一文解讀構建數字人民幣的智慧合約關鍵技術有哪些?

買賣虛擬貨幣

法定數字貨幣的研究、推廣和應用具有廣泛而深遠的意義。不僅可以重塑金融業執行機制,增強經濟執行功能,促進人民幣國際化,而且可以最佳化貨幣政策傳導機制,提高政策精準度,搶佔國際市場。在貿易和改變世界金融格局中的話語權。中國央行數字貨幣已在多個城市進入試點階段。央行構建“央行-商業銀行”雙層數字貨幣運營體系。中央銀行扮演貨幣發行人的角色,商業銀行承擔向公眾提供數字人民幣兌換和流通的服務職能。

在傳統金融交易領域,商業銀行制定了支票、匯票、本票、大額存單、信用存單等一系列信用證明檔案,用於確認資產。商業銀行透過為各類金融機構提供信用擔保,為異地大額交易提供有效的安全保障。央行數字貨幣作為具有合法性、穩定性和錨定性的法定貨幣,在應用於各種異地大額交易場景時,必然需要信用憑證和約定條件的擔保,並根據不同的交易場景進行設定。

智慧合約能夠強力支援數字貨幣的各種不同交易場景,滿足支付方式多樣化的需求,並具有透明可信、自動執行、強制執行等特點。智慧合約與法定數字貨幣的結合,可以有效應用於數字貨幣的有條件支付、預定支付等業務場景,有利於發揮數字貨幣的功能。智慧合約是以數字形式定義的一組承諾。它控制數字資產,包含合約參與者約定的權利和義務。它的本質是一個計算機程式。一旦滿足某些預定義的規則和條款,計算機會自動執行合約條款,實現數字資產按照合約的轉移,避免人為干預。因此,使用智慧合約可以有效避免交易篡改等惡意攻擊,減少交易糾紛,保證交易各方的公平性。

研究團隊以支援法定數字貨幣的智慧合約系統為研究物件,對智慧合約語言、虛擬機器、編譯器等智慧合約關鍵技術進行研究,重點解決智慧合約語言之間的不相容問題。而法幣數字貨幣,合約安全性和正確性難以驗證,智慧合約執行效率低,監管體系薄弱,形成了完整實用的法幣數字貨幣智慧合約體系。具體而言,課題將從智慧合約語言與編譯執行系統、智慧合約形式驗證與漏洞檢測、智慧合約執行加速技術、智慧合約監管系統四個方面展開科學研究,

研究團隊以法幣數字貨幣智慧合約系統面臨的痛點為創新動力,探索新的法幣數字貨幣智慧合約系統。擬圍繞以下四項重點研究內容取得突破。

研究內容一:智慧合約語言及編譯執行系統

智慧合約的生命週期包括開發、編譯、執行、銷燬等多個環節。它是用高階程式語言編寫的,並使用編譯器編譯成虛擬機器可執行的低階位元組碼形式。法幣數字貨幣有自己獨特的底層平臺和核心架構,必須研究適合數字貨幣的新型智慧合約語言和編譯執行系統。首先從智慧合約語言的角度,研究合約的基本結構、底層功能介面、數字貨幣相關的領域專用語言,使合約能夠支援數字貨幣錢包的基本功能授權、驗證、支付和轉賬,從而促進數字貨幣場景的商業化;其次,從智慧合約編譯和執行的角度,研究合約編譯、合約部署、合約執行、智慧合約多方多層安全監控流程等關鍵環節,探索法定數字貨幣下的智慧合約system 編譯執行機制;第三,分析智慧合約執行過程中可能遇到的外部惡意攻擊,構建安全可靠的合約執行保護機制,為智慧合約的執行提供沙箱隔離保護,保證合約的隔離性和健壯性執行狀態;最後,為了讓合約開發更容易,

針對智慧合約的語言設計,研究法定數字貨幣體系下的新型智慧合約語言、編譯執行機制、執行保護機制和視覺化程式設計機制。具體來說:

1) 研究新的智慧合約語言,結合法定數字貨幣的特點,探索設計新的數字貨幣智慧合約程式語言,滿足數字貨幣體系下智慧合約語言特性的需求,提高智慧合約開發的可擴充套件性和健壯性

2) 研究智慧合約的編譯和執行機制,從編譯器、虛擬機器等多方面探索法定數字貨幣體系下智慧合約的編譯和執行機制,確保合約的正確編譯和執行;

