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区块链中的智能合约
区块链中的智能合约
作为一名受欢送的区块链平台的开发者,我们有时被问到相似以太坊的智能合约能否走多链道路。我总是答复说:没有,至少目前还没有。
但智能合约在区块链充溢炒作的世界里都能够风行一时,为什么以前不行呢?那么问题是,虽然我们如今理解了关于比特币区块链的三大强势用例(出处,公司之间记载和轻量级的融资),但我们尚未找到以太坊智能合约的等价物。
这并不是说人们缺乏想要应用智能合约的想法。相反,这些想法很多是基本不可能完成的。你看,当精明的人听到“智能合约”这个词,他们的想象力常常就会天马行空。他们联想到自动化智能软件,去融入这个世界,应用其数据凑凑繁华。
不幸的是智能合约的理想远远比这些更世俗:
智能合约其实是一段被存储在一个区块链上的代码,由区块链买卖触发。
它读取并且在区块链数据库写入数据。 这就是智能合约。真的。智能合约仅仅是一串在区块链上运转的有着奇特名字的代码,并与区块链状态形式互相影响。什么是代码?代码能够是帕斯卡,是Python,是PHP。它是Java,是Fortran言语,是C++。假如我们议论的是数据库,它就是写在扩展SQL的存储过程。一切这些言语根本上是等价的,处理了同一品种同样类型问题的处理办法。当然,每一种言语都有其优点和短处 —— 你一定是疯了才会用C言语去树立网站或用Ruby紧缩高清视频。但是至少在准绳上,你能够,只需你想。你只是在便利性和性能方面付出了繁重的代价。
智能合约的问题并不只仅是人们的希冀被夸张了。而是那些希冀招致许多人在不可能完成的想法上消耗时间与资金。看来大公司得有充足的资源去阅历一个漫长的路途 ——当高级管理人员遇到了一种新的技术并真正了解它的优点和局限性的那一刻起。或许我们本人的经历可以协助缩短这个时间。
在过去的九个月中,我们曾经投了不少智能合约的用例,并且曾经找到了我们本人的响应,一次又一次地,那是他们基本无法做到的。最终,我们曾经鉴别了三种智能合约最常见的误解。这些想法都没有错,由于技术不成熟,或者工具尚不可用。相反,他们误解的只是在一个数据库中以分散方式运转代码的根本性质。
联络外部效劳
通常状况下,第一个用例提出的智能合约是改动其行为以响应一些外部事情。例如,在一个给定的月份里,依据降雨的数量来支付的农业保险政策。想象中的过程大约是这样:智能合约等到预定的时间,会从外部效劳检索天气预告,并依据收到的数据停止恰当的行为。
这一切听起来很简单,但同时也是不可能的。 为什么呢?由于区块链是基于共识的系统,这意味着只要在处置完一笔买卖后的每一个节点到达相同的状态,它才会起作用。这一切都只能存在于区块链必需是完整肯定,没有任何可能发作差别的状况下。当有两个老实的节点不同意这条链状态的那一刻,整个系统将变得一文不值。
如今回想一下,智能合约是由链上的每个节点独立地执行的。因而,假如智能合约从外部源检索获取一些信息,那么会反复再检索并分别由每个节点执行。但是,由于信息源是区块链以外的,不能保证每个节点都会接纳相同的答案。或许信息源将改动它在不同节点之间恳求的响应时间,或者它会成为暂时不可用的状态。无论哪种方式,一旦共识被突破,整个区块链系统都会瘫痪。
那么,有什么处理方法吗?其实,这很简单。替代智能合约发起启动外部数据检索,在一个或多个信任方(“数据库”)的检索创立中嵌入买卖链中的数据。每个节点都会有一个数据完整相同的副本,因而它能够平安的在一个智能计算合同中运用。换句话说,由数据库推送数据到区块链要比智能合约拖出数据要好得多。
