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智能合约简介

最近更新时间:2022-05-27 15:16:38

智能合约介绍

智能合约是一种计算机程序或交易协议,记录了交易条款信息、事件、行为,旨在减少对可信中间人的需求、仲裁和执行成本。在 ChainMaker 上,用户可以通过高级语言(C++、Go、Rust、Solidty)来编写智能合约,经过编译后,以 WASM、EVM 字节码的形式存储在区块链中。用户可以通过发送交易来触发执行智能合约中的代码。

虚拟机为智能合约提供计算资源和运行容器。每个虚拟机都运行在隔离的环境中,确保资源访问安全性,只能修改属于该合约自身的状态记录。智能合约需要有执行终止条件,以限制对资源的消耗;终止条件可以是按照时间、指令数量、指令执行代价(类似 ETH gas)等方式。

长安链支持多种智能合约编程语言和虚拟机,为虚拟机提供统一的数据访问和密码算法访问接口。当一批交易通过调度器被发送至虚拟机时,虚拟机将解析交易中的智能合约调用参数,并且在运行时,通过数据访问接口获取运行时必要的数据,最后执行生成交易的读写集、交易执行结果和交易执行的日志信息。

长安链网络版本

不同版本的长安链网络在智能合约的编译、SDK 等方面略有差别,可以从区块链网络概览页右下角的网络配置信息中查看版本,并查看对应版本的智能合约开发文档。

字节码

长安链目前在软件上支持的虚拟机字节码包括两类:WASM(WebAssembly)和 EVM 字节码。

  • WebAssembly 有一套完整的语义,实际上 WASM 是体积小且加载快的二进制格式,其目标就是充分发挥硬件能力以达到原生执行效率。WebAssembly 设计了一个非常规整的文本格式用来开发、调试、测试、优化。

  • EVM 字节码是最初运用在以太坊上的一种虚拟机字节码,目前已经被广泛的运用在许多区块链平台上,有相对比较成熟的开发工具支持。

智能合约 SDK

用户通过高级语言编写的智能合约一般情况而言,都需要存取区块链上的数据、API 支持,ChainMaker 为不同的高级语言提供了不同的 SDK。当然,这些 SDK 提供的基本能力是相同的,包括读取数据、写入数据、查询区块链的一些状态等。

不同语言的 SDK 受限于语言本身特性和编译器的支撑能力,例如 Go 语言支持函数同时返回多个数据,而 tinygo 编译器对垃圾回收支持存在缺陷,加上区块链系统本身为智能合约提供的运行内存大小受限、调用栈深度受限,用户编写合约时,需要注意这些特性。

目前 ChainMaker 已经支持的智能合约开发 SDK 包括 Rust、Go、C++。

智能合约生命周期管理

合约部署

用户编写完成智能合约后,经过编译器编译为字节码,需要通过发送交易的形式部署到区块链上。发送的交易将被共识节点和同步节点接收和处理,在校验完成各项参数后,字节码将被存储在区块链数据库中。

在校验参数的过程中,如果下列校验出错,将把执行的错误信息记录在交易的执行结果中:

  • 同一条链上不允许存在重名的合约
  • 字节码不能为空
  • 指定的智能合约执行引擎必须有效
  • 版本信息不能为空

随后将调用执行合约的初始化方法:

  • 对于 WASM 而言,将调用 init_contract() 方法,用户必须提供导出的 init_contract() 方法。
  • 对于 EVM 而言,将调用构造方法。

合约升级

ChainMaker 支持对基于 WASM 和 EVM 的字节码进行升级

  • 对于 WASM,将调用 upgrade() 方法,用户必须提供导出的 upgrade() 方法。
  • 对于 EVM,并不会调用任何方法,仅更新字节码。

合约升级也同样需要校验参数,如果下列校验出错,将把执行的错误信息记录在交易的执行结果中:

  • 合约必须已经被部署成功
  • 字节码不能为空
  • 版本信息不能为空

合约注销(废止)

用户也可以注销已经被安装的合约,合约一旦被注销,将永远无法再次对合约发起任何操作。

智能合约事件

智能合约事件(contract event)是合约虚拟机中提供的一种智能合约向客户端发送通知消息的功能。当一笔交易触发了合约事件时,事件相关数据会进行广播并记录在区块当中。

  • 事件的发送:用户可以在合约函数中指定合约事件 topic 和对应的合约事件数据,当一笔交易调用了包含合约事件的函数即可触发合约事件,ChainMaker 会向指定的 topic 发送事件数据,从而进行合约事件发送。

  • 事件的订阅:用户可以使用 ChainMaker SDK 进行合约事件的订阅,如果用户对指定 topic 进行了订阅,当合约事件触发后,用户会收到对应 topic 的合约事件数据。

  • 事件的存储:合约事件功能支持用户可配置存储,目前支持 mysql 的可配置存储。

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