淺析Vyper：一款受开發者歡迎的智能合約編程語言

2023-08-01 00:08:14

原文作者：Frank，Foresight News

昨夜开始， Curve 因受 Vyper 個別版本的重入鎖故障影響，導致旗下 alETH/msETH/pETH 等穩定池被黑客攻擊，由此引發一系列的 DeFi 次生災害與加密世界震蕩，至今仍在持續發酵中。

這也是 DeFi 世界罕見地直面針對智能合約語言層 Bug 的攻擊事件。不過相比於加密世界中常常見諸報端的 Solidity 語言，Vyper 其實並不那么為人所熟知。

那 Vyper 究竟是什么，它在 DeFi 世界中扮演着怎樣的角色，為什么它的 Bug 又會引起行業的高度關注？本篇文章 Foresight News 就帶大家來了解一下目前正處於風口浪尖的 Vyper 語言。

Vyper：第二受歡迎的智能合約編程語言

Vyper 創建於 2017 年，在此之前，开發人員編寫智能合約最常用的語言是 Solidity。而 Vyper 和 Solidity 一樣，都是一種面向智能合約的編程語言，可編譯為以太坊虛擬機（EVM）的字節代碼，運行在 EVM 上。

不過 Vyper 的編譯器使用 Python 進行編寫，是一種基於 Python 且兼容 EVM 的編程語言，具有強類型、小型編譯器代碼和高效的字節碼生成的特點，這也使其成為想要進入 Web3 的 Python 开發人員的最佳選擇之一。

這導致從採用率角度看，目前的 Vyper 也是僅次於 Solidity 的「第二大兼容 EVM 的智能合約編程語言」，截至此次攻擊事件發生前的 DeFiLlama 最新統計數據顯示：

在目前的 DeFi 开發格局中（TVL 佔比維度），Solidity 以 94.71% 的市場份額佔據絕對壟斷地位，而 Vyper 以 3.04% 的市場份額位列第二名。

而第三名开始往後的 Rust（0.9% ）、Cairo（0.53% ）、Haskell（0.26% ）已經是斷崖式下降。

除了基於 Python 的特點之外，Vyper 不採用面向對象模式、內聯匯編，並且不支持代碼重用、修飾符、繼承、函數重載、遞歸調用、無限長度循環和二進制定長浮點等。

此外它還針對安全性、可讀性、可審核性和 Gas 效率進行了優化：

安全性：支持在 Vyper 中構建安全的智能合約；
可讀性：Vyper 的智能合約語言和編譯器實現力求簡單，以提高代碼的可讀性，尤其是對於沒有使用 Vyper 經驗的用戶以及一般沒有編程經驗的用戶；
可審核性：Vyper 代碼最大限度地讓人可讀，且其簡單架構減少了軟件錯誤，提升了智能合約的可審計性；

Vyper 的創始人 John Max Skaller 曾表示，構建 Vyper 有兩個原因：「首先，我喜歡 Python，特別是它的簡單性，但我不喜歡它缺乏範圍確定性，凡事都需要做大量更改來取得進展，因此我決定在保留與 Python 兼容性的同時，通過建造高級得多的編程語言，並在其中建造函數性編程語言的某些概念來改正這些問題。

第二個原因是性能。我有一個稱之為 interscript 的主要 Python 程序，一個有讀寫能力的編程工具，它受到 Python 中缺乏良好結構和性能問題的困擾」。

總的來說，Vyper 的設計初衷是為了創建出智能合約參與方易懂的透明智能合約簡化流程，以主打可讀性與可審核性，從而確保安全。

Vyper 的優劣勢

本章節談及的 Vyper 優劣勢，主要是相比 Solidity 語言，畢竟從上文提到的市場份額維度，其它的智能合約語言暫時還未形成較大的氣候。

首先，Vyper 相比 Solidity 的最大優勢之一，就是它基於 Python 开發的特性，因此雖然 Vyper 的功能和流行程度不如 Solidity，但對於熟悉 Python 的开發人員來說，它是理想的可選語言。

同時，Vyper 編譯器還選擇將局部變量存儲在內存中而不是堆棧上，這使得合約更加簡單和高效，並解決了其他高級語言中常見的「堆棧過深」的問題。

Vyper 也提供了更多內置函數，以確保幾乎每個 Solidity 和 Yul 中的功能在 Vyper 中也可以實現。开發者通過內置函數可以訪問低級位運算、外部調用和代理合約操作，通過編譯時提供覆蓋文件可以實現自定義存儲布局。

而 Vyper 相比 Solidity 的劣勢也很明顯，主要源於它是一種相對 Solidity 較新的語言，所以首當其衝自然是开發者維護和社區工具層面的短板：

Vyper 至今仍然缺乏 Solidity 所擁有的廣泛社區支持——Solidity 有大量優秀的开發工具可供使用，像 OpenZeppelin 為安全的智能合約开發提供开源庫，以及 Remix 在线 IDE 和本地开發人員環境 Hardhat 等 IDE，為其提供了允許輕松开發 DApp 的工具和功能。

截至發文時，GitHub 數據顯示，Solidity 的貢獻者為 568 人，而 Vyper 為 189 人，相差 3 倍。

不過 Vyper 雖然沒有豐富的的开發工具套件，但它有更緊密集成的工具，並且也可以插入到 Solidity 开發工具中——如 Titanaboa 解釋器，具有許多與 EVM 和 Vyper 相關的內置工具，可用於實驗和开發；Dasy，作為一種基於 Vyper 的 Lisp，具有編譯時代碼執行功能。

此外從技術細節角度，Vyper 缺少修飾符、類繼承和遞歸調用，並且編程語言不是圖靈完備的。

當然這些大部分是 Vyper 特意提供更少的功能，旨在提升安全性和可審計性，以使合約更安全和易於審核，但這也使得开發人員需要額外的工作來解決這些限制，從而意味着本就不佔人力優勢的 Vyper 注定开發效能偏低。

Vyper 的影響力從何而來？

目前來看，此次 Vyper 故障只涉及 0.2.15、 0.2.16 和 0.3.0 等幾個特定版本，且從上文也可知，使用 Vyper 編寫的頭部 DeFi 項目的體量並不大，僅佔不到 5% 的 TVL 市場份額。

那為何此次 Vyper 的故障卻造成了如此大的影響？

簡言之，雖然在主流 DeFi 協議中，主動使用 Vyper 語言進行开發的項目並不多，且此次出現問題的是 Vyper 的幾個特定版本，但有一個頭部 DeFi 項目卻是基於 Vyper 开發：

沒錯，正是 Curve，主要原因似乎與上文提到的 Gas 優化特性有關——因為 Curve 合約較為復雜，Vyper 使得這些復雜性變得更易於管理，並進一步節省 Gas（其它基於 Vyper 开發的知名項目則屈指可數，如 Uniswap v1 版本、第一個 ETH 2.0 存款合約等）。

由於 Curve 已經成為 DeFi 世界甚至整個鏈上金融的關鍵基礎設施，所以在層層嵌套之下，Curve 的穩定池本質上就是絕大部分協議的底層資金與收益來源，這也是此次安全事件發生至今，JPEG'd、 Alchemix 、 Metronome 、 deBridge 、 Ellipsis Finance 等余震不斷的關鍵原因。

不過 Vyper 的新版本已經修復這個漏洞，但由於受影響的 Curve 穩定池合約不可升級，因此無法進行部署升級，只能選擇廢棄對應合約，將資金撤出。