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区块链智能合约技术在金融领域的研发应用现状、问题及建议
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区块链智能合约技术在金融领域的研发应用现状、问题
关注微信公众号智能合约开山之作：《智能合约》——尼克·萨博
译者(狗叔UncleDoge)按：“智能合约(Smart
contract)”概念由计算机科学家、加密大师尼克·萨博(Nick
Szabo)在1993年左右提出来，1994年他写成了《智能合约》(Smart
contracts)论文，是智能合约的开山之作。尼克·萨博在数字合约和数字货币领域的研究非常出名，他创造了“智能合约(Smart
contracts)”一词和相关概念。智能合约是加密货币和E编程语言的一个主要功能。早在1998年，尼克·萨博就设计出了一种叫“比特黄金”(bit
gold)的去中心化的数字货币机制，由于缺少广泛支持最后失败了，但是却被公认为是比特币的最直接先驱。尼克·萨博被经常被怀疑是比特币背后的神秘发明者
— 中本聪(Satoshi Nakamoto)。
一个智能合约(Smart
contract)是一个计算化交易协议，用来执行合约条款。智能合约设计的通常目的是为了满足一般的合同条件(譬如支付条款，扣押令，私密性，甚至是执法)，最大限度减少恶意和意外的状况，最大限度减少使用信任式中间媒介。相关的经济目标包括降低欺诈损失，仲裁和执法成本，还有其它的交易成本。
对于今天已经存在的一些技术可以被认为是粗糙的智能合约。例如，自动刷卡机(POS)和卡，电子数据交换(EDI)，公共网络带宽的供需分配。
数字现金协议(Digital cash protocols)是很好的智能合约例子。他们实现了网上支付，同时保留了纸币现金的特点：不可伪造性，私密性和可分性。当我们再瞟一眼数字现金协议族时，把他们放在智能合约设计的更大范围里，我们可以看到，这些协议能够被实施到种类繁多的电子无记名有价证券，而不止于数字现金。我们还可以看到将它们应用到一个完全的顾客-供应商交易体系里。我们需要的不止是数字现金协议；我们需要一个这样的协议：它能够完全保证如果付款了，商品会被发送，或者商品寄出去了，就会收到钱。现时的商业系统使用各种各样的技术来完成这个目的，如邮件确认，面对面交易，凭靠信用记录和讨债公司延长信用等。智能合约拥有可以大大减少许多商业交易欺诈和执法成本的潜力。数字现金协议使用了几个来源于密码学和计算机科学领域里新近发展的重要基础技术。大部分技术还没有被广泛地利用到促进这些合约安排，但是前景广阔。这些副协议族包括拜占庭协议(Byzantine
agreement)，对称性和非对称性加密(symmetric and asymmetric
encryption)，数字签名(digital signatures)，盲签名(blind
signatures)，分割&选择(cut &choose)，比特承诺(bit
commitment)，秘密分享(multiparty secure
computations,&secret sharing)，不经意传输(oblivious
transfer)，和多方安全计算(multiparty secure
computation)。所有这些协议除了第一个都在里有描述。
智能合约设计在合同法，经济学和合同起草策略上的结果很少被探索研究(反之亦然)。除此之外，我怀疑能够大大减少执行某些合约的交易成本的可能性和在智能合约上创造新商业和社会机构的机遇虽然是巨大的，但是也很少被研究过。“密码朋克”(“cypherpunks”)探索了一些新基石式协议的政治影响。在电子数据交换(EDI:Electronic
Interchange)领域，传统商业交易元素(发票，收据等)的电子化交易，有时候包括加密和数字签名这些功能，可以被视为智能合约早期先行者。实际上，这些商业形式为智能合约设计者提供了很好的出发点和杀出了一条通道。
智能合约其中一个被传统电子数据交换(EDI)所忽视的重要任务是对参与方之间交易时的语义进行交流。智能合约在“智能保留条款”里有足够的机遇：软件可以对交易的一方做手脚。例如，杂货店刷卡机(POS)没有告诉顾客们他们的名字与他们的购买行为在数据库里是否是绑在一起的。职员甚至也不知道，在自己的眼皮底下他们处理了成千上万这样的交易。结果，通过隐藏的软件操作，顾客就这样把对他们有价值的和私密的资料给出去了。但是合同已经是起草好了的，交易本身也已经是设计好了的，通过这样的方法，对顾客隐藏了那些交易的重要部分。
