更差。

但相应的，有了代付后，与合约交互的门槛大幅降低，这对于刚起步的项目（某种意义也包括 Conflux 本身）的帮助无疑是极大的。相比代付带来的收益，代付中存在的潜在缺陷在目前阶段可能并不关键了。

申请方法

目前，有两种路径可以进入申请页面，向基金会提交代付申请：

路径一：

进入 ConfluxScan 官网（confluxscan.io）
点击“代币”-选择你想要查询的代币合约，进入合约界面
点击更多里的“申请赞助”
点击“申请”

路径二：

进入 ConfluxScan 官网（confluxscan.io）
点击“合约区块链”，在合约栏中选择“赞助合约”，进入赞助合约界面
在搜索栏内填入想申请赞助的合约地址，点击“搜索”
点击“申请”

代付规则

无差别的存储代付：1 * 10 cfx；
无差别的燃气代付：5 * 1 Gdrip，upper bound 500,000 drip（大概就是 Gas price为 1 ，Gas limit不超过 50 万）

项目申请代付需一事一议（暂不开放自助申请），请项目方完成以下两个步骤并等待人工审核：
1、需要完成合约需要验证：Confluxscan 进行合约验证，需要解决项目信息里的警告信息。
内置合约 Admin 设置为0地址（注：不是合约管理的 Admin）
2、在1完成后，附带以下信息联系邮箱scan@confluxnetwork.org：
项目名称：
用途：（燃气代付/存储代付）
合约地址：
联系方式：

通常申请会在7个工作日内回复结果，请注意提交并不代表代付申请通过，请注意邮件及2中所留联系方式的回复。

参考文章

Conflux 内置合约功能介绍：Conflux 官方对 Conflux 的内置合约进行的介绍，信息很详尽。【点我查看详情】
Conflux Studio 使用介绍: Conflux Studio 的操作方法介绍。值得一提的是现在也有web版可以使用 https://conflux.ide.black/ （可能加载会比较慢）【点我查看详情】
新项目如何高效启动？Conflux 代付机制了解一下: Conflux 官方对代付机制的介绍。【点我查看详情】
Conflux 研究院 | 存储押金机制：关于存储抵押的介绍【点我查看详情】

原文链接： Conflux 中的代付及讨论：https://github.com/conflux-fa...

相关资料库：

Conflux 中的代付机制详解

代付简介