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智能合約是什么？如何執(zhí)行？智能合約運(yùn)作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用

2024-08-14 14:25:06 | 來(lái)源： | 作者：佚名

智能合約是在區(qū)塊鏈網(wǎng)路上簽署并儲(chǔ)存的數(shù)位協(xié)議，當(dāng)滿足合約條款和條件(T&C) 時(shí)自動(dòng)執(zhí)行,如果您是加密貨幣愛好者，那么一定會(huì)聽說(shuō)過(guò)智能合約,那么，智能合約是什么？如何執(zhí)行？下文將為大家詳細(xì)介紹智能合約運(yùn)作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用

如果您是加密貨幣愛好者，那么一定會(huì)聽說(shuō)過(guò)智能合約。智能合約是Web3 產(chǎn)業(yè)的基本構(gòu)件，也是DeFi、NFT、游戲和其他在Web3 中日益突出的應(yīng)用的基礎(chǔ)。

那么，智能合約究竟是什么？它是如何運(yùn)作的？對(duì)區(qū)塊鏈來(lái)說(shuō)意味著什么呢？在本篇文章中，我們將介紹智能合約的工作原理并詳細(xì)介紹其應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)。

智能合約是什么？

智能合約是在區(qū)塊鏈網(wǎng)路上簽署并儲(chǔ)存的數(shù)位協(xié)議，當(dāng)滿足合約條款和條件(T&C) 時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。條款和條件是用區(qū)塊鏈特定的程式語(yǔ)言（例如Solidity）編寫的。

另一方面，智能合約也可被視為區(qū)塊鏈應(yīng)用程式，使各方能夠執(zhí)行交易中各自的部分。由智能合約支援的應(yīng)用程式通常被稱為去中心化應(yīng)用程式（DApp）。

在智能合約的使用中，買方和賣方之間的協(xié)定條款直接寫入代碼，其中包含的代碼和協(xié)定存在于分散的區(qū)塊鏈網(wǎng)路中，代碼控制執(zhí)行，交易是可跟蹤和不可逆的。透過(guò)在去中心化的區(qū)塊鏈而非中心化的伺服器上運(yùn)行，智能合約允許多方以準(zhǔn)確、及時(shí)和防篡改的方式達(dá)成共享結(jié)果。

此外，由于智能合約不受中央機(jī)構(gòu)控制，也不容易受到惡意實(shí)體的單點(diǎn)攻擊，因此，當(dāng)應(yīng)用于多方數(shù)位協(xié)定時(shí)，智能合約應(yīng)用可以降低交易方風(fēng)險(xiǎn)、提高效率、降低成本，并為流程提供新的透明度。

智能合約的歷史

Nick Szabo 是一位出生于美國(guó)的電腦科學(xué)家，他于1998 年開發(fā)了一種名為「Bit Gold」的虛擬貨幣，比比特幣問(wèn)世早了十年，并于1994 年提出了能夠以計(jì)算機(jī)代碼形式記錄合同的想法。當(dāng)滿足某些條件時(shí)，該合同將自動(dòng)啟動(dòng)。這就是智能合約的雛形。

這個(gè)想法可能會(huì)消除對(duì)受信任的第三方公司（如銀行）的需求。因?yàn)樵谶M(jìn)行交易時(shí)，您不再需要受信任的第三方；相反，合約（或交易）是在完全由計(jì)算機(jī)控制的可信網(wǎng)路上自動(dòng)執(zhí)行的。

Szabo 多年來(lái)一直在研究這個(gè)想法，甚至寫了一本名為「智能合約：數(shù)位自由市場(chǎng)的構(gòu)建模組」的書。

2009年，比特幣首次引入了區(qū)塊鏈技術(shù)的使用。 2015年，以太坊由一位名叫Vitalik Buterin 的年輕人創(chuàng)立，并推出了第一批有效的智能合約。