为了使交易语义交流得更好，我们需要一些通俗的可视化比喻对合约元素作出解释。这些措施将导致隐藏了协议的细节方面，但是没有失去对合约条款的认知和执行的控制。发生在早期却是一个很好的例子是商业网
(CommerceNet，B2B非赢利性组织)开发的SecureMosiac软件所提供的功能。把文档放进信封里，往文档或信封上盖上印章进行数字签名，这样就加密了。另一方面，Mosaic服务器在没有警醒用户的情况下记录着这些联系，有时甚至是交易本身
— 典型的隐藏行为。
另一个将会考虑使用智能合约的领域是合成型资产(synthetic
assets)。这些新型的证券由资产证券(如债券)与衍生品(期权与期货)以各种各样的方式混合而成。通过对这些复杂的期限结构进行计算化分析，非常复杂的期限结构支付(比如付款时机，利率等)现在可以建成标准化的合约和以低成本进行交易。
合成型资产允许我们对不同顾客所需求的各种期限结构进行套利，也允许我们进行合约设计时模仿其它合约，减少某些责任。在后者的例子里，合成型资产被模仿构造为德国公司股票的收益率，而不必满足境外投资者在德国股票市场上的资本收益必须给德国政府支付税收的规定。要注意很重要的一点是这些合成型资产不必像原来的所做的那样需要协商投票权。当然了，这些协议在承受来自第三方管辖权的攻击时可能必须要非常安全，这些在第三方管辖区进行交易的成本(税收)通过合成型资产被套利掉了。
最后，我们将智能合约的概念延伸到财产上。智能财产的建立可以通过将智能合约嵌入到有形的实物里。这些嵌入的协议基于合约条款将运作财产的钥匙控制权自动交到财产的合法代理人手上。例如，一部车为了防止被偷窃，除非确定拥有者完成正确的“挑战响应协议”(challenge-response
protoco)，否则车是不会启动激活的。如果车是贷款买的，拥有者无法偿还贷款，智能合约将会自动调用扣押令，并将车钥匙的控制权交给银行。这个智能扣押令(smart
lien)应该比回购人更便宜和更加有效。同样需要的是当贷款被还清的时候协议可证明地移除扣押令，和排除一些困难和运行中的情况。例如，当车子以75码的速度奔跑在高速路上时解除车子的操作是粗鲁的。
智能财产可能是一个很长的路，但是数字现金和合成型资产今天已经出现了，更多的智能合约机制正在被设计出来。目前为止，对来自截然不同领域如经济学和密码学的自动化合约执行来说，设计准则是很重要的，缺少交叉沟通(cross-communication)：一边是对技术缺乏意识，另一边对最好的商业用途缺乏意识。智能合约的理念是要认识到为共同目标而作出的努力，将在智能合约的概念上进行交汇。
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(接上文)一、上一篇文章，我提出了智能合约的定义：智能合约是存储在区块链上的一段代码，它们可以被区块链上的交易所触发，触发后，这段代码可以从区块链上读取数据或者向区块链上写入数据。二、对智能合约的三个误解1、智能合约不能主动与外部服务连接2、智能合约不能增强区块链上的支付能力另一个关于智能合约经常被谈论的一个案例，就是债券的自动化支付。逻辑是这样的，通过一段智能合约启动一个智能化支付，在特定时候向债券投资人支付利息或本金，避免手工操作和债券发行人的违约行为。当然，这段智能合约代码能够顺利完成，要求足够的用来偿还的资金必须存在于区块链上，否则智能合约不能保证支付的完成。现在我们把区块链仍然比作数据库，在数据库的财务账单中保存发行的债券和现金，当我们讨论债券支付时候，实际是在数据库中，某个特定时间点上，一段自动化的数据库操作。种自动化在技术上是可行的，但是被金融的逻辑所限制。如果用于支付债券利息的资金能够被智能合约控制，那么这种支付在逻辑上一定是可以保证的，也就是说这些资金不能被用作他用；如果这些资金不能被智能合约控制，那么这种支付债券的行为就不能保证。用金融的语言来描述，一个智能合约或者对债券发行人无意义，或者对债券投资人无意义。从投资人的角度来看，债券的核心是诱人的收益和一些违约的成本。从债券发行人的角度来看，债券的目的是为了某些有风险的经营活动（比如投资新厂等）而募集资金。没有办法让债券发行人既要募集资金开展经营，又要保证投资人的收益得到偿付。现实中的情况是这样，债券发行人募集资金后，会将资金取出来，用于生产经营。然后通常在债券到期的前一天，财务人员再把经营收益存入到账户中。如果经营失败，则必须和债券投资人共同面对违约的风险。风险和回报直接的连接，不是区块链和智能合约所能解决的问题。3、智能合约不能隐藏私密性数据我以前的文章提到过，部署区块链应用最大的挑战是数据的透明性。比如10个银行构建了一个区块链系统，两个银行之间发生交易行为，其他8个银行是可以看到的。