到底也许都听说过：以太坊上的智能合约是在沙箱（Sandbox）中运行的。那么到底什么是沙箱呢？本文将带你揭开这一机制的神秘面纱。
1.为什么需要沙箱机制？
默认情况下，一个应用程序是可以访问机器上的所有资源的，比如CPU、内存、文件系统、网络等等。
但是这是不安全的，如果随意操作资源，有可能破坏其他应用程序正在使用的资源，或者造成数据泄漏。为了解决这个问题，一般有接下来两种解决方案：
（1） 为程序分配一个限定权限的账号：利用操作系统的权限管理机制进行限制
（2） 为程序提供一个受限的运行环境：这就是沙箱机制
2.什么是沙箱机制？
如上所述，沙箱就是一个限制应用程序对系统资源的访问的运行环境。
沙箱很多情况下都是实现在虚拟机（VM）中，比如Java的虚拟机JVM、Javascript的虚拟机V8引擎、Android中的虚拟机Dalvik/ART，以及以太坊的虚拟机EVM等等。具体的实现方式各有不同，本文重点分析一下JVM和EVM的沙箱机制实现。
3.JVM的沙箱机制
JVM的沙箱机制大致可以分为三层：
第一层：类加载器
采用双亲委派模型，低层类加载器在收到类加载请求时，需要先委派给高层类加载器区完成，只有在高层类加载器无法完成该请求时，才会再重新委派给低层类加载器。通过这一机制，确保了系统的核心类不会被篡改，恶意代码无法访问关键资源。
第二层：字节码校验器
类字节码被加载后，需要在字节码层面进行检验，具体包括以下内容：
（1） 变量要在使用之前进行初始化
（2） 方法调用与对象引用类型之前要匹配
（3） 访问私有数据和方法的规则没有被违背
（4） 对本地变量的访问落在运行时堆栈内
（5） 运行时堆栈没有溢出通过这一机制，可以确保字节码符合Java语言规范，避免访问无效访问或越界访问。
第三层：安全管理器
这一层是交由应用开发者来维护的，开发者可以根据自身需求，制定对应的安全策略。默认的安全策略配置位于以下两个配置文件中：
· $JAVA_HOME/conf/security/java.security
· $JAVA_HOME/conf/security/java.policy
默认情况下安全管理器是不开启的，可以在命令行增加一个参数来开启它：
java -Djava.security、manager SandboxTest
默认的安全策略配置不允许应用程序对文件的读写操作，所以如果你试图写一个文件，运行时会报如下错误：
如果你希望开放这个权限，可以编写自己的安全策略文件，比如我们写一个my.policy：
然后在运行时指定这个策略配置就可以了：
java -Djava.security、manager -Djava.security.policy=、/my.policy
SandboxTest
应用开发者可以针对不同的应用场景进行精细化定制，控制程序对网络、文件、属性等内容的访问权限。
4.EVM的沙箱机制
EVM本身是一个相对封闭的环境，不支持对网络和文件系统的直接访问，从这个层面来说已经起到一部分沙箱的功能了：
另外，在智能合约之间互相调用时，EVM会重新分配堆栈和内存空间，在一个全新的环境中运行新合约，即使出现问题也不会破坏原有执行环境，从而为智能合约的执行提供了一个沙箱环境。
最后，每个智能合约的存储也是相互独立的，开发者可以根据需求，限制合约可以访问的存储空间，避免未授权的访问或修改。
一、沙箱是什么?
沙箱是一个虚拟系统程序，沙箱提供的环境相对于每一个运行的程序都是独立的，而且不会对现有的系统产生影响，即沙箱提供一个限制该应用程序对系统资源的访问权限。
沙盘英文名sandbox(sandboxie)，也叫沙箱，顾名思义可以看做是一种容器，里面所做的一切都可以推倒重来。沙盘也为HIPS的一种，称为沙盘HIPS。
原理引用官方网站的一段话：电脑就像一张纸，程序的运行与改动，就像将字写在纸上。而Sandboxie就相当于在纸上放了块玻璃，程序的运行与改动就像写在了那块玻璃上，除去玻璃，纸上还是一点改变都没有的。
二、沙箱的应用
(1)搭建测试环境。沙箱的应用只能访问自己的应用访问目录，而不能应用之间的资源进行共享，这样就形成了一个相对安全的机制，由于沙箱具有非常良好的独立性、隔离性，所以能够搭建一些具有高风险的软件进行测试。
(2)应用容器的利用，如Docker就是应用沙箱机制，这样使得应用组件经过Docker的封装，使得在项目的迁移、测试环境到生产环境的部署，保证了应用程序的运行环境保持一致性，同时也减少大量在环境搭建上的工作量。
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