智能合約與區(qū)塊鏈

支援智能合約的區(qū)塊鏈?zhǔn)归_發(fā)人員能夠在區(qū)塊鏈本地提供的去中心化共識(shí)基礎(chǔ)上編寫任意應(yīng)用邏輯。

這就是為什么區(qū)塊鏈、智能合約和應(yīng)用程式可以看作是一種等級(jí)關(guān)系：應(yīng)用程式（包括代幣）由智能合約（或多個(gè)連接的智能合約）的程式碼創(chuàng)建。智能合約中定義的操作則由底層區(qū)塊鏈網(wǎng)路執(zhí)行和儲(chǔ)存。

??所有區(qū)塊鏈都有智慧合約嗎？

值得一提的是，并非所有區(qū)塊鏈都能運(yùn)行智能合約。包括Arbitrum、Avalanche、Base、BNB Chain 和以太坊在內(nèi)的區(qū)塊鏈和二層網(wǎng)路都是智能合約相容區(qū)塊鏈的例子，而像基礎(chǔ)比特幣區(qū)塊鏈這樣的區(qū)塊鏈則不具備本地智能合約功能。這些區(qū)塊鏈之間的主要區(qū)別在于底層區(qū)塊鏈執(zhí)行和儲(chǔ)存任意邏輯的能力。

智能合約的運(yùn)作方式

與其他合約一樣，智能合約是兩方之間具有約束力的合約。它使用程式碼來(lái)利用區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而釋放出更大的功效、開放性和保密性。

智能合約的執(zhí)行由相對(duì)簡(jiǎn)單的「if/when…then…」語(yǔ)句控制，這些語(yǔ)句以區(qū)塊鏈上的程式碼編寫。當(dāng)滿足并驗(yàn)證了預(yù)定條件時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)路將執(zhí)行操作。這些行動(dòng)可能包括向有關(guān)方面發(fā)放資金、注冊(cè)車輛、發(fā)送通知或開罰單。然后，當(dāng)交易完成時(shí)，區(qū)塊鏈將更新。這意味著交易無(wú)法更改，只有被授予許可權(quán)的各方才能看到結(jié)果。

在智能合約中，可以根據(jù)需要進(jìn)行盡可能多的規(guī)定，以使參與者滿意地完成任務(wù)。要建立條款，參與者必須確定交易及其數(shù)據(jù)如何在區(qū)塊鏈上表示，就「if/when…then…」管理這些交易的規(guī)則，探索所有可能的例外情況，并定義解決爭(zhēng)議的框架。

然后，智能合約可以由開發(fā)人員進(jìn)行程式設(shè)計(jì)，盡管越來(lái)越多的組織將區(qū)塊鏈用于業(yè)務(wù)、提供范本、Web 介面和其他在線工具來(lái)簡(jiǎn)化智能合約的結(jié)構(gòu)。

智能合約的優(yōu)點(diǎn)：為何智能合約很重要

大多數(shù)傳統(tǒng)數(shù)位協(xié)議都涉及互不相識(shí)的雙方，這就帶來(lái)了任何一方不履行承諾的風(fēng)險(xiǎn)。為了解決交易對(duì)手風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)位協(xié)議通常由較大的中央機(jī)構(gòu)（如銀行）托管和執(zhí)行，這些機(jī)構(gòu)可以強(qiáng)制執(zhí)行合約條款。這些數(shù)位合約可以直接在用戶和大公司之間簽訂，也可以由大公司充當(dāng)兩個(gè)用戶之間的可信中介。雖然這種動(dòng)態(tài)使許多原本不會(huì)承擔(dān)這種風(fēng)險(xiǎn)的合約得以存在，但也造成了大型集中化機(jī)構(gòu)對(duì)合約施加不對(duì)稱影響的情況。

而智能合約透過(guò)提供多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)改進(jìn)了數(shù)位協(xié)定。

首先，在安全性方面，在去中心化的區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行合約，可確保不存在可攻擊的中心故障點(diǎn)，不存在可賄賂的中心化中介，也不存在任何一方或中心管理員可用于篡改結(jié)果的機(jī)制。

其次，由去中心化節(jié)點(diǎn)網(wǎng)路對(duì)合約邏輯進(jìn)行冗余處理和驗(yàn)證，可提供強(qiáng)有力的防篡改、正常運(yùn)行時(shí)間和正確性保證，確保合約根據(jù)其條款按時(shí)執(zhí)行。

