# Hashgard VM 指令集

# 1.VM指令集

# 1.1 常数指令

序号	指令	字节码	别名	功能
1	PUSH0	0x00	PUSHF	向计算栈中压入一个长度为 0 的字节数组
2	PUSHBYTES	0x01~0x4b	-	向计算栈中压入一个字节数组，其长度等于本指令字节码的数值
3	PUSHDATA	0x4c, 0x4d, 0x4e	-	向计算栈中压入一个字节数组，其长度由本指令后的 1|2|4字节指定
4	PUSHM1	0x4f	-	向计算栈中压入一个大整数，其数值等于-1
5	PUSHN	0x51~0x60	PUSHT	向计算栈中压入一个大整数，其数值等于 1~16

# 1.2 逻辑控制指令

序号	指令	字节码	功能
1	NOP	0x61	没有任何额外的功能，但是会使指令计步器加 1
2	JMP	0x62	无条件跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的 2 字节指定
3	JMPIF	0x63	当计算栈栈顶元素不等于 0 时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的 2字节指定。不论条件判断成功与否，栈顶元素将被移除
4	JMPIFNOT	0x64	当计算栈栈顶元素等于 0 时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的 2 字节指定。不论条件判断成功与否，栈顶元素将被移除
5	CALL	0x65	调用指定偏移位置的函数，偏移量由本指令后的 2 字节指定
6	RET	0x66	移除调用栈的顶部元素，并使程序在调用栈的下一帧中继续执行。如果调用栈为空，则虚拟机进入停机状态
7	APPCALL	0x67	调用指定地址的函数，函数地址由本指令后的 20 字节指定
8	SYSCALL	0x68	调用指定的互操作函数，函数名称由本指令后的字符串指定
9	TAILCALL	0x69	以尾调用的方式，调用指定的互操作函数，函数名称由本指令后的字符串 指定

# 1.3 栈操作指令

序号	指令	字节码	功能	输入	输出
1	TOALTSTACK	0x6b	移除计算栈栈顶的元素，并将其压入备用栈	-	-
2	FROMALTSTACK	0x6c	移除备用栈栈顶的元素，并将其压入计算栈	-	-
3	XDROP	0x6d	移除计算栈栈顶的元素 n，并移除剩余的索引为 n 的元素	Xn Xn-1 ...X2 X1 X0 n	Xn-1 ... X2 X1 X0
4	XSWAP	0x72	移除计算栈栈顶的元素 n，并将剩余的索引为 0 的元素和索引为 n 的元素交换位置	Xn Xn-1 ...X2 X1 X0 n	X0 Xn-1 ... X2 X1 Xn
5	XTUCK	0x73	移除计算栈栈顶的元素 n，并将剩余的索引为 0 的元素复制并插入到索引为 n的位置	Xn Xn-1 ...X2 X1 X0 n	Xn X0 Xn-1 ... X2 X1 X0
6	DEPTH	0x74	将当前计算栈中的元素数量压入计算栈顶	-	-
7	DROP	0x75	移除计算栈栈顶的元素	-	-
8	DUP	0x76	复制计算栈栈顶的元素	X	XX
9	NIP	0x77	移除计算栈栈顶的第 2 个元素	X1 X0	X0
10	OVER	0x78	复制计算栈栈顶的第二个元素，并压入栈顶	X1 X0	X1 X0 X1
11	PICK	0x79	移除计算栈栈顶的元素 n，并将剩余的索引为 n 的元素复制到栈顶	Xn Xn-1 ...X2 X1 X0 n	Xn Xn-1 ... X2 X1 X0 Xn
12	ROLL	0x7a	移除计算栈栈顶的元素 n，并将剩余的索引为 n 的元素移动到栈顶	Xn Xn-1 ...X2 X1 X0 n	Xn-1 ... X2 X1 X0 Xn
13	ROT	0x7b	移除计算栈栈顶的第 3 个元素，并将其压入栈顶	X2 X1 X0	X1 X0 X2
14	SWAP	0x7c	交换计算栈栈顶两个元素的位置	X1 X0	X0 X1
15	TUCK	0x7d	复制计算栈栈顶的元素到索引为 2 的位置	X1 X0	X0 X1 X0

