“智能合约”作为热门的技术词汇,被广而知之,但很多人说不清它的运行架构,它的应用情况。本篇文章,我们一起来了解下。
智能合约的定义
“智能合约”最早由计算机科学家Nick Szabo在1993年提出,后来经过不断地丰富,定义为“一个计算化交易协议,用来执行合约条款”,目的是为了满足一般的合同条件,最大限度减少恶意、意外状况以及使用信任式中间媒介。相关的经济目标包括降低欺诈损失,仲裁和执法成本,还有其它的交易成本。
智能合约的运行架构
智能合约从动态运行的角度来看,由合约参与者、合约资产、自动状态机(负责当前资源状态判断和合约交易执行选择)、合约参与者的行为集合四个部分组成。
与一般合约不同的是,智能合约有两大特性,一是自动执行,与自动售货机相似,满足某个条件后方可触动机制,自动执行合约。二是,它是基于区块链技术展开,信息不可删除。
具体运行架构如下:
1、编写程序代码并保存在区块链上,发送信息调用函数,即可在每个验证节点的虚拟机上执行这一智能合约。
2、智能合约定期检查自动状态机状态,逐条检查合约内包含的状态机、交易以及触发条件。
3、交易触发条件满足时,交易将被推送到待验证的队列中,等待共识。
4、相关交易会扩散到每个验证节点,由其进行签名验证,确保交易的有效性,待验证节点根据规则达成共识后,交易将成功执行,引发合约资产的变化,同时通知合约参与者。
5、自动状态机判断所属合约的状态,若合约内所有交易都顺序执行,便将合约状态标记为完成,从最新的区块中移除该合约。
智能合约的落地应用
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智能合约具有确定性、实时性、自治性、可观察、 可验证、去中心化等特点,在数字支付、金融资产处置、云计算、物联网、共享经济等方面有着广阔的应用前景。
1、数字身份。智能合约可以让用户拥有和控制自己的数字身份,构建以用户为中心的个人网络,例如个人数字信誉和数字资产等;同时还可以指定哪些个人数据可以或不可以与他人进行共享。
2、数字记录。智能合约可以实现合规性的自动化,提高数据的透明度,降低服务费用,实现记录的自动处理。例如利用智能合约技术进行临床试验数据的管理,可以提高数据的透明度。
3、证券。基于智能合约实现数字化终端到终端的证券工作流程,用于资本化股权结构表管理能够极大地简化其工作流程,如帮助私人公司自动股息支付、股票分割和负债管理等流程。
4、金融贸易。智能合约可以推动简化全球商品转移,带来更高资产流动性。实现信誉证明和贸易支付流程的自动化发起,可以在客户、供应商和金融机构之间创建一种更高效、风险更小的流程。
5、物联网。利用智能合约在设备之间创建服务市场,创建分散的、共享的经济应用程序,兼顾隐私性与数字资产的价值性,促进服务和资源的共享。
6、供应链。智能合约能够为供应链的每一个环节提供更高的可见性,简化多重机构系统,与物联网设备进行协调,跟踪被管理的资产和产品,降低欺诈和盗窃风险。
7、保险。智能合约体系下的保险合同都是数字化的,被保存在区块链账本之中,无法篡改;同时可 以自动化保险索赔流程,提供接近瞬时的处理、验证 和付款服务。基于智能合约的保险业务,可以提供智能定制服务,可根据投保种类、时间、期限、理赔记录 等自动匹配最佳投保方案,大大降低传统保险业的 服务成本。
8、分布式计算。基于区块链技术,利用智能合约实现的分布式计算有着广阔的应用前景和现实意义。利用智能合约实现的分布式计 ,是实现将闲置节点作为计算资源供应商与客户 (计算资源需求方)进行智能匹配,充分开发与利用现行网络计算资源,简化计算服务流程,降低计算服务成本。
智能合约的现存问题
虽然基于区块链的智能合约技术以其独特的优势吸引了众多研究者,但区块链智能合约技术还处在发展初期,存在诸多问题。除此之外,如何协调去中心化、低能耗、安全三者之间的关系,还有待进一 步的研究。本节将从效率、隐私、安全、标准不统一4个方面,探讨和分析区块链智能合约技术发展中有待解决的问题。
效率问题
效率是影响智能合约可用性的重要因素,主要体现在数据存储和状态确认上。
1)数据存储问题。智能合约区块链记录了整个区块链网络从诞生至当前时间点的一切状态改变记录,并要求每个节点保存一份数据备份,这对日益增长的海量数据的存储和同步来说是极为困难的。
2)状态确认的效率问题。这主要涉及2个问题:双重确认和闭锁问题。当具备访问权限的不同节点修改同一智能合约的同一个状态时,由于确认过程时间差的存在,将面临“双重确认”问题,即同一个状态被写入2次或多次,这有可能导致智能合约中的某个状态被错误地修改或覆盖。“闭锁问题”, 即优先获得确认的状态会产生闭锁合约的效果,使合约拒绝其他节点的访问。
隐私问题
智能合约风险管理和危机应对场景尚不完善。目前智能合约的隐私保护是基于非对称密码学的原理,具有很高的安全性,但随着数学研究和量子计算机技术的进一步发展,未来非对称加密算法存在被破解的可能,智能合约在隐私和安全方面仍然存在薄弱环节。
首先,区块链智能合约中的各用户并非完全匿名,准确地说,应该是假名性。智能合约、个人账户等都是通过一种地址标识来实现在区块链网络上的数据传输。但是,一 旦当用户和现实世界的事务发生关联,用户的地址标识就会变为网络代号,虽不知道用户具体身份,但任何与用户相关的数据和行为都可以关联到这个代号上。同时,随着反匿名身份甄别技术的发展,智能合约用户的匿名性将难以保证。
其次,区块链上的数据是公开透明的,通过各种数据挖掘技术,可以发现很多地址的互相关系,一旦真实身份泄露,用户的所有信息都将公开。因此,智能合约风险管理方面的预案及相应技术手段的不完善,将成为影响智能合约应用发展的关键因素。
安全问题
传统合约是基于自然语言描述的;而智能合约是用计算机代码来阐述、验证和执行合约,对保证数字资产和资源的安全性提出了更高的要求。智能合约最终会取代合约实体,但智能合约涉及复杂的时间依赖和次序依赖关系,合约代码的不确定性和不一致性将导致智能合约本身存在漏洞,进而导致合约执行结果的不确定性,最终会导致法律责任的不确定性。
标准不统一问题
智能合约和其相关平台的构建以及监管的标准是智能合约面临的一个重大挑战。当前,关于智能合约的标准有多个版本,主要由分散的智能合约应用联盟创建,虽然各大商业联盟的标准正在逐步建立和完善,但在全球层面或国家层面仍然缺乏一个统一的技术开发标准,制约了智能合约及其应用的可扩展性和兼容性。
智能合约对我们的生活和工作都能产生重大影响,推动“智能合约”的落地应用任重道远,如何解决现存问题,让技术落地更充分,是我们从业者一直需要关注和探索的课题。
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