智能合约和预言机初探

范锦锋 三六零科技有限公司开发工程师

1 引言

从以太坊开始，智能合约开始登上历史舞台，然后各种可执行智能合约的区块链纷纷出现，从最初的以太坊实现了智能合约的功能，到INT中的智能合约有扩展区块链智能合同TX的能力(称作INT Contract)。进而小蚁的NeoContract从开发的方便易用下手，支持多种语言，如C#，c++等。还有的比如Asch，拆分开不同的合约叫做令牌系统或者仲裁合约。等等，不一而足。

以太坊的智能合约在区块链中的位置如图1所示。

其实也就是说，智能合约已经在区块链中占有了重要的一席之地。

要很好地理解智能合约，其实是要了解虚拟机的，比如以太坊的EVM、EOS的WASM等。这些类似于JAVA虚拟机（这个不恰当，但容易理解，事实上前者要简单得多）把一些代码运行起来，不管是解释的还是编译的，抑或者二者兼而有之的。

虚拟机从最初的只执行一些简单的指令到后来的执行二进制数据，逐渐走向成熟。相伴随的，智能合约也就越来越强大、易用。

2 智能合约的例子

2.1 比特币的脚本（类智能合约）

图1 区块链架构演变

为什么叫类智能合约呢，其实比特币是没有智能合约的，只有脚本，它只是使用一些简单的指令来完成特定的功能，图2是比特币一个脚本的说明。

图2 比特币的交易脚本

2.2 以太坊智能合约

以太坊的智能合约就比较接近于流行的编程语言了，而且它也有自己的IDE，browser-solidity可以轻松地编写和调试智能合约：

这个合约只是存储并读取一个数据，但是却比比特币的脚本前进了一大步。

2.3 EOS智能合约

首先看一个入门的智能合约helloworld.

EOSIO_ABI(hello,(hello world))

会发现EOS的智能合约已经完成是和主流的开发语言保持一致了。

3 智能合约的编译

智能合约的编译在不同的时期有不同的处理方式，相信在以后也还会有更大的进步。

早期的比特币中只是将脚本按字符串拆分即可，没有什么独特的地方，更谈不上编译步骤。而到了以太坊就出现了独立的编程语言Solidity和编译器，只有使用编译器编译好以后才可以运行在EVM虚拟机中。

而到了EOS，就更是强大到了使用CLANG+LLVM生成Webassembly字节码格式。这就意味着可以使用非常强大的主流的编译器和通用的编译方法。使得EOS的编译器可以编译出更安全健壮的可执行的智能合约。

4 智能合约的执行

比特币的脚本执行非常之简单，只不过调用函数来进行字符串的分析即可，依据不同的标记来解析出相应的指令，再依据相应的指令进行功能的验证和执行，这样最终达到脚本运行的目的。

以太坊的智能合约的执行，则需要先利用SOLC智能合约编译器将代码编译成EVM字节码，然后将EVM字节码通过Geth的RPC接口发送到以太坊网络，验证执行。

EOS的智能合约则需要通过JIT将.wast转成.wasm文件，并且辅助一个abi的文件。二者共同将智能合约部署到虚拟机上，由虚拟机执行。

5 预言机（Oracle）

预言机是区块链和自然世界的接口，目前是一个区块链技术发展的方向。对于智能合约来讲，预言机就是智能合约的输入参数。而大家都知道，智能合约是无法离开参数的输入的。而参数直接影响到了智能合约的最终的输出结果。

举一个例子，预测世界杯的比赛结果，依赖于关键节点的数据输入，如果有人恶意的输入错误的结果，那么，智能合约依据这个错误的结果一定会输出错误的结论。

因此，预言机对输入参数的依赖性是强相关的。预言机可以分为以下几种类型：

（1）软件提供数据的预言机

这种预言机很好理解，类似上面的例子，输入的参数需要一些网站或者相关服务商来得到。

（2）硬件提供数据的预言机

主要是物联网行业，大量的数据可以从硬件采集器或者说相关的传感器采集并发送上来。

（3）可信共识预言机

主要是为了解决输入参数的可信性问题，可以不使用单一的数据来源，比如从多个数据点采集数据，并依据共识原则达到最终的参数采集输入。

Oracle现在开始陆续在各个区块链上有所展现。在以太坊的内部有一些简单的预言机，后来又出现了第三方的以太坊的Oraclize，提供了与外界交互的强大能力。国内的ONT的混合预言机（HydraDAO），另外量子链（QTUM）的Oracle增强了DataFeeds机制，更灵活方便一些。

现在还出现了智能预言机，可以在不同的条件下自动灵活地实施智能合约。

6 结束语

智能合约和预言机相辅相成，一定会在区块链技术的发展中不断地壮大起来，最终实现自然世界和区块链世界的数据自然高效地流转。