使用去中心化網(wǎng)路來(lái)托管和執(zhí)行協(xié)議條款，也降低了營(yíng)利性中間商利用其特權(quán)地位尋租和攫取價(jià)值的能力。

最后，智能合約流程的自動(dòng)化，意味著任何一方都無(wú)需等待手動(dòng)輸入資料、交易對(duì)手履行義務(wù)或中間人處理交易，這大大提高了效率。

綜上所述，智能合約無(wú)疑為世界提供了一種更安全、更可驗(yàn)證的方式，用于創(chuàng)建涉及價(jià)值和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳鐣?huì)協(xié)議。

智能合約的缺點(diǎn)

然而，區(qū)塊鏈和智能合約的發(fā)展仍處于初級(jí)階段，開發(fā)人員在建立可驗(yàn)證網(wǎng)路的愿景時(shí)必須面對(duì)各種限制。

智能合約開發(fā)的一個(gè)標(biāo)志性限制是其不可更改性：智能合約程式碼一旦創(chuàng)建，就無(wú)法更改。這既是一個(gè)強(qiáng)大的功能，也是一個(gè)根本性的限制。只要區(qū)塊鏈運(yùn)行在其上，不可更改的應(yīng)用程式就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，但它們不能因新特性、功能、錯(cuò)誤修復(fù)或擴(kuò)展而升級(jí)。

這凸顯了智能合約的另一個(gè)限制和風(fēng)險(xiǎn)——智能合約在部署時(shí)如果存在未被發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤或漏洞，就無(wú)法及時(shí)更改（有時(shí)甚至根本無(wú)法更改），這使得智能合約審計(jì)成為智能合約開發(fā)流程的核心部分。

許多開發(fā)人員用來(lái)應(yīng)對(duì)這一限制的一種變通方法是創(chuàng)建可升級(jí)的智能合約，即使用代理合約指向一個(gè)新、更新的智能合約。這并不會(huì)破壞智能合約的不變性，而是釋放了將使用者引導(dǎo)至新的升級(jí)版智能合約的能力。

智能合約應(yīng)用范例

由于智能合約執(zhí)行協(xié)議，因此它們可以用于許多不同的目的。最簡(jiǎn)單的用途之一是確保兩方之間發(fā)生交易，例如貨物的購(gòu)買和交付。例如，需要原材料的制造商可以使用智慧合約設(shè)定付款，供應(yīng)商可以設(shè)定出貨。然后，根據(jù)兩家企業(yè)之間的協(xié)議，資金可以在發(fā)貨或交貨時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商。房地產(chǎn)交易、股票和大宗商品交易、借貸、公司治理、供應(yīng)鏈、爭(zhēng)議解決和醫(yī)療保健只是智慧合約理論上可用的幾個(gè)例子。

最后，讓我們來(lái)看看智能合約使用的幾個(gè)案例：

1.權(quán)限管理（代幣）

代幣智能合約用于創(chuàng)建、追蹤和分配區(qū)塊鏈網(wǎng)路上存在的特定數(shù)位代幣的所有權(quán)。代幣合約將功能編程到其發(fā)行的代幣中，為持有者提供諸如DApp 中的效用/保險(xiǎn)（效用代幣）、協(xié)議中的投票權(quán)重（治理代幣）、公司股權(quán)（安全代幣）、獨(dú)特的所有權(quán)主張等功能。

例如，F(xiàn)IL 代幣用于支付Filecoin 的去中心化儲(chǔ)存服務(wù)，COMP 代幣允許用戶參與Compound 協(xié)議的治理。

2.金融商品（DeFi）

去中心化金融（DeFi）由使用智能合約重新創(chuàng)建傳統(tǒng)金融產(chǎn)品和服務(wù)（例如貨幣市場(chǎng)、期權(quán)、穩(wěn)定幣、交易所和資產(chǎn)管理）的應(yīng)用程式組成，并透過(guò)無(wú)需許可的可組合性組合多種服務(wù)來(lái)創(chuàng)造新的金融原語(yǔ)。智能合約可以托管用戶的資金，并根據(jù)預(yù)先定義的條件在用戶之間分配資金。

