智能合約和預(yù)言機(jī)初探

范錦鋒 三六零科技有限公司開發(fā)工程師

1 引言

從以太坊開始，智能合約開始登上歷史舞臺，然后各種可執(zhí)行智能合約的區(qū)塊鏈紛紛出現(xiàn)，從最初的以太坊實現(xiàn)了智能合約的功能，到INT中的智能合約有擴(kuò)展區(qū)塊鏈智能合同TX的能力(稱作INT Contract)。進(jìn)而小蟻的NeoContract從開發(fā)的方便易用下手，支持多種語言，如C#，c++等。還有的比如Asch，拆分開不同的合約叫做令牌系統(tǒng)或者仲裁合約。等等，不一而足。

以太坊的智能合約在區(qū)塊鏈中的位置如圖1所示。

其實也就是說，智能合約已經(jīng)在區(qū)塊鏈中占有了重要的一席之地。

要很好地理解智能合約，其實是要了解虛擬機(jī)的，比如以太坊的EVM、EOS的WASM等。這些類似于JAVA虛擬機(jī)（這個不恰當(dāng)，但容易理解，事實上前者要簡單得多）把一些代碼運行起來，不管是解釋的還是編譯的，抑或者二者兼而有之的。

虛擬機(jī)從最初的只執(zhí)行一些簡單的指令到后來的執(zhí)行二進(jìn)制數(shù)據(jù)，逐漸走向成熟。相伴隨的，智能合約也就越來越強(qiáng)大、易用。

2 智能合約的例子

2.1 比特幣的腳本（類智能合約）

圖1 區(qū)塊鏈架構(gòu)演變

為什么叫類智能合約呢，其實比特幣是沒有智能合約的，只有腳本，它只是使用一些簡單的指令來完成特定的功能，圖2是比特幣一個腳本的說明。

圖2 比特幣的交易腳本

2.2 以太坊智能合約

以太坊的智能合約就比較接近于流行的編程語言了，而且它也有自己的IDE，browser-solidity可以輕松地編寫和調(diào)試智能合約：

這個合約只是存儲并讀取一個數(shù)據(jù)，但是卻比比特幣的腳本前進(jìn)了一大步。

2.3 EOS智能合約

首先看一個入門的智能合約helloworld.

EOSIO_ABI(hello,(hello world))

會發(fā)現(xiàn)EOS的智能合約已經(jīng)完成是和主流的開發(fā)語言保持一致了。

3 智能合約的編譯

智能合約的編譯在不同的時期有不同的處理方式，相信在以后也還會有更大的進(jìn)步。

早期的比特幣中只是將腳本按字符串拆分即可，沒有什么獨特的地方，更談不上編譯步驟。而到了以太坊就出現(xiàn)了獨立的編程語言Solidity和編譯器，只有使用編譯器編譯好以后才可以運行在EVM虛擬機(jī)中。

而到了EOS，就更是強(qiáng)大到了使用CLANG+LLVM生成Webassembly字節(jié)碼格式。這就意味著可以使用非常強(qiáng)大的主流的編譯器和通用的編譯方法。使得EOS的編譯器可以編譯出更安全健壯的可執(zhí)行的智能合約。

4 智能合約的執(zhí)行

比特幣的腳本執(zhí)行非常之簡單，只不過調(diào)用函數(shù)來進(jìn)行字符串的分析即可，依據(jù)不同的標(biāo)記來解析出相應(yīng)的指令，再依據(jù)相應(yīng)的指令進(jìn)行功能的驗證和執(zhí)行，這樣最終達(dá)到腳本運行的目的。

以太坊的智能合約的執(zhí)行，則需要先利用SOLC智能合約編譯器將代碼編譯成EVM字節(jié)碼，然后將EVM字節(jié)碼通過Geth的RPC接口發(fā)送到以太坊網(wǎng)絡(luò)，驗證執(zhí)行。

EOS的智能合約則需要通過JIT將.wast轉(zhuǎn)成.wasm文件，并且輔助一個abi的文件。二者共同將智能合約部署到虛擬機(jī)上，由虛擬機(jī)執(zhí)行。

5 預(yù)言機(jī)（Oracle）

預(yù)言機(jī)是區(qū)塊鏈和自然世界的接口，目前是一個區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的方向。對于智能合約來講，預(yù)言機(jī)就是智能合約的輸入?yún)?shù)。而大家都知道，智能合約是無法離開參數(shù)的輸入的。而參數(shù)直接影響到了智能合約的最終的輸出結(jié)果。

舉一個例子，預(yù)測世界杯的比賽結(jié)果，依賴于關(guān)鍵節(jié)點的數(shù)據(jù)輸入，如果有人惡意的輸入錯誤的結(jié)果，那么，智能合約依據(jù)這個錯誤的結(jié)果一定會輸出錯誤的結(jié)論。

因此，預(yù)言機(jī)對輸入?yún)?shù)的依賴性是強(qiáng)相關(guān)的。預(yù)言機(jī)可以分為以下幾種類型：

（1）軟件提供數(shù)據(jù)的預(yù)言機(jī)

這種預(yù)言機(jī)很好理解，類似上面的例子，輸入的參數(shù)需要一些網(wǎng)站或者相關(guān)服務(wù)商來得到。

（2）硬件提供數(shù)據(jù)的預(yù)言機(jī)

主要是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，大量的數(shù)據(jù)可以從硬件采集器或者說相關(guān)的傳感器采集并發(fā)送上來。

（3）可信共識預(yù)言機(jī)

主要是為了解決輸入?yún)?shù)的可信性問題，可以不使用單一的數(shù)據(jù)來源，比如從多個數(shù)據(jù)點采集數(shù)據(jù)，并依據(jù)共識原則達(dá)到最終的參數(shù)采集輸入。

Oracle現(xiàn)在開始陸續(xù)在各個區(qū)塊鏈上有所展現(xiàn)。在以太坊的內(nèi)部有一些簡單的預(yù)言機(jī)，后來又出現(xiàn)了第三方的以太坊的Oraclize，提供了與外界交互的強(qiáng)大能力。國內(nèi)的ONT的混合預(yù)言機(jī)（HydraDAO），另外量子鏈（QTUM）的Oracle增強(qiáng)了DataFeeds機(jī)制，更靈活方便一些。

現(xiàn)在還出現(xiàn)了智能預(yù)言機(jī)，可以在不同的條件下自動靈活地實施智能合約。

6 結(jié)束語

智能合約和預(yù)言機(jī)相輔相成，一定會在區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展中不斷地壯大起來，最終實現(xiàn)自然世界和區(qū)塊鏈?zhǔn)澜绲臄?shù)據(jù)自然高效地流轉(zhuǎn)。