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智慧型合約簡介

最後編輯: @wackerow(opens in a new tab), 2024年4月22日

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 }
16
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 }
22
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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複製

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。

衍生閱讀

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網站上次更新: 2024年6月19日

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