LOG指令

处理流程

LOG0

flowchart LR
    LogBytes --> MEMORY_GAS --> LOG_GAS --> LogTopicNumAddr

LOG1-LOG4

flowchart LR
   LogBytes --> MEMORY_GAS --> LOG_GAS --> LogTopicNumAddr --> LogTopic:topic0 --> LogTopic:topic1 --> ...

• LogBytes: 处理Log数据拷贝(Copy Lookup Memory->PublicLog)和数据长度记录(Public Lookup)
• Memory_gas: 计算Log操作需要的memory gas花费；
• Log_gas: 计算Log操作最终的gas花费；
• LogTopicNumAddr: 处理Log数据地址(Public Lookup)
• LogTopic: 处理每一个TopicHash处理(Public Lookup)

主要约束及状态变化

LOG0为例：

指令	状态	State参数	约束	gen witness 状态变化
LOG0	LogBytes	state1=offset	state_stamp = pre + 2
		state2=length	log_stamp = pre
			next_pc = pc
	memory_gas		memory_gas = GasCost::MEMORY_EXPANSION_LINEAR_COEFF.expr() * (next_word_size - memory_chunk_prev) * (next_quad_memory_cost - curr_quad_memory_cost)
	log_gas		gas_cost = memory_gas_cost + GasCost::LOG.expr() + topic_gas + length * GasCost::LOG_DATA_GAS.expr()
	LogTopicNumAddr	-	state_stamp = pre	根据opcode 切换值state.topic_left
			log_stamp = pre + (1*topic_left_0)	topic_left==0时log_stamp+1
			next_pc = pc + (1*topic_left_0)

LOG1为例：

指令	状态	State参数	约束	gen witness 状态变化
LOG1	LogBytes	state1=offset	state_stamp = pre + 2
		state2=length	log_stamp = pre
			next_pc = pc
	memory_gas		memory_gas = GasCost::MEMORY_EXPANSION_LINEAR_COEFF.expr() * (next_word_size - memory_chunk_prev) * (next_quad_memory_cost - curr_quad_memory_cost)
	log_gas		gas_cost = memory_gas_cost + GasCost::LOG.expr() + topic_gas + length * GasCost::LOG_DATA_GAS.expr()
	LogTopicNumAddr	-	state_stamp = pre	根据opcode切换值state.topic_left
			log_stamp = pre + (1*topic_left_0)	topic_left==0时log_stamp+1
			next_pc = pc
	LogTopic	state1=cur_topic_hash	state_stamp = pre+1	state.topic_left -=1
			log_stamp = pre + (1*topic_left_0)	topic_left==0时log_stamp+1

具体Gadget设计

LogBytesGadget设计

处理memory[offset:offset+length]，数据从Memory拷贝到PulbicLog

主要约束：

• state_stamp = pre + 2
• log_stamp = pre
• next_pc = pc

gen_witness状态变化

• 无

cnt
2	COPY(9)	-	-	PUBLIC(6)
1	STATE1(8)	STATE2(8)	-	LO_INV(1)
0	DYNA_SELECTOR(20)	AUX(7)	-	-

CoreRow2-COPY(9) vers_0~vers_8，负责Copy Lookup（处理Log数据拷贝）

cnt	vers_0	vers_1	vers_2	vers_3	vers_4	vers_5	vers_6	vers_7	vers_8
2	src_type=Memory	src_id=self.call_id	src_pointer=1	src_stamp=2	dst_type=PublicLog	dst_id=self.tx_idx	dst_pointer=0(PublicLogIndex)	dst_stamp=log_stamp	len=length

CoreRow2-PUBlIC(6) vers_24~vers_31，负责Public Lookup（处理Log数据长度）

cnt	vers_26	vers_27	vers_28	vers_29	vers_30	vers_31
2	tag=TxLog	tx_idx=self.tx_idx	log_index=self.log_stamp	log_tag=DataSize	0	data_len=length

CoreRow1-STATE1(8) vers_0~vers_7，负责从栈中取出的offset

cnt	vers_0	vers_1	vers_2	vers_3	vers_4	vers_5	vers_6	vers_7
1	tag=Stack	stamp	value_hi=0	value_lo=offset	call_id_contract_addr=self.call_id	-	pointer_lo	is_write=0

CoreRow1-STATE2(8) vers_8~vers_15，负责从栈中取出的length

cnt	vers_0	vers_1	vers_2	vers_3	vers_4	vers_5	vers_6	vers_7
1	tag=Stack	stamp	value_hi=0	value_lo=length	call_id_contract_addr=self.call_id	-	pointer_lo	is_write=0