# 1.4 字符串指令

序号	指令	字节码	功能	输入	输出
1	CAT	0x7e	移除计算栈栈顶的两个元素，并将其拼接后压入栈顶	X1 X0	Concat(X1, X0)
2	SUBSTR	0x7f	移除计算栈栈顶的三个元素，取子串后压入栈顶	X index len	SubString(X, index, len)
3	LEFT	0x80	移除计算栈栈顶的两个元素，取子串后压入栈顶	X len	Left(X, len)
4	RIGHT	0x81	移除计算栈栈顶的两个元素，取子串后压入栈顶	X len	Right(X, len)
5	SIZE	0x82	将计算栈栈顶元素的长度压入栈顶	X	X len(X)

# 1.5 按位逻辑运算指令

序号	指令	字节码	功能	输入	输出
1	INVERT	0x83	对计算栈栈顶的元素按位取反	X	~X
2	AND	0x84	对计算栈栈顶的两个元素执行按位与运算	A B	A&B
3	OR	0x85	对计算栈栈顶的两个元素执行按位或运算	A B	A|B
4	XOR	0x86	对计算栈栈顶的两个元素执行按位异或运算	A B	A^B
5	EQUAL	0x87	对计算栈栈顶的两个元素执行逐字节的相等判断	A B	Equals(A, B)

# 1.6 算数运算指令

序号	指令	字节码	功能	输入	输出
1	INC	0x8b	对计算栈栈顶的大整数执行递增运算	X	X+1
2	DEC	0x8c	对计算栈栈顶的大整数执行递减运算	X	X-1
3	SAL	0x8d	对计算栈栈顶的大整数执行乘以 2 的运算	X	X*2
4	SAR	0x8e	对计算栈栈顶的大整数执行除以 2 的运算	X	X/2
5	NEGATE	0x8f	求计算栈栈顶的大整数的相反数	X	-X
6	ABS	0x90	求计算栈栈顶的大整数的绝对值	X	Abs(X)
7	NOT	0x91	对计算栈栈顶的元素执行逻辑非运算	X	!X
8	NZ	0x92	判断计算栈栈顶的大整数是否为非 0 值	X	X!=0
9	ADD	0x93	对计算栈栈顶的两个大整数执行加法运算	A B	A+B
10	SUB	0x94	对计算栈栈顶的两个大整数执行减法运算	A B	A-B
11	MUL	0x95	对计算栈栈顶的两个大整数执行乘法运算	A B	A*B
12	DIV	0x96	对计算栈栈顶的两个大整数执行除法运算	A B	A/B
13	MOD	0x97	对计算栈栈顶的两个大整数执行求余运算	A B	A%B
14	SHL	0x98	对计算栈中的大整数执行左移运算	X n	X<<n
15	SHR	0x99	对计算栈中的大整数执行右移运算	X n	X>>n
16	BOOLAND	0x9a	对计算栈栈顶的两个元素执行逻辑与运算	A B	A&&B
17	BOOLOR	0x9b	对计算栈栈顶的两个元素执行逻辑或运算	A B	A||B
18	NUMEQUAL	0x9c	对计算栈栈顶的两个大整数执行相等判断	A B	A==B
19	NUMNOTEQUAL	0x9e	对计算栈栈顶的两个大整数执行不相等判断	A B	A!=B
20	LT	0x9f	对计算栈栈顶的两个大整数执行小于判断	A B	A<B
21	GT	0xa0	对计算栈栈顶的两个大整数执行大于判断	A B	A>B
22	LTE	0xa1	对计算栈栈顶的两个大整数执行小于等于判断	A B	A<=B
23	GTE	0xa2	对计算栈栈顶的两个大整数执行大于等于判断	A B	A>=B
24	MIN	0xa3	取出计算栈栈顶的两个大整数中的最小值	A B	Min(A, B)
25	MAX	0xa4	取出计算栈栈顶的两个大整数中的最大值	A B	Max(A, B)
26	WITHIN	0xa5	判断计算栈中的大整数是否在指定的数值范围内	X A B	A<=X&&X<B

