“智能合約”作為熱門的技術(shù)詞匯,被廣而知之,但很多人說(shuō)不清它的運(yùn)行架構(gòu),它的應(yīng)用情況。本篇文章,我們一起來(lái)了解下。

智能合約的定義

“智能合約”最早由計(jì)算機(jī)科學(xué)家Nick Szabo在1993年提出,后來(lái)經(jīng)過不斷地豐富,定義為“一個(gè)計(jì)算化交易協(xié)議,用來(lái)執(zhí)行合約條款”,目的是為了滿足一般的合同條件,最大限度減少惡意、意外狀況以及使用信任式中間媒介。相關(guān)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)包括降低欺詐損失,仲裁和執(zhí)法成本,還有其它的交易成本。

智能合約的運(yùn)行架構(gòu)

智能合約從動(dòng)態(tài)運(yùn)行的角度來(lái)看,由合約參與者、合約資產(chǎn)、自動(dòng)狀態(tài)機(jī)(負(fù)責(zé)當(dāng)前資源狀態(tài)判斷和合約交易執(zhí)行選擇)、合約參與者的行為集合四個(gè)部分組成。

與一般合約不同的是,智能合約有兩大特性,一是自動(dòng)執(zhí)行,與自動(dòng)售貨機(jī)相似,滿足某個(gè)條件后方可觸動(dòng)機(jī)制,自動(dòng)執(zhí)行合約。二是,它是基于區(qū)塊鏈技術(shù)展開,信息不可刪除。

具體運(yùn)行架構(gòu)如下:

1、編寫程序代碼并保存在區(qū)塊鏈上,發(fā)送信息調(diào)用函數(shù),即可在每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的虛擬機(jī)上執(zhí)行這一智能合約。

2、智能合約定期檢查自動(dòng)狀態(tài)機(jī)狀態(tài),逐條檢查合約內(nèi)包含的狀態(tài)機(jī)、交易以及觸發(fā)條件。

3、交易觸發(fā)條件滿足時(shí),交易將被推送到待驗(yàn)證的隊(duì)列中,等待共識(shí)。

4、相關(guān)交易會(huì)擴(kuò)散到每個(gè)驗(yàn)證節(jié)點(diǎn),由其進(jìn)行簽名驗(yàn)證,確保交易的有效性,待驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)根據(jù)規(guī)則達(dá)成共識(shí)后,交易將成功執(zhí)行,引發(fā)合約資產(chǎn)的變化,同時(shí)通知合約參與者。

5、自動(dòng)狀態(tài)機(jī)判斷所屬合約的狀態(tài),若合約內(nèi)所有交易都順序執(zhí)行,便將合約狀態(tài)標(biāo)記為完成,從最新的區(qū)塊中移除該合約。

智能合約的落地應(yīng)用

圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

智能合約具有確定性、實(shí)時(shí)性、自治性、可觀察、 可驗(yàn)證、去中心化等特點(diǎn),在數(shù)字支付、金融資產(chǎn)處置、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、共享經(jīng)濟(jì)等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

1、數(shù)字身份。智能合約可以讓用戶擁有和控制自己的數(shù)字身份,構(gòu)建以用戶為中心的個(gè)人網(wǎng)絡(luò),例如個(gè)人數(shù)字信譽(yù)和數(shù)字資產(chǎn)等;同時(shí)還可以指定哪些個(gè)人數(shù)據(jù)可以或不可以與他人進(jìn)行共享。

2、數(shù)字記錄。智能合約可以實(shí)現(xiàn)合規(guī)性的自動(dòng)化,提高數(shù)據(jù)的透明度,降低服務(wù)費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)記錄的自動(dòng)處理。例如利用智能合約技術(shù)進(jìn)行臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的管理,可以提高數(shù)據(jù)的透明度。

3、證券?；谥悄芎霞s實(shí)現(xiàn)數(shù)字化終端到終端的證券工作流程,用于資本化股權(quán)結(jié)構(gòu)表管理能夠極大地簡(jiǎn)化其工作流程,如幫助私人公司自動(dòng)股息支付、股票分割和負(fù)債管理等流程。

4、金融貿(mào)易。智能合約可以推動(dòng)簡(jiǎn)化全球商品轉(zhuǎn)移,帶來(lái)更高資產(chǎn)流動(dòng)性。實(shí)現(xiàn)信譽(yù)證明和貿(mào)易支付流程的自動(dòng)化發(fā)起,可以在客戶、供應(yīng)商和金融機(jī)構(gòu)之間創(chuàng)建一種更高效、風(fēng)險(xiǎn)更小的流程。

5、物聯(lián)網(wǎng)。利用智能合約在設(shè)備之間創(chuàng)建服務(wù)市場(chǎng),創(chuàng)建分散的、共享的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用程序,兼顧隱私性與數(shù)字資產(chǎn)的價(jià)值性,促進(jìn)服務(wù)和資源的共享。

6、供應(yīng)鏈。智能合約能夠?yàn)楣?yīng)鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)提供更高的可見性,簡(jiǎn)化多重機(jī)構(gòu)系統(tǒng),與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào),跟蹤被管理的資產(chǎn)和產(chǎn)品,降低欺詐和盜竊風(fēng)險(xiǎn)。

7、保險(xiǎn)。智能合約體系下的保險(xiǎn)合同都是數(shù)字化的,被保存在區(qū)塊鏈賬本之中,無(wú)法篡改;同時(shí)可 以自動(dòng)化保險(xiǎn)索賠流程,提供接近瞬時(shí)的處理、驗(yàn)證 和付款服務(wù)?；谥悄芎霞s的保險(xiǎn)業(yè)務(wù),可以提供智能定制服務(wù),可根據(jù)投保種類、時(shí)間、期限、理賠記錄 等自動(dòng)匹配最佳投保方案,大大降低傳統(tǒng)保險(xiǎn)業(yè)的 服務(wù)成本。

