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
如果您是加密貨幣愛好者，那么一定會聽說過智能合約。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？對區(qū)塊鏈來說意味著什么呢？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)路上簽署并儲存的數(shù)位協(xié)議，當(dāng)滿足合約條款和條件(T&C) 時自動執(zhí)行。條款和條件是用區(qū)塊鏈特定的程式語言（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，智能合約應(yīng)用可以降低交易方風(fēng)險、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，比比特幣問世早了十年，并于1994 年提出了能夠以計算機(jī)代碼形式記錄合同的想法。當(dāng)滿足某些條件時，該合同將自動啟動。這就是智能合約的雛形。
這個想法可能會消除對受信任的第三方公司（如銀行）的需求。因為在進(jìn)行交易時，您不再需要受信任的第三方；相反，合約（或交易）是在完全由計算機(jī)控制的可信網(wǎng)路上自動執(zhí)行的。
Szabo 多年來一直在研究這個想法，甚至寫了一本名為「智能合約：數(shù)位自由市場的構(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關(guān)系：應(yīng)用程式（包括代幣）由智能合約（或多個連接的智能合約）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。它使用程式碼來利用區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢，從而釋放出更大的功效、開放性和保密性。
智能合約的執(zhí)行由相對簡單的「if/when…then…」語句控制，這些語句以區(qū)塊鏈上的程式碼編寫。當(dāng)滿足并驗證了預(yù)定條件時，計算機(jī)網(wǎng)路將執(zhí)行操作。這些行動可能包括向有關(guān)方面發(fā)放資金、注冊車輛、發(fā)送通知或開罰單。然后，當(dāng)交易完成時，區(qū)塊鏈將更新。這意味著交易無法更改，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，盡管越來越多的組織將區(qū)塊鏈用于業(yè)務(wù)、提供范本、Web 介面和其他在線工具來簡化智能合約的結(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)議都涉及互不相識的雙方，這就帶來了任何一方不履行承諾的風(fēng)險。為了解決交易對手風(fēng)險，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)兩個用戶之間的可信中介。雖然這種動態(tài)使許多原本不會承擔(dān)這種風(fēng)險的合約得以存在，但也造成了大型集中化機(jī)構(gòu)對合約施加不對稱影響的情況。
而智能合約透過提供多項優(yōu)勢改進(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)路對合約邏輯進(jìn)行冗余處理和驗證，可提供強(qiáng)有力的防篡改、正常運(yùn)行時間和正確性保證，確保合約根據(jù)其條款按時執(zhí)行。
使用去中心化網(wǎng)路來托管和執(zhí)行協(xié)議條款，也降低了營利性中間商利用其特權(quán)地位尋租和攫取價值的能力。
最后，智能合約流程的自動化，意味著任何一方都無需等待手動輸入資料、交易對手履行義務(wù)或中間人處理交易，這大大提高了效率。
綜上所述，智能合約無疑為世界提供了一種更安全、更可驗證的方式，用于創(chuàng)建涉及價值和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳鐣f(xié)議。
智能合約的缺點(diǎn)
然而，區(qū)塊鏈和智能合約的發(fā)展仍處于初級階段，開發(fā)人員在建立可驗證網(wǎng)路的愿景時必須面對各種限制。
智能合約開發(fā)的一個標(biāo)志性限制是其不可更改性：智能合約程式碼一旦創(chuàng)建，就無法更改。這既是一個強(qiáng)大的功能，也是一個根本性的限制。只要區(qū)塊鏈運(yùn)行在其上，不可更改的應(yīng)用程式就會自動運(yùn)行，但它們不能因新特性、功能、錯誤修復(fù)或擴(kuò)展而升級。
這凸顯了智能合約的另一個限制和風(fēng)險——智能合約在部署時如果存在未被發(fā)現(xiàn)的錯誤或漏洞，就無法及時更改（有時甚至根本無法更改），這使得智能合約審計成為智能合約開發(fā)流程的核心部分。
許多開發(fā)人員用來應(yīng)對這一限制的一種變通方法是創(chuàng)建可升級的智能合約，即使用代理合約指向一個新、更新的智能合約。這并不會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。最簡單的用途之一是確保兩方之間發(fā)生交易，例如貨物的購買和交付。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)貨或交貨時自動轉(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、爭議解決和醫(yī)療保健只是智慧合約理論上可用的幾個例子。
最后，讓我們來看看智能合約使用的幾個案例：
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（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、期權(quán)、穩(wěn)定幣、交易所和資產(chǎn)管理）的應(yīng)用程式組成，并透過無需許可的可組合性組合多種服務(wù)來創(chuàng)造新的金融原語。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)暴露于價格對（例如45% 代幣A、55% 代幣B）的用戶實(shí)現(xiàn)自動化交易，Aave 使用智能合約以無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防篡改地執(zhí)行游戲內(nèi)的操作。
一個例子是PoolTogether ，這是一款無損儲蓄游戲，用戶將資金放入共享池中，然后將其導(dǎo)入貨幣市場并賺取利息。在預(yù)定的時間段后，游戲結(jié)束，獲勝者將隨機(jī)獲得所有應(yīng)計利息，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)性來支持不可預(yù)測的戰(zhàn)利品掉落，有助于確保所有用戶都有公平的機(jī)會獲得稀有的數(shù)位資產(chǎn)。
4.保險
參數(shù)保險是一種保險，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)保險合約。例如，可以使用智慧合約建立農(nóng)作物保險，使用者根據(jù)特定的天氣資訊（例如某個地理位置的季節(jié)性降雨量）購買保單。保單結(jié)束時，如果特定地點(diǎn)的降雨量超過原來規(guī)定的金額，智能合約將自動發(fā)放賠償。最終用戶不僅可以以更少的管理費(fèi)用及時收到付款，而且保險的供應(yīng)方可以透過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。透過自動化這些操作，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:智能合約的四個主要部分是什么？
A:這取決于區(qū)塊鏈及其程式設(shè)計方式。一般來說，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)計目的。
總結(jié)
智能合約根據(jù)預(yù)先定義的協(xié)定自動執(zhí)行協(xié)議。它們能夠在自動化和防篡改的環(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。透過對區(qū)塊鏈相容的電腦程式碼的信任取代對中心化機(jī)構(gòu)（例如銀行、律師和財務(wù)顧問）的信任，智慧合約可能會迎來一個自動化的「無信任系統(tǒng)」時代。
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