# 1.7 密码学指令

序号	指令	字节码	功能	输入	输出
1	SHA1	0xa7	对计算栈栈顶的元素执行 SHA1 运算	X	SHA1(X)
2	SHA256	0xa8	对计算栈栈顶的元素执行 SHA256 运算	X	SHA256(X)
3	HASH160	0xa9	对计算栈栈顶的元素执行内置的 160 位散列运算	X	HASH160(X)
4	HASH160(X)	0xaa	对计算栈栈顶的元素执行内置的 256 位散列运算	X	HASH256(X)
5	CHECKSIG	0xac	利用计算栈栈顶元素中的签名和公钥，对当前验证对象执行内置的非对称签 名验证操作	S K	Verify(S, K)
6	CHECKMULTISIG	0xae	利用计算栈栈顶元素中的多个签名和公钥，对当前验证对象执行内置的非对 称多重签名验证操作	Sm-1 ... S2 S1 S0 m Kn-1 ... K2 K1 K0 n	V（对 于 任 意 的 𝑆𝑖 ∈{𝑆0,...,𝑆𝑚−1} ， 存 在 一 个 𝐾𝑗 ∈{𝐾0,...,𝐾𝑛−1} 使 得Verify(𝑆𝑖 , 𝐾𝑗 ) == 1，则 V=1;否则，V=0。）

# 1.8数据结构指令

序号	指令	字节码	功能	输入	输出
1	ARRAYSIZE	0xc0	获取计算栈栈顶的数组的元素数量	[X0 X1 X2 ... Xn-1]	n
2	PACK	0xc1	将计算栈栈顶的 n 个元素打包成数组	Xn-1 ... X2 X1 X0 n	[X0 X1 X2 ... Xn-1]
3	UNPACK	0xc2	将计算栈栈顶的数组拆包成元素序列	[X0 X1 X2 ... Xn-1]	Xn-1 ... X2 X1 X0 n
4	PICKITEM	0xc3	获取计算栈栈顶的数组中的指定元素	[X0 X1 X2 ... Xn-1] i	Xi

# 2. 互操作

# 2.1 存储指令

序号	指令	功能	输入	输出
1	System.Storage.Get	读取数据	key	value
2	System.Storage.Put	存入数据	key,value	-
3	System.Storage.Delete	删除数据	key	-

# 2.2 账户指令

序号	指令	功能	输入	输出
1	System.Account.IsValid	判断账户地址是否合法	value	true/false

# 2.3 资金账户指令

序号	指令	功能	输入	输出
1	System.Bank.ContractAccAddressGet	获取合约资金账户	-	address s
2	System.Bank.ContractBalanceGet	获取合约地址余额	denom_list	balance
3	System.Bank.ContractBalanceSend	合约地址资金转出	to_address, denom, amount	-
4	System.Bank.ContractBalanceInject	合约地址资金转入	from_address, denom, amount	-
5	System.Bank.BalanceOf	获取指定账户地址余额	address, denom_list	balance

# 2.4 运行时指令

序号	指令	功能	输入	输出
1	System.Runtime.Assert	断言	condition, msg	true/false
2	System.Runtime.GetTxSender	获取合约调用者地址	-	address
3	System.Runtime.GetTime	获取上一个块的时间	-	timestamp
4	System.Runtime.GetLastCommitHash	获取上一个块的哈希	-	blockhash
5	System.Runtime.GetBlockHeight	获取当前块高度	-	height
6	System.Runtime.TimeFormat	格式化时间	timestamp	formatdate
7	System.Runtime.GetRand	获取给定位数的n位随机数	n	randnumber

# 2.5 合约指令

序号	指令	功能	输入	输出
1	System.Contract.Call	合约调用	静态调用：合约代码 给定 合约地址+参数 动态调用1: 调用者 给定 合约地址，合约代码给定参数 动态调用2: 调用者 给定 合约地址+参数	-
2	System.Contract.Create	合约部署	合约代码，合约名，合约版本	-
3	System.Contract.Upgrade	合约升级（已完成，待后续开放）	合约代码，合约名，合约版本	-
4	System.Contract.Destroy	合约销毁（已完成，待后续开放）	合约地址	-
5	System.Contract.Exists	合约是否存在	合约地址	-

# 2.6 HRC10合约指令

序号	指令	功能	输入	输出
1	System.Bank.TokenInit	初始化HRC10合约	address, amount, prefix	-
2	System.Bank.TokenAdd	增加账户HRC10-Token余额	address, amount	-
3	System.Bank.TokenSub	减少账户HRC10-Token余额	address, amount	-
4	System.Bank.TokenGet	获取账户HRC10-Token余额	address	balance
5	System.Bank.TokenSend	HRC10-Token转账	from_addr, to_addr, amount	-