CoreRow1-LO_INV(1) vers_24

cnt	vers_24
1	len_lo_inv

MEMORY_GAS

cnt
1	MEMORY_EXPANSION(2..6)	U64DIV(7..11)	U64DIV(12..16)	SELECTOR(17..30)
0	DYNAMIC(0..17)	AUX(18..24)		MEMORY_GAS(26)	NEXT_IS_LOG_GAS(29)	NEXT_IS_PURE_MEMORY_GAS(30)	NEXT_IS_MEMORY_COPIER_GAS(31)

主要约束：

• memory_gas = GasCost::MEMORY_EXPANSION_LINEAR_COEFF.expr() * (next_word_size - memory_chunk_prev) * (next_quad_memory_cost - curr_quad_memory_cost)
  • next_word_size = (new_memory_size + 31) / 32，new_memory_size是通过stack中的offset+length；
  • next_quad_memory_cost = next_word_size * next_word_size / 512;

cnt = 0行：

• 预留vers_26为计算出的memory_gas，提供给下一个状态使用，vers_29, vers_30, vers_31 为下一个状态约束需要的条件。

cnt = 1行：

• MEMORY_EXPANSION为Max(cur_memory_size, memory_size)
• 第一个U64Div为 cur_memory_size * cur_memory_size / 512 = curr_quad_memory_cost
• 第二个U64Div为 next_memory_size * next_memory_size / 512 = next_quad_memory_cost
• SELECTOR为opcode选择器。

LOG_GAS

cnt
1	U64OVERFLOW	SELECTOR(7..11)
0	DYNAMIC(0..17)	AUX(18..24)

主要约束：

• gas_cost = memory_gas_cost + GasCost::LOG.expr() + topic_gas + length * GasCost::LOG_DATA_GAS.expr()，其中：
  • topic_gas = n * GasCost::LOG.expr(), n为LOG_n;
  • length 为 stack中的参数；

cnt = 1 行：

• U64OVERFLOW 为gas_left u64的约束；
• SELECTOR为LOG0-4的选择器。

LogTopicNumAddrGadget设计

主要约束：

• state_stamp = pre
• log_stamp = pre + (1 * topic_left_0)
• next_pc = pc + (1 * topic_left_0)

gen_witness状态变化

• 根据opcode初始化state.topic_left
• state.topic_left==0时 log_stamp += 1

cnt
2	-	-	-	PUBLIC(6)
1	-	LOG_LEFT_X(5)	-	-
0	DYNA_SELECTOR(20)	AUX(7)	-	-

CoreRow2-PUBlIC(6) vers_24~vers_31，负责Public Lookup（处理Topic数目和地址）

cnt	vers_26	vers_27	vers_28	vers_29	vers_30	vers_31
2	tag=TxLog	tx_idx=self.tx_idx	log_index=self.log_stamp	topic_log_tag=AddrWithLogX	address[..4]	address[4..]

CoreRow1-LOG_LEFT_X(5) vers_8~vers_12，选择器LOG_LEFT_4～LOG_LEFT_0

cnt	vers_8	vers_9	vers_10	vers_11	vers_12
1	LOG_LEFT_4	LOG_LEFT_3	LOG_LEFT_2	LOG_LEFT_1	LOG_LEFT_0

LogTopicGadget设计

主要约束：

• state_stamp = pre
• log_stamp = pre + (1 * topic_left_0)
• next_pc = pc + (1 * topic_left_0)

gen_witness状态变化

• state.topic_left -= 1
• state.topic_left==0时 log_stamp += 1

cnt
2	-	-	-	PUBLIC(6)
1	STATE1(8)	LOG_LEFT_X(5)	-	-
0	DYNA_SELECTOR(20)	AUX(7)	-	-

CoreRow2-PUBlIC(6) vers_24~vers_31，负责Public Lookup（处理Topic哈希数据）

cnt	vers_26	vers_27	vers_28	vers_29	vers_30	vers_31
2	tag=TxLog	tx_idx=self.tx_idx	log_index=self.log_stamp	topic_log_tag=TopicX	topic hash[..16]	topic hash[16..]

CoreRow1-STATE1(8) vers_0~vers_7，负责从栈中取出的topic_hash

cnt	vers_0	vers_1	vers_2	vers_3	vers_4	vers_5	vers_6	vers_7
1	tag=Stack	stamp=0	value_hi=0	value_lo=topic_hash	call_id_contract_addr=self.call_id	-	pointer_lo=2	is_write=0

CoreRow1-LOG_LEFT_X(5) vers_8~vers_12，选择器LOG_LEFT_4～LOG_LEFT_0

cnt	vers_8	vers_9	vers_10	vers_11	vers_12
1	LOG_LEFT_4	LOG_LEFT_3	LOG_LEFT_2	LOG_LEFT_1	LOG_LEFT_0