蓋索林 Gasolin

什麼是智能合約(Smart Contract)?

智能合約是什麼?

在區塊鏈上運行的程式,通常稱為智能合約(Smart Contract)📒。所以通常會把"寫區塊鏈程式"改稱作"寫智能合約"。雖然比特幣(Bitcoin)上也能寫智能合約,但是比特幣所支援的語法僅與交易有關,能做的事情比較有限。因此目前提到寫智能合約,通常指的是支援執行圖靈完備程式的以太坊(Ethereum)區塊鏈⛓。

智能合約可以做什麼

目前最常見的智能合約是各種加密貨幣合約💷,開發者可以很容易地透過部署一個智能合約,來提供運行於以太坊上的新加密代幣。如果這份智能合約相容於ERC20標準1,開發者不需要重新開發從挖礦到交易的整個代幣生態系,你的新加密代幣就可以直接使用支援以太坊的電子錢包💰來收送,大大降低了建立新加密代幣的門檻。

智能合約也讓募資💸變得更透明。參與者投資資金或提供服務,也可獲得相應的權益。這份權益可以用代幣的形式返還給參與者。同樣地如果這代幣相容於ERC20標準2,投資者或贊助者還可以隨時交易這些代幣。讓資金的運用變得更加彈性,也降低了投資的門檻。

除此之外,智能合約也可以用來運作各式公開公正的自動服務機構(DAO,Decentralized Autonomous Organization)🏦。透過分散在全球各節點上運作的智能合約,所有運作與決策都是公開透明的,降低了交易的不確定性(Uncertainty)。

智能合約和一般程式的差異

以太坊智能合約確實有些和一般程式不同的特性,以下整理了四個不同點。

一,整合金流容易

一般的應用程式要整合金流是件非常不容易的事情。而智能合約極容易整合金流系統(使用以太幣或自行建立的新代幣合約)。

二,部署時與後續寫入時需費用

一般的應用程式需要提供網址讓使用者下載,一般的網頁應用程式也需要運行在伺服器上,開發者需要維持伺服器的運作以提供服務,這需要持續地花費(就算是免費的伺服器或網頁空間,也是廠商自行吸收了費用),程式開始運作後,除了維持費用外不需額外的花費。

智能合約在部署時需要一筆費用,這筆費用將分給參與交易驗證(挖礦)的人。而在合約部署成功後,合約會作為不可更改的區塊鏈的一部分,分散地儲存在全球各地以太坊的節點上。也因此,智能合約在部署後,並不需定期提供維持費用,同時查詢已寫入區塊鏈的靜態資料時也不需費用。只有在每次透過智能合約寫入或讀取計算結果時,需要提供一小筆交易費用。

三,儲存資料的成本更高

一般的應用程式將資料儲存在本機或伺服器上,需要資料時再從本機或伺服器上讀取,而智能合約將資料儲存在區塊鏈上,儲存資料所需的時間與成本相對昂貴。

四,部署後無法更改

一般的應用程式改版時可透過安裝新版程式,網頁應用程式也可透過部署新版程式達成,而智能合約一旦部署到區塊鏈上後,就無法更改這個智能合約。當然聰明的開發者透過加入額外的智能合約,也已有辦法繞過智能合約部署後無法再更改的限制。

如何撰寫智能合約?

Ethereum上的智能合約需要使用solidity2語言來撰寫。之前還有其他能用來撰寫智能合約的語言如Serpent(類Python)、lll(類Fortran),但目前看到所有公開的智能合約都是使用solidity撰寫。官方宣傳上說solidity是一種類似Javascript的語言,而且圍繞著solidity的各種開發工具鏈都是使用屬於Javascript生態系的npm來提供的。

將智能合約部署到區塊鏈的流程

寫好solidity程式碼(.sol)後,需要先將程式碼編譯(compile)成EVM(Ethereum Virtual Machine)能讀懂的二進位Contract ByteCode,才能部署到Ethereum的區塊鏈上執行。部署到區塊鏈上的合約會有一個和錢包地址(Address)一樣格式的合約地址(Contract Address)。

graph LR subgraph local .sol -- compile --> bytecode[Contract Bytecode] end subgraph ethereum bytecode -- deploy --> Contract end

部署後智能合約可自動執行。後續呼叫智能合約的時候,使用者可以使用部署合約的錢包地址(Owner Account),或依據撰寫的智能合約條件,讓其他錢包地址也能呼叫這個智能合約。 所謂的"呼叫智能合約",其實就是向這個合約地址發起交易,只是交易的不只是代幣,而可以是智能合約提供的呼叫方法。

graph LR subgraph local Account end subgraph ethereum Account -- call --> Contract Contract --> EVM end

有點抽象,來個例子? 🌰

收到我的ENS網域啦 gasolin.eth這篇文章中,我介紹了申請Ethereum Name Service的心得。其實ENS本身就是一堆智能合約的集合,透過這些智能合約,一起提供了Ethereum Name Service從申請,競價,到設定地址對應的服務。

要和智能合約互動,除了需要有合約地址外,還需要知道合約所提供的操作介面(Application Binary Interface,ABI),即知道如何呼叫程式提供的功能,和如何解釋程式回傳的資料。 ABI(JSON格式)檔案在從原始碼編譯成ByteCode時會一併產生。

下圖即是ENS Public Resolver這個合約的地址和ABI。

準備好合約地址和ABI後,我們才能呼叫對應功能來存取合約。 Imgur

下一篇中,我將簡單介紹如何撰寫Solidity程式。

參考資料