区块链项目核心智能合约概念特征与应用解析

区块链项目核心智能合约概念特征与应用解析

区块链原理admin2020-11-21 13:54:2937A+A-

  就我们目前对于区块链的讨论而言,我们已经说过很多话题,包括什么使得区块链转账不可篡改,区块链技术是如何在多方金融交易中提供信任等等。但是我们还没有说过,区块链技术如何去中心化的,这就是“智能合约”的内容。

  在我们深入研究这个话题之前,首先需要说明,除了名字,智能合约并不是传统意义上的合约,它也不能代替合约。智能合约是一套软件程序,是基于区块链的,并且会在区块链检测到某些特定数据条件下时会触发。如果这个听起来很模糊,这是因为智能合约可以在很多场合应用。

  正式介绍智能合约之前,先来说说当前存在的最有影响力的两大公链,即比特币和以太坊。前者作为区块链1.0版本的代表,区块加载的账本信息比较单一,集中于认证新币产生以及旧币在账户间转移,并无其他更多功能。而后者作为区块链2.0版本的代表,更重要的是想要创建一种操作系统式的生态,人们可以利用该生态实现更多样化的价值创造与转移,而其核心工具就是所谓的“智能合约”。以太坊上也存在数字货币,但以太币主要是用于支付智能合约的相关运算,其存在的意义和比特币有着重大差别。

  视频里也讲到,智能合约是由尼克萨博在1996年首次提出的概念。更确切的说,它是出现在比特币时代之前的,他对智能合约的定义如下:

  一个智能合约是一套以数字形式定义的约定,包括合约参与方可以在上面执行这些约定的协议。智能合约的基本思想是,各种各样的合约条款可以嵌入到我们使用的硬件和软件中从而使得攻击者需要很大的代价去攻击。

  因此,尼克萨博设想了一种能够自动执行的智能合约,而且攻击它的代价是昂贵的。很显然,当区块链出现的时候,人们就已经开始了努力尝试用区块链来实现这种可自动执行且攻击代价昂贵的智能合约。毕竟,PoW共识算法之下回溯更改区块中的一笔交易,代价是巨大的;而且可以提供自动执行的审查交易进入以太坊等。他们保证了图灵完备性,意味着什么都可以执行。

  而智能合约的原型,就类似于自动售货机,通过一系列的设计实现共识并予以执行。具体而言,智能合约是条款以计算机语言而非日常语言或法律语言记录的智能合同,其工作的基本原理类似于计算机程序的if-then语句,在预先设定的条件达成时,就自动执行相应的合同条款。

  所有这些新的智能合约的平台,为用户提供了一个新的去中心化的世界:编写和执行从不停止的代码成为可能,这就导致了未来各种各样的创新,比如“去中心化的优步”、“去中心化的爱彼迎”以及“去中心化的黑暗网络市场”。或者更进一步来讲:去中心化的计算。以太坊试图成为“世界的计算机”。

  智能合约要实现其“在没有第三方的情况下进行可信交易,这些交易可追踪且不可逆转”的功能,现在看起来必须和区块链技术结合在一起。一方面,区块链的结构特点决定了智能合约的内容(代码)可追踪且不可篡改,另一方面,区块链上能够加载的丰富资源和价值,使得各种合约的自动执行成为可能。

  (1)首先用户必须先注册成为区块链的用户,区块链返回给用户一对公钥和私钥;公钥做为用户在区块链上的账户地址,私钥做为操作该账户的唯一钥匙。

  (2)两个以两个以上的用户根据需要,共同商定了一份承诺,承诺中包含了双方的权利和义务;这些权利和义务以电子化的方式,编程机器语言;参与者分别用各自私钥进行签名;以确保合约的有效性。

  (1)合约通过P2P的方式在区块链全网中扩散,每个节点都会收到一份;区块链中的验证节点会将收到的合约先保存到内存中,等待新一轮的共识时间,触发对该份合约的共识和处理。

  (2)共识时间到了,验证节点会把最近一段时间内保存的所有合约,一起打包成一个合约集合(set),并算出这个合约集合的Hash值,最后将这个合约集合的Hash值组装成一个区块结构,扩散到全网;其它验证节点收到这个区块结构后,会把里面包含的合约集合的Hash取出来,与自己保存的合约集合进行比较;同时发送一份自己认可的合约集合给其它的验证节点;通过这种多轮的发送和比较;所有的验证节点最终在规定的时间内对最新的合约集合达成一致。

  (3)最新达成的合约集合会以区块的形式扩散到全网,如下图所示,每个区块包含以下信息:当前区块的Hash值、前一区块的Hash值、达成共识时的时间戳、以及其它描述信息;同时区块链最重要的信息是带有一组已经达成共识的合约集;收到合约集的节点,都会对每条合约进行验证,验证通过的合约才回最终写入区块链中,验证的内容主要是合约参与者的私钥签名是否与账户匹配。

  智能合约与传统合约相比,个人认为最大的特点和优势就是其解决了“信用”的问题。传统合约达成前,参与者先要了解各方的信用背景以选择合适的对象,合约达成后的阶段,也要依赖于各方的诚实信用,或者引入第三方(如支付宝)来担保合约履行。但在智能合约的场合,链上的资源是真实透明的,合约的内容确定后就无法更改,执行更是不用依赖任何额外操作。最终,“匿名信用”成为现实,合约缔结前无需进行信用调查,缔结后也不用第三方进行担保履行,从而实现交易成本大大降低,交易效率则大幅提高。虽然现阶段的智能合约还存在安全性不够充分,私密性难以保障,上链资源受限等种种问题,但从理论上说,其应用前景无疑是广泛的,在不断完善改良之后,代替很大一部分传统合同以及创造出一批新型合同,这都是很有可能的。

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