什麼是智能合約?為什麼需要智能合約?智能合約是如何運作的?

更新於 2023/6/5 上午2:20:04

本文將介紹智能合約的概念和重要性,解釋為何智能合約在區塊鏈領域如此重要,並探討智能合約的運作原理。了解智能合約的優點和應用場景,以及未來發展前景。如果您對智能合約感興趣,不容錯過這篇詳盡的介紹文章。

長話短說

  • 智能合約是存儲在區塊鏈上的數字合約,在滿足預定條件時會自動執行。
  • 智能合約的概念在 1994 年就被提出,但是直到 2015 年以太坊出現後才被大範圍接受並使用。
  • 應用智能合約的大企業已有 IBM、沃爾瑪、華為等。

智能合約是什麼?

智能合約,英文是 Smart Contract, 是部署在區塊鏈上的一段程式,當特定條件滿足時就會執行。它們主要用於自動執行協議,當達成約定的條件時,合約會自動執行下一步,讓所有參與者能夠立即確定結果,無需任何中介的參與或時間延遲。

假設有一個房東和一個租戶之間的租賃合約,合約條件包括每月支付租金、確定入住和退房日期等。通過使用智能合約,這些條件可以被編程到合約中並自動執行。

當入住日期到來時,智能合約會自動向租戶發送提醒並收取租金。如果租戶未支付租金,智能合約可以自動執行相應的程序,例如發送提醒通知或根據合約條款進行法律程序。

同樣地,當租期結束時,智能合約可以自動處理退房程序,包括退還押金、檢查房屋狀況等。這樣,租賃合約的執行可以更加高效、準確,並且不需要依賴第三方機構的介入。

智能合約是如何運作的?

智能合約的工作原理很簡單。它們遵循一種“如果/何時…那麼…”的邏輯(if/when…then…),並寫入區塊鏈中。當某些條件得到滿足並經過驗證時,就會執行相應的操作。這些操作可以包括支付資金、登記信息、發送通知或開具票據等。完成交易後,區塊鏈會被更新,交易的結果無法更改,只有獲得許可的各方才能查看。

智能合約可以根據需要制定許多規則,以確保參與者對執行結果是滿意的。參與者需要確定交易及其數據在區塊鏈上的表示方式,達成共識關於“如果/何時…那麼…”的規則,並討論可能出現的例外情況,同時確定解決爭議的框架。

智能合約的優缺點?

智能合約的優點

智能合約的主要優勢與區塊鏈技術的優勢相似,它們消除了對第三方的需求。智能合約的其他優點包括:

  • 高效率:它們加快了合約執行的速度。
  • 高準確性:不會出現人為錯誤。
  • 不可變:程式碼無法被修改。

智能合約的缺點

  • 永久性風險:如果出現錯誤,無法更改合約。
  • 人為因素風險:它們依賴於程式設計師確保程式碼符合合約條款。
  • 漏洞風險:程式碼中可能存在漏洞,允許以不誠實的方式執行合約。

智能合約的實際應用有哪些?

智能合約在物流和供應鏈管理、版權保護、投票系統、銀行金融等領域都能有廣泛的應用,以下是智能合約被大企業實際應用的案例:

IBM

IBM 是目前運用區塊鏈和智能合約技術最多的企業之一,以下是部分實際應用:

  • 提高供應鏈透明度:Sonoco 和 IBM 正在努力提高供應鏈透明度,減少藥物在運輸中可能會產生的問題。他們利用 IBM Blockchain Transparent Supply 打造了一個名為Pharma Portal 的區塊鏈平台,用於跟踪藥物在供應鏈中的流通情況,提供可信、可靠和準確的數據給多個參與方。
  • 增強零售商與供應商之間的信任:美國家裝與建材零售商 The Home Depot 使用智能合約來快速解決與供應商的糾紛。通過實時溝通和提高對供應鏈的可見性,他們正在與供應商建立更牢固的關係,從而有更多時間用於關鍵工作和創新。
  • 提高國際貿易效率:通過加入由 IBM Blockchain 召集的貿易融資網絡 we.trade,企業正在為全球貿易創建一個信任的生態系統。作為一個基於區塊鏈的平台,we.trade 使用標準化規則和簡化的交易選項來減少摩擦和風險,同時簡化交易流程並為參與公司和銀行擴大貿易機會。

Walmart 沃爾瑪

在2018年,沃爾瑪、IBM、雀巢和其他八家公司共同成立了一個食品安全聯盟 Food Trust,並推出了IBM Food Trust平台。

IBM Food Trust平台由多個模塊組成,包括食品認證、食品安全和食品浪費等。該平台的目標是幫助食品系統中的各方(生產商、供應商、製造商、分銷商和零售商)協同合作,提高供應鏈的效率。它為食品行業提供了智能合約模板和開發接口,以滿足行業需求。