当智能合约触及到引发招致外界事情,会呈现相似的问题。例如,很多人喜欢智能合约中一个调用银行API以完成转账的想法。假如每个节点都是独立地执行链中的代码,谁担任调用这个程序接口?假如答复是某一个节点,假如那个特定的节点呈现毛病会发作什么,你还能慢条斯理吗?假如答复是每一个节点,我们能够信任每个节点与该接口的密码吗?难道我们真的希望这个程序接口被调用数百次吗?更糟糕的是,假如智能合约需求晓得接口调用能否胜利,我们就又回到了依赖于外部数据的问题上。
和原来一样,有一个简单的处理办法。取而代之的是智能合约调用外部的API,我们运用一个可信任的效劳器监测区块链的状态和执行某些操作的响应。例如,银行可能前瞻性地观看区块链,并施行资金转移以及反映上链买卖。这关于区块链的共识并没有任何风险,由于链扮演着一个完整被动的角色。
看着这两种处理办法,我们能够提出一些意见。首先,它们都需求一个牢靠的实体来应对区块链和外界之间的互相作用。虽然这在技术上是可能的,但它毁坏了一个分散系统的目的。其次,这些处理办法中运用读取和写入数据库的机制就是开门见山的的例子。它提供外部信息的数据库只是简单地将这些信息写人链中。这反映了区块链的状态在理想世界中要做的无非是从链读取数据。换言之,一个区块链和外界之间的任何互相作用仅限于常规数据库操作。我们稍后再就这一点做细致讨论。
强迫执行链上付款
我们常常会听到很多关于另一个倡议:运用一个智能合同来自动化支付的优惠券,即所谓的“智能债券”。这个想法是在恰当的时间,自动启动智能合约的付款代码,既防止了手动过程,同时又保证了发行者无法违约。
当然,为了这项工作,用来归还的资金必需在区块链内部流通为好,否则智能合约无法保证付款。如今回想一下,区块链就是一个数据库,这种状况下,财务总账包含发放的债券以及一局部现金。因而,当我们议论优惠券付款时,实践上是在讨论商定的时间内自动发作的数据库操作。
固然这种自动化在技术上具有可行性,但它一直被财政艰难所搅扰。假如用于支付债券的资金是由债券的智能合约控制,那么这些付款确实能得到保证。但这也意味着这些资金不能由债券发行方作为他用。假如这些资金不在智能合约的控制下,那么就没有方法保证付款能够得到保证。
换句话说,智能债券要么是毫无意义的发行人,要么是毫无意义的投资者。假如你认真想想,这完整是一种显而易见的结果。从投资者的角度来看,债券的重点就是其具有吸收力的报答率,但有一定的违约风险本钱。而关于发行人来说,债券的目的是用相似筹集资金用于消费,但也有些活动有风险,例如树立新厂。所以是没有方法让债券发行人可以募集到资金的同时保证投资者能够得到归还。这并没有什么好不测的,本来风险和报答之间的关系就不是区块链能处理的问题。
躲藏秘密数据
正如我之前曾经写过的,有效应用区块链最大的应战就是它提供过于彻底的透明度。例如,假如十家银行在一同树立一个区块链,有两家停止了一项双向买卖,这项买卖将立刻对其他八家可见。固然也有缓解这个问题的各种战略,但还没有一个能够击败简单有效的中央数据库,除非能有一个牢靠的管理员曾经完整控制谁能够看到什么。
有些人以为智能合约能够处理这个问题。他们提出每个智能合约都包含了本人的微型数据库这一论据,以为它具有完整控制的才能。由于该数据库中一切的读写操作是由合约代码所介导的,所以合约无法直接读取其他数据。 (数据和代码之间的这种严密耦合称为埋离子,并且是盛行的面向对象编程范例的根底。)
所以,假如一个智能合约不能访问其他的数据,我们能否处理区块链失密性的问题?讨论在智能合约中躲藏信息能否有意义?不幸的是,答案能否定的。由于即便一个智能合约无法读取其他的数据,该数据依然存储在链中的每一个节点上。关于每个区块链的参与者来说,完整能够控制一个系统的存储器或者磁盘。假如当他们想要从本人的系统中阅读信息,有什么能阻止他们呢?
