智慧型合約簡介

智慧型合約是什麼？

「智慧型合約」就是在以太坊區塊鏈上執行的程式。這是一系列存在於以太坊區塊鏈特定地址的程式碼（函數）及資料（狀態）。

智慧型合約是一種以太坊帳戶。這表示智慧型合約有餘額且能作為交易目標。然而，智慧型合約不受使用者控制，而是部署至網路，並按程式編寫方式執行。使用者帳戶能藉由傳送交易，執行智慧型合約定義的函數，來與智慧型合約互動。智慧型合約能定義規則，就像一般合約一樣，且完全透過程式碼自動執行。預設情況下，智慧型合約無法刪除，且與其互動的結果無法逆轉。

基本資訊

如果你是初學者，或是想找不技術性不太強的說明，推薦你參閱智慧型合約簡介。

務必先詳閱帳戶、交易及以太坊虛擬機後再踏入智慧型合約的世界。

數位販賣機

或許最適合智慧型合約的比喻是 Nick Szabo(opens in a new tab) 所說的「販賣機」。只要輸入正確，就保證能得到特定的輸出結果。

要從販賣機取得一包點心：

1錢 + 點心選擇 = 點心分發

這種邏輯會編寫進販賣機中。

而智慧型合約就像販賣機，其中編寫了邏輯。以下是若使用 Solidity 編寫智慧型合約，這種販賣機運作方式的簡要範例：

1pragma solidity 0.8.7;
2
3contract VendingMachine {
4
5    // Declare state variables of the contract
6    address public owner;
7    mapping (address => uint) public cupcakeBalances;
8
9    // When 'VendingMachine' contract is deployed:
10    // 1. set the deploying address as the owner of the contract
11    // 2. set the deployed smart contract's cupcake balance to 100
12    constructor() {
13        owner = msg.sender;
14        cupcakeBalances[address(this)] = 100;
15    }
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17    // Allow the owner to increase the smart contract's cupcake balance
18    function refill(uint amount) public {
19        require(msg.sender == owner, "Only the owner can refill.");
20        cupcakeBalances[address(this)] += amount;
21    }
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23    // Allow anyone to purchase cupcakes
24    function purchase(uint amount) public payable {
25        require(msg.value >= amount * 1 ether, "You must pay at least 1 ETH per cupcake");
26        require(cupcakeBalances[address(this)] >= amount, "Not enough cupcakes in stock to complete this purchase");
27        cupcakeBalances[address(this)] -= amount;
28        cupcakeBalances[msg.sender] += amount;
29    }
30}
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如同自動販賣機消除了我們對販賣員工的需求，智慧型合約也可取代許多產業的中間媒介。

無需許可

任何人都能編寫智慧型合約並部署於區塊鏈網路。你只需要學習如何使用智慧型合約語言編碼，並取得足夠的以太幣，即可部署合約。部署合約基本上是一種交易，因此你需要支付燃料費用，如同進行簡單的以太幣轉帳一樣。然而，部署合約的燃料成本卻遠高於此。

以太坊具備方便開發者編寫智慧型合約的程式語言：

Solidity
Vyper

深入瞭解程式語言

然而，在部署合約前需要先編譯，讓以太坊的虛擬機可以解譯並儲存合約。深入瞭解編譯

可組合性

智慧型合約公開於以太坊, 類似一API於網路. 這表示你可以在自己的智慧型合約中，調用其他智慧型合約，以大幅拓展可能性。合約甚至能部署其他合約。

深入瞭解智慧型合約的可組合性。

限制

智慧型合約本身無法取得「真實世界」事件的資訊，因為這些合約無法擷取鏈外來源中的資料。這表示智慧型合約不會針對真實世界的事件做出反應。這是刻意設計。過度依賴外部資訊可能會破壞共識機制，而共識對安全性與去中心化至關重要。

然而，區塊鏈應用程式最好能使用鏈外資料。解決方法是使用預言機，這種工具可以取得鏈外資料並提供給智慧型合約使用。

智慧型合約的另一個限制為合約大小的上限。智慧型合約必須小於 24KB，不然燃料不足。可以透過鑽石模式(opens in a new tab)迴避此問題。

多簽合約

多簽（多重簽章）合約是需要多個有效簽章，才能執行交易的智慧型合約帳戶。這能有效預防持有大量以太幣或代幣的合約發生單點失效。多簽合約也能將執行合約與金鑰管理的責任分散給多方，避免遺失單一私密金鑰造成資金無法回復的損失。基於上述理由，多簽合約可用於簡單的去中心化組織管理體系。多簽需要在 M 個可接受的簽章中取得 N 個簽章才能執行（其中，N ≤ M 且 M > 1）。通常是N = 3, M = 5 以及 N = 4, M = 7。 4/7 的多簽需要在七個可能的有效簽章中取得四個簽章。這表示即便遺失三個簽章，仍可取回資金。在這種情況下，這也表示大多數金鑰持有者必須同意並簽署，才能執行合約。

智慧型合約資源

OpenZeppelin Contracts - 開發安全智慧型合約的資料庫。