虽然有很多策略（比如Zcash）来缓解这个问题，但是区块链对数据的隐私保护远远比不上传统数据库系统更加的简单和高效，因为数据库有一个超级管理员，他可以通过权限的方式来完全控制数据的读写。一些人认为，用智能合约就可以解决这个问题。他们是思路是，让智能合约代码附带一个私有的数据库（嵌入式数据库），只有这段代码可以对数据库完全控制，而其他的代码不能直接访问这个数据库进行读写。（这种代码和数据的耦合被称为“封装”，这也是面向对象编程的基础理论）如果一段智能合约代码不能读取其他代码的数据，是不是就解决了区块链数据隐私的问题？是不是就意味着智能合约可以隐藏数据？不幸的是，答案是否定的。即使智能合约不能读取其他代码的数据库信息，但是区块链的同步机制，使得这些信息已经传播并保存在其他节点上，每一个区块链的参与者，对自己的内存和磁盘是完全控制的，谁也不能阻止他们从系统中读取信息。用智能合约隐藏信息，就好比智能合约把数据存在mysql数据库中，当然其他节点用户是拿不到数据库的账号和密码的，但是他们可以获得数据库的文件（ibdata1），任何一个黑客或者普通的程序员，都可以在一个小时内获得数据库中的全部信息。三、智能合约到底可以做什么？我们上面讨论了智能合约不能做什么，那么智能合约可以做什么呢？要回答这个问题，我们还是回到区块链的基本知识上。区块链使多个不信任的主体，可以安全地、直接地共享数据，而且不需要一个权威的系统管理员进行控制。它的去中心化属性，降低了网络复杂性的降低和成本的降低。任何对数据的操作都是通过“交易”完成的，交易包含了若干个操作命令，这些命令必须作为一个整体，要么全部成功执行，要么全部失败。比如在一个金融系统中，A向B支付这个交易就包含了至少三个命令：1）检查A有足够的余额；2）A的账号减少；3）同时，B的账号增加。在传统的数据系统中，这些交易是由一个权威的系统管理员创建的。但是在区块链驱动的共享数据库中，这些交易可以被任何一个用户创建。由于这些用户之间并不信任，那么区块链必须包含一些限制交易执行的规则。比如在一个p2p交易的区块链总账系统中，所有的交易必须保证链上的资产总数量不变，否则所有的参与者都会任意地给自己的账户中增加资产。区块链技术发展这么几年，出现了各种各样的方案来描述这些约束规则。目前，世界上有两种主流的模式，分别是比特币模式（Bitcoin）和以太坊模式（Ethereum）。在比特币模式中，我们称为“交易约束”，用来评估每一个交易条款：1）交易删除的账目（或资产数量）；2）新增的账目。在财务总账中，这种规则规定，所有删除的资产数量必须等于新增的资产数量。（对于修改交易，我们用删除和新增来表述，也就是是删除了原来的账目，又新增一个新的账目）在第二个，也就是以太坊模式中，这种约束规则就是智能合约，所有对合约数据的修改必须通过代码来执行。用数据库类比，智能合约就是一种强制性的存储过程。当需要修改一个合约数据时，区块链用户向代码发出请求，由代码决定是否或者如何响应这些请求。在上面的例子中，智能合约承担了和数据库管理员一样的作用：检查充足的资金，从一个账号扣除同时在另一个账户增加。这两种模式都是有效的，各有各的优缺点。世界上很多专家和工程师都在尝试和比较两种模式，基本的认识是：比特币模式的交易约束机制，提供了更多的并发性和性能；以太坊模式的智能合约则提供了更大的灵活性。那么，回到我们的问题上，智能合约能做什么？当一个区块链系统，不能使用交易约束时，智能合约将发挥作用。到目前为止还没有哪个智能合约系统得到大家的认可，因为所有令人信服的区块链应用还都是用比特币交易的方式实现的。比特币交易可以处理权限控制和一般性数据存储，也可以处理资产的创造、转移、托管、交易等实际应用。尽管如此，智能合约仍然是广阔前景的。新的区块链应用不断诞生，而智能合约更加面向应用层面，对程序员也更加友好。考虑一下数据库的发展历史，存储过程已经成为每一个商业数据库系统的核心的功能模块。总结一下：智能合约就是限制交易执行的一种方法，它对于未来区块链数据的安全共享意义重大，但是我们不要脱离了代码概念的本身。张 蕾中国最早一批接受比特币概念的人。重点研究比特币和其他山寨币的商业模式，“积分钱包”的创始人。近几年，专注于比特币的底层技术-区块链的企业级应用，目前担任多家企业的区块链顾问。积分钱包项目是一个基于区块链技术上通用积分的SAAS平台，为解决积分行业的不信任关系提出了完整的解决方案。需要了解积分钱包的原理、架构、技术实现和demo演示，请通过扫描以下微信二维码和张蕾联系，通过后我将拉你进入积分钱包项目群。
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