智能合约定义

• 一段可执行代码，由交易触发执行；
• 输入数据来源于交易提供的参数、已入链数据，或来自于其他智能合约；
• 考虑安全因素，一般在隔离沙箱内执行。

调研区块链智能合约架构关心的问题

1. 区块链节点分为哪几类？在哪种节点上运行智能合约？
2. 智能合约的隔离方式是什么？VM、Docker或其他？
3. 智能合约支持的语言是什么？
4. 智能合约的安装方式是什么？可执行文件还是源代码？是否入链？
5. 智能合约何时执行？是否在交易入链前（验证）和入链后（执行）都需要执行？
6. 智能合约如何与区块链节点交互获取数据、写入数据？

Fabric v1.0

1. 区块链节点分为以下几类：

• Endorser. 运行智能合约为交易提供背书，并生成 read/write set。
• Orderer. 将交易打包为区块，不运行智能合约。
• Committer. 执行交易 read/write set，不运行智能合约。

2. 隔离方式：docker
3. 支持语言：go, nodejs, java...
4. 安装：各个组织管理员预先安装合约源代码至本组织的 endorser，合约内容不入链，交易使用合约的 hash 保证各 endorser 处合约内容的一致性。
5. 执行时间：交易验证/背书时执行，入链后直接执行 read/write set，无需再次执行智能合约。
6. 交互方式：

• 定义一系列接口例如 put_state(), get_state() 供智能合约使用入链数据；
• 智能合约与节点之间通过 gRPC 通讯，例如 get_state() 背后对应向节点发送 get_state 消息，节点查询数据库后返回消息至智能合约。

Fabric v0.6

1. 节点分类：

• VP. 执行智能合约，将交易打包为区块；
• NVP. 转发交易，接受打包后的区块和 delta (类似 read/write set，但是无版本概念) 并执行。

2. 隔离方式： docker
3. 支持语言： go
4. 安装：code package 以交易形式入链，所有 VP 节点在交易共识后安装智能合约。
5. 执行时间：

• VP 打包前简单校验；
• VP 运行共识算法打包后运行智能合约逐一执行交易 execute，将成功的交易写入区块，失败的交易写入 nonHashData；
• VP 将 world state 更新提交至数据库，将新区块提交至数据库 commit;
• NVP直接将区块写入数据库，并使用 delta 更新 world state。

6. 交互方式：与 v1.0 一致。

Ethereum

1. 节点分类：矿工节点、验证节点...矿工节点运行PoW共识并运行所有智能合约。
2. 隔离方式：EVM，基于堆栈的虚拟机
3. 支持语言：Solidity...
4. 安装：编译后的智能合约（字节码）以交易形式入链，to address = null
5. 执行时间：运行共识算法打包后运行智能合约逐一执行交易
6. 交互方式：写入 cache -> 写入数据库
7. 参考

• 智能合约生命周期 1
• 智能合约生命周期 2
• 以太坊源码分析

Burrow

“You don’t need money to play, when you have permission to play”