三分钟带你了解智能合约的工作原理

在上篇文章中，我们了解到什么是智能合约，以及星火·链网（苏州工业园区）骨干节点能够支持的智能合约服务。简单来讲，智能合约是一段写在区块链上的代码，一旦某个事件触发合约中的条款，代码即自动执行。也就是说，满足条件就执行，不需要人为操控。

 

 

那么，你知道智能合约是怎么工作的吗？接下来，我们一起来看看智能合约的工作原理！

 

基于区块链的智能合约构建及执行分为以下几步；

 

第一步：多方用户共同参与制定智能合约；

 

第二步：通过P2P网络扩散并存入区块链；

 

第三步：区块链构建的智能合约自动执行。

 

一、多方用户共同参与制定智能合约

 

其过程包括以下步骤：

 

1.当用户通过区块链平台注册成为区块链用户时，平台会自动生成一对密钥，即公钥和私钥，公钥作为用户在区块链上的账户地址，用于接收和发送资产。而私钥作为用户操作账户的唯一凭证，必须严格保密，用于签署交易和智能合约。

 

2.两个及以上用户共同商定一份承诺，明确双方的权利和义务。将这些权利和义务以电子化的方式编程为机器语言，形成智能合约的代码。所有参与者使用各自的私钥对智能合约进行数字签名，以确保合约的有效性和参与者的同意。

 

3.签名后的智能合约被部署到区块链网络中，成为区块链上的一部分。智能合约包含自动执行的逻辑，当预设条件被触发时，合约会自动执行相应的操作。智能合约的执行不需要第三方介入，完全依赖于区块链网络的共识机制和智能合约代码。

 

二、通过P2P网络扩散存入区块链

 

其过程包括以下步骤：

 

1.智能合约通过点对点（P2P）网络在区块链全网中传播，确保每个节点都能收到合约的副本。收到合约的验证节点将合约临时保存在内存中，等待共识机制的触发。

 

2.在预定的共识时间到达时，验证节点将内存中保存的所有新合约打包成一个集合（set）。验证节点计算这个合约集合的Hash值，并将这个Hash值组装成一个新的区块结构。这个包含合约集合Hash值的新区块被广播到整个网络。其他验证节点收到新区块后，提取合约集合的Hash值，并与自己保存的合约集合进行比较。同时，每个验证节点也会发送自己认可的合约集合给其他节点，通过多轮发送和比较，所有验证节点最终在规定时间内对最新的合约集合达成一致。

 

3.最新达成共识的合约集合以区块的形式扩散到全网。每个区块包含以下关键信息：当前区块的Hash值、前一区块的Hash值、达成共识的时间戳，以及其他描述性信息。收到合约集的节点会对每条合约进行验证，确保合约的有效性。验证内容包括合约参与者的私钥签名是否与账户匹配，确保合约的安全性和真实性。

 

只有验证通过的合约才会被最终写入区块链中，成为不可篡改的一部分。

 

三、区块链构建的智能合约自动执行

 

其过程包括以下步骤：

 

1.智能合约定期检查其内部的状态机，遍历合约中的状态、事务和触发条件。对于满足触发条件的事务，智能合约将其推送到待验证队列中，等待进一步的共识过程。未满足触发条件的事务继续保留在区块链上，等待条件满足。

 

2.待验证的事务被扩散到每个验证节点，类似于普通区块链交易。验证节点首先对事务进行签名验证，确保事务的有效性和安全性。验证通过的事务被加入待共识集合，等待大多数验证节点达成共识。一旦达成共识，事务被执行，并向用户发送执行成功的通知。

 

3.事务执行成功后，智能合约的状态机评估合约的当前状态。如果合约中的所有事务都已顺序执行完毕，状态机将合约状态标记为“完成”，并从最新区块中移除该合约。如果合约尚未完成，状态机将其标记为“进行中”，并继续保存在最新区块中，等待下一轮处理。整个过程由区块链底层的智能合约系统自动完成，确保全程的透明性和不可篡改性。

 

星火·链网（苏州工业园区）骨干节点的协同开发平台介绍：

 

 

 

星火·链网（苏州工业园区）骨干节点协同开发平台涵盖了三大核心功能模块：“我的子链测试”、“我的合约”和“开发者中心”。

 

在“我的子链测试”模块中，用户可以新建子链并进行测试，以验证合约是否成功创建。此外，该模块还支持对已创建子链的搜索功能。

在“我的合约”模块，用户能够新建合约并生成相应的合约模板，为合约开发提供便利。

 

而“开发者中心”模块则提供了丰富的文档资源，包括《合约开发文档》、《链SDK使用手册》和《跨链开发文档》，为用户提供全面的开发指导和支持。

 

目前，星火·链网（苏州工业园区）骨干节点已为企业部署共计23条智能合约，包含双碳平台、公证存证和跨境贸易等方面。随着区块链应用场景的不断拓展，智能合约的优越性也让越来越多企业所采用，持续帮助企业提高生产运营的透明度和效率，降低交易成本，增强信任机制。