3) 研究智慧合約執行保護機制,從合約執行環境角度,分析智慧合約執行過程中可能遇到的攻擊場景,構建安全可靠的合約沙箱保護機制,提高隔離性和健壯性智慧合約執行狀態,效率高;

4) 研究智慧合約的視覺化程式設計機制,探索可行和可用的合約視覺化程式設計機制,讓合約開發更簡單,提高智慧合約開發效率和合約普及度。

研究內容2:智慧合約形式驗證與漏洞檢測技術

智慧合約本質上是一段計算機程式程式碼,它遵循“If-Then”工作原理。當滿足或驗證預定義的條件時,無需第三方干預即可自動執行智慧合約。截至目前,已在各種區塊鏈平臺(如以太坊、Witte Chain 等)上部署了數以萬計的智慧合約。隨著智慧合約數量的增加,其安全問題變得越來越重要。法定數字貨幣體系下的智慧合約承載了商業合約的履行,也涉及客戶賬戶之間的資金轉移。如果智慧合約存在安全問題,可能會直接導致賬戶資金流失的風險。因此,

針對智慧合約的安全性,研究法定數字貨幣體系下智慧合約的形式驗證技術和漏洞檢測技術。具體來說:

1) 研究智慧合約的形式驗證技術,探索新的形式驗證方法,滿足法定數字貨幣體系下新智慧合約的驗證需求;

2) 研究基於靜態分析和動態執行的智慧合約漏洞檢測技術,將多種漏洞檢測方案的靜態分析和動態執行結合起來,探索基於靜態分析和動態執行的智慧合約漏洞檢測新方法,以能夠檢測數字貨幣 分析檢測智慧合約中可能存在的各類合約漏洞。

3) 研究基於深度學習的智慧合約漏洞檢測技術,結合數字貨幣智慧合約的特點,探索基於深度學習的漏洞檢測模型,努力提高漏洞檢測的準確性、及時性和自動化程度。從而實現有效的智慧合約漏洞檢測工具。

研究內容三:智慧合約執行加速技術

在法定數字貨幣大力推廣的背景下,智慧合約作為商業社會的效能工具,將面臨海量交易、大併發的考驗,因此智慧合約的高效執行是一項必要的研究內容。計劃研究智慧合約的並行執行、資料分片技術和整合協作技術,實現智慧合約的高效執行。另一方面,現有的智慧合約無法完成所有商業社會合約的業務運營,需要與現有的傳統架構資訊系統進行整合,提供高效能的整合層,提升智慧合約的整體執行效能。具體來說:

1) 研究智慧合約的並行機制,使原本需要序列處理的業務變成並行處理,降低資料流轉和互通的成本,為執行提供可靠可信的業務協作平臺各種任務;

2) 研究智慧合約資料分片儲存技術,將智慧合約資料分成多個分片放置在不同的節點上,將網路分片,以便同時處理和驗證更多的交易;

3) 研究智慧合約的整合協同技術,將合約擴充套件的計算和儲存能力與外部系統環境相結合,構建大規模、高效的整合協同智慧合約作業系統。

研究內容四:智慧合約監管系統

智慧合約是商業社會的績效工具。需要對智慧合約的全生命週期進行有效監管,包括合約審查、合約執行過程中的交易行為、違約後的執行處理等,都需要提供一套可穿透的國家監管模式作為起點監督點。擬研究基於區塊鏈技術的穿透監管能力,實現智慧合約的監管體系,包括合約簽訂、執行等環境資料,透過區塊鏈網路進行分發,滿足監管層級監管業務和合規性需求。具體來說:

1) 研究智慧合約的部署和稽覈機制。合約運營商需要在合約上線前主動檢測合約,並根據檢測結果進行處理。如發現違法內容,一律舉報,同時不上鍊;

2) 研究智慧合約的實施和監督機制。監管機構控制智慧合約的執行狀態,審查非法內容,並阻止或過濾它們以防止繼續傳播;

3) 研究智慧合約的儲存證書機制,在法定數字貨幣體系下實現智慧合約的多方驗證和多方儲存,保證交易的可追溯性,探索智慧合約安全驗證結合區塊鏈的可能性技術。

(技術理論來源:VNT Labs ,編譯:白澤研究院)

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