該平台的優勢在於提供供應鏈的透明度,並解決了產品識別效率低下的問題。例如,IBM Food Trust平台中的「IBM Food Trust Product Recall」功能可以即時訪問可追蹤的數據,用於驗證供應鏈中的環節、位置和狀態,並進行產品追溯查詢。

另外,「IBM Food Trust Certificate Management」功能用於上傳、管理、存儲、編輯和分享說明信息、檢驗結果和審核資料,進行認證版本控制、確認性驗證和實時共享。客戶和商家可以登錄該平台查詢所需的信息。所有信息都是公開的,這建立了客戶與商家之間的信任。隨著越來越多的參與者加入平台,其可信度也會增強。

目前,沃爾瑪旗下的山姆會員商店和沃爾瑪超市的所有新鮮蔬菜供應商都加入了IBM Food Trust平台。沃爾瑪不僅節省了成本,還增強了品牌的信任度。其他零售行業的參與者,如家樂福、雀巢和橄欖油公司Conde de Benalúa等,也紛紛加入了IBM Food Trust平台。

華為

2021 年,華為聯合深圳農行完成了一項行業內首個數字人民幣雲側智能合約應用項目。根據這個項目的運作流程,租客在智慧租賃平台上選房、簽約並支付押金和租金後,資金會轉入房東的數字人民幣帳戶,同時生成智能合約將資金鎖定。每月租金支付日,智能合約引擎會自動釋放當月的租金,租約到期後還會自動將數字人民幣押金退還給租客。

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智能合約是誰提出的?

智能合約的概念在 1994 年就由美國電腦科學家、法學家及密碼學家 Nick Szabo 首次提出,但侷限於時代和科技發展水平,並沒有得到重視和發展。直到 2015 年 Vitalik Buterin 提出並將以太坊正式上線,把智能合約視為其特色之一,智能合約才獲得了爆發式成長。至今以太坊還是部署最多智能合約的區塊鏈。

比特幣有智能合約嗎?

比特幣上也可以寫智能合約,並且比以太坊更早就支持智能合約,但是比特幣區塊鏈支持的開發語法和功能很有限,所以目前在智能合約方面,比特幣還無法和以太坊一較高下。

智能合約和 NFT 的關係?

智能合約可以用於創建、發行和管理 NFT。通過智能合約,藝術家、創作者或持有人可以建立一個代表獨特數字資產(如數位藝術品、虛擬地產或收藏品)的 NFT。智能合約可以定義 NFT 的屬性、所有權和交易規則,確保其真實性、不可變性和可追溯性。

當一個 NFT 被創建後,智能合約可確保該 NFT 的狀態和交易歷史被完整地記錄在區塊鏈上,從而確保所有的交易和所有權轉移是公開透明且不可更改的。智能合約還可以設定特定的條件,如交易完成後的分紅、創作者的版權收益分享等,以保障參與者的權益。

NFT 的流通和交易也依賴智能合約的執行。當一個 NFT 被轉移或出售時,智能合約會自動執行相應的代幣轉移和所有權變更。這樣,使用者可以在安全、透明和不需要中介的環境下進行 NFT 的交易。

開發智能合約需要哪些技能?

開發智能合約需要具備以下技能:

  1. 區塊鏈基礎知識:深入了解區塊鏈技術的原理、運作方式和不同平台的特點。這將幫助你理解智能合約的運行機制以及相關的概念和術語。
  2. 編程語言:熟悉智能合約開發所需的編程語言,特別是以太坊平台上的 Solidity 語言。這是開發智能合約最常用的語言之一,能夠實現合約的業務邏輯和功能。其他可能使用的語言還包括 Vyper、Rust 等。
  3. 熟悉智能合約開發框架:熟悉相應的智能合約開發框架,例如 Truffle、Remix 等,這些框架可以幫助開發人員更高效地編寫、測試和部署智能合約。
  4. 安全意識:了解智能合約開發中的安全風險和漏洞,以及如何採取相應的安全措施保護合約和使用者的資產。這包括避免重大安全漏洞,如重入攻擊和權限控制問題。
  5. 測試和調試能力:能夠進行有效的測試和調試,以驗證智能合約的正確性、穩定性和安全性。這包括單元測試、集成測試和模擬環境中的測試,並能夠分析和解決在開發過程中遇到的問題和錯誤。

參考資料