在智能合约躲藏网页数据就像把它躲藏在HTML代码里一样平安。当然,普通的网路用户不会看到它,由于它并未显现在他们的阅读器窗口中。但是,一切这一切需求一个网页阅读器添加“查看源文件”功用(由于它们都有),并且躲藏的信息变得普遍可见。同样,关于躲藏在智能合约的数据,所需求的只是有人修正其区块链软件显现合约的全部状态,就能够看到隐秘的假象。只需一个差不多的程序员花一个小时左右就能够做到。
什么是智能合约?
有了这么多智能合约不能做到的事情,有人可能会问它们实践上到底是什么。但要答复这个问题,我们需求回到本人区块链的根底。扼要重述一下,区块链使数据库能够被彼此互不信任的实体直接和平安地共享,而无需中央管理。 区块链完成了数据中介化,并显著减少了复杂性以及大量本钱。
一切数据库都是经过“买卖数据”来停止更改,其中包含一组对该数据库的更改,但它必需作为一个整体停止更改,不管胜利或失败。例如,在财务分类账里,Alice向Bob停止付款,那么这笔买卖就表现为:(一)检查Alice能否有足够的资金;(二)从Alice的帐户扣除一定和买卖款项相等的金额;(三)在Bob的账户上增加相等的金额。
在常规的集中的数据库,这些买卖是由一个单一可信权威管理机构创立的。相比之下,由区块链驱动的共享数据库,买卖能够由任何一个区块链的用户创立。而且,由于这些用户不完整信任对方,数据库必需含有限制停止买卖的规则。例如,在一个对等网络的财务分类账,每一笔买卖必需坚持资金的总量不变,否则,用户能够随意给本人取尽可能多的钱,由于他们都很喜欢。
能够想象表示这些规则的各种方式,但如今有两种主导形式,分别用比特币和以太坊启动。我们能够称比特币的办法为“买卖限制”,是在几方面评价每一笔买卖:(一)删除该买卖的数据库条目,和(乙)的条目创立。在一个财务分类账中,该规则规则已删除条目的资金总数量必需与所创立的总数量匹配。 (我们以为现有条目的修正相当于删除该条目并在其位置上创立一个新的。)
第二种形式来源于以太坊,即智能合约。这标明修正合约的全都数据必需其代码才能够执行。 (在传统的数据库的背景下,我们能够以为这是一个强迫存储过程。)要修正合约数据,区块链用户会发送恳求到其代码,从而决议能否满足以及如何满足这些恳求。而在这个例子中,作为一个财务分类账的智能合约中心数据库的管理员,同样需求执行的三个步骤:检查能否有足够的资金,从一个帐户扣除资金,并添加到另一个账户。
这两种形式都是有效的,而且每一种都有其优点和缺陷,正如我在前面深化讨论的那样。总而言之,比特币方式的买卖限制提供了优越的性能和并发性,而以太坊式智能合同则提供了更大的灵敏性。因而,回到智能合约是什么的问题就是:智能合约关于区块链的用例不能用买卖限制来完成。
给予了智能合约这一规范,我还没有看到它变成契合区块链具有权限的强大用例。我所晓得的有压服力的区块链应用程序都运用比特币买卖的方式,它能够处置管理权限和普通的数据存储,以及资产的创立、转移、托管、买卖和消弭。虽然如此,新的用例依然在呈现。就算有人需求智能合约的力气,我也不会诧异。或者说,至少是比特币形式的延伸。
不论答案是什么,关键要记住的是,智能合同只是一种限制在数据库中停止的买卖的办法。这无疑是一个有用的东西,而且是使该数据库平安共享的关键。但智能合约不能做任何事情,它们当然也无法逃脱他们所在数据库的边境。
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