8、分布式計(jì)算。基于區(qū)塊鏈技術(shù),利用智能合約實(shí)現(xiàn)的分布式計(jì)算有著廣闊的應(yīng)用前景和現(xiàn)實(shí)意義。利用智能合約實(shí)現(xiàn)的分布式計(jì) ,是實(shí)現(xiàn)將閑置節(jié)點(diǎn)作為計(jì)算資源供應(yīng)商與客戶 (計(jì)算資源需求方)進(jìn)行智能匹配,充分開發(fā)與利用現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源,簡(jiǎn)化計(jì)算服務(wù)流程,降低計(jì)算服務(wù)成本。

智能合約的現(xiàn)存問題

雖然基于區(qū)塊鏈的智能合約技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)吸引了眾多研究者,但區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)還處在發(fā)展初期,存在諸多問題。除此之外,如何協(xié)調(diào)去中心化、低能耗、安全三者之間的關(guān)系,還有待進(jìn)一 步的研究。本節(jié)將從效率、隱私、安全、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一4個(gè)方面,探討和分析區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)發(fā)展中有待解決的問題。

效率問題

效率是影響智能合約可用性的重要因素,主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和狀態(tài)確認(rèn)上。

1)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題。智能合約區(qū)塊鏈記錄了整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)從誕生至當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的一切狀態(tài)改變記錄,并要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一份數(shù)據(jù)備份,這對(duì)日益增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和同步來(lái)說(shuō)是極為困難的。

2)狀態(tài)確認(rèn)的效率問題。這主要涉及2個(gè)問題:雙重確認(rèn)和閉鎖問題。當(dāng)具備訪問權(quán)限的不同節(jié)點(diǎn)修改同一智能合約的同一個(gè)狀態(tài)時(shí),由于確認(rèn)過程時(shí)間差的存在,將面臨“雙重確認(rèn)”問題,即同一個(gè)狀態(tài)被寫入2次或多次,這有可能導(dǎo)致智能合約中的某個(gè)狀態(tài)被錯(cuò)誤地修改或覆蓋。“閉鎖問題”, 即優(yōu)先獲得確認(rèn)的狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生閉鎖合約的效果,使合約拒絕其他節(jié)點(diǎn)的訪問。

隱私問題

智能合約風(fēng)險(xiǎn)管理和危機(jī)應(yīng)對(duì)場(chǎng)景尚不完善。目前智能合約的隱私保護(hù)是基于非對(duì)稱密碼學(xué)的原理,具有很高的安全性,但隨著數(shù)學(xué)研究和量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未來(lái)非對(duì)稱加密算法存在被破解的可能,智能合約在隱私和安全方面仍然存在薄弱環(huán)節(jié)。

首先,區(qū)塊鏈智能合約中的各用戶并非完全匿名,準(zhǔn)確地說(shuō),應(yīng)該是假名性。智能合約、個(gè)人賬戶等都是通過一種地址標(biāo)識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸。但是,一 旦當(dāng)用戶和現(xiàn)實(shí)世界的事務(wù)發(fā)生關(guān)聯(lián),用戶的地址標(biāo)識(shí)就會(huì)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)代號(hào),雖不知道用戶具體身份,但任何與用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)和行為都可以關(guān)聯(lián)到這個(gè)代號(hào)上。同時(shí),隨著反匿名身份甄別技術(shù)的發(fā)展,智能合約用戶的匿名性將難以保證。

其次,區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)是公開透明的,通過各種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以發(fā)現(xiàn)很多地址的互相關(guān)系,一旦真實(shí)身份泄露,用戶的所有信息都將公開。因此,智能合約風(fēng)險(xiǎn)管理方面的預(yù)案及相應(yīng)技術(shù)手段的不完善,將成為影響智能合約應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵因素。

安全問題

傳統(tǒng)合約是基于自然語(yǔ)言描述的;而智能合約是用計(jì)算機(jī)代碼來(lái)闡述、驗(yàn)證和執(zhí)行合約,對(duì)保證數(shù)字資產(chǎn)和資源的安全性提出了更高的要求。智能合約最終會(huì)取代合約實(shí)體,但智能合約涉及復(fù)雜的時(shí)間依賴和次序依賴關(guān)系,合約代碼的不確定性和不一致性將導(dǎo)致智能合約本身存在漏洞,進(jìn)而導(dǎo)致合約執(zhí)行結(jié)果的不確定性,最終會(huì)導(dǎo)致法律責(zé)任的不確定性。

標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題

智能合約和其相關(guān)平臺(tái)的構(gòu)建以及監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)是智能合約面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。當(dāng)前,關(guān)于智能合約的標(biāo)準(zhǔn)有多個(gè)版本,主要由分散的智能合約應(yīng)用聯(lián)盟創(chuàng)建,雖然各大商業(yè)聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)正在逐步建立和完善,但在全球?qū)用婊驀?guó)家層面仍然缺乏一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),制約了智能合約及其應(yīng)用的可擴(kuò)展性和兼容性。

智能合約對(duì)我們的生活和工作都能產(chǎn)生重大影響,推動(dòng)“智能合約”的落地應(yīng)用任重道遠(yuǎn),如何解決現(xiàn)存問題,讓技術(shù)落地更充分,是我們從業(yè)者一直需要關(guān)注和探索的課題。

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