例如，BarnBridge 使用智能合約為希望固定資產(chǎn)暴露于價(jià)格對(duì)（例如45% 代幣A、55% 代幣B）的用戶實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化交易，Aave 使用智能合約以無(wú)需許可和去中心化的方式促進(jìn)借貸。

3. 游戲和NFT

基于區(qū)塊鏈的游戲使用智慧合約來(lái)防篡改地執(zhí)行游戲內(nèi)的操作。

一個(gè)例子是PoolTogether ，這是一款無(wú)損儲(chǔ)蓄游戲，用戶將資金放入共享池中，然后將其導(dǎo)入貨幣市場(chǎng)并賺取利息。在預(yù)定的時(shí)間段后，游戲結(jié)束，獲勝者將隨機(jī)獲得所有應(yīng)計(jì)利息，而其他人可以提取原始存款。同樣，限量版NFT 可以擁有公平的分配模型，而RPG 可以使用隨機(jī)性來(lái)支持不可預(yù)測(cè)的戰(zhàn)利品掉落，有助于確保所有用戶都有公平的機(jī)會(huì)獲得稀有的數(shù)位資產(chǎn)。

4.保險(xiǎn)

參數(shù)保險(xiǎn)是一種保險(xiǎn)，其賠償直接與特定的預(yù)定義事件掛鉤。智慧合約提供防篡改基礎(chǔ)設(shè)施，用于建立基于資料輸入觸發(fā)的參數(shù)保險(xiǎn)合約。例如，可以使用智慧合約建立農(nóng)作物保險(xiǎn)，使用者根據(jù)特定的天氣資訊（例如某個(gè)地理位置的季節(jié)性降雨量）購(gòu)買保單。保單結(jié)束時(shí)，如果特定地點(diǎn)的降雨量超過(guò)原來(lái)規(guī)定的金額，智能合約將自動(dòng)發(fā)放賠償。最終用戶不僅可以以更少的管理費(fèi)用及時(shí)收到付款，而且保險(xiǎn)的供應(yīng)方可以透過(guò)智慧合約向公眾開放。智能合約允許用戶將資金存入池中，然后根據(jù)池參與者對(duì)池的貢獻(xiàn)百分比將收取的保費(fèi)分配給池參與者。

關(guān)于智能合約的常見問(wèn)題解答

Q:智能合約是什么？

A:智能合約是寫入?yún)^(qū)塊鏈的程式碼，用于執(zhí)行雙方在鏈外同意的操作。透過(guò)自動(dòng)化這些操作，各方之間不再需要中介或信任。

Q:智能合約的范例

A:智能合約最簡(jiǎn)單的例子是消費(fèi)者和企業(yè)之間進(jìn)行銷售的交易。智慧合約可以執(zhí)行客戶的付款并啟動(dòng)企業(yè)的出貨流程。

Q:智能合約的意義是什么？

A:智能合約的目的是進(jìn)一步消除對(duì)可信任第三方在互不信任的各方之間進(jìn)行操作的需要。

Q:智能合約的四個(gè)主要部分是什么？

A:這取決于區(qū)塊鏈及其程式設(shè)計(jì)方式。一般來(lái)說(shuō)，智能合約有狀態(tài)變數(shù)（資料）、函數(shù)（可以做什么）、事件（訊息進(jìn)出）和修飾符（針對(duì)特定使用者的特殊規(guī)則）。有些可能還有額外的元素，這取決于它們的設(shè)計(jì)目的。

總結(jié)

智能合約根據(jù)預(yù)先定義的協(xié)定自動(dòng)執(zhí)行協(xié)議。它們能夠在自動(dòng)化和防篡改的環(huán)境中執(zhí)行此功能，這使它們成為開發(fā)中最具創(chuàng)新性和前景的技術(shù)之一。透過(guò)對(duì)區(qū)塊鏈相容的電腦程式碼的信任取代對(duì)中心化機(jī)構(gòu)（例如銀行、律師和財(cái)務(wù)顧問(wèn)）的信任，智慧合約可能會(huì)迎來(lái)一個(gè)自動(dòng)化的「無(wú)信任系統(tǒng)」時(shí)代。

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