一文了解构建数字人民币的智能合约关键技术有哪些?

法定数字货币的研究、推广和应用具有广泛而深远的意义。不仅可以重塑金融业运行机制,增强经济运行功能,促进人民币国际化

法定数字货币的研究、推广和应用具有广泛而深远的意义。不仅可以重塑金融业运行机制,增强经济运行功能,促进人民币国际化,而且可以优化货币政策传导机制,提高政策精准度,抢占国际市场。在贸易和改变世界金融格局中的话语权。中国央行数字货币已在多个城市进入试点阶段。央行构建“央行-商业银行”双层数字货币运营体系。中央银行扮演货币发行人的角色,商业银行承担向公众提供数字人民币兑换和流通的服务职能。

在传统金融交易领域,商业银行制定了支票、汇票、本票、大额存单、信用存单等一系列信用证明文件,用于确认资产。商业银行通过为各类金融机构提供信用担保,为异地大额交易提供有效的安全保障。央行数字货币作为具有合法性、稳定性和锚定性的法定货币,在应用于各种异地大额交易场景时,必然需要信用凭证和约定条件的担保,并根据不同的交易场景进行设置。

智能合约能够强力支持数字货币的各种不同交易场景,满足支付方式多样化的需求,并具有透明可信、自动执行、强制执行等特点。智能合约与法定数字货币的结合,可以有效应用于数字货币的有条件支付、预定支付等业务场景,有利于发挥数字货币的功能。智能合约是以数字形式定义的一组承诺。它控制数字资产,包含合约参与者约定的权利和义务。它的本质是一个计算机程序。一旦满足某些预定义的规则和条款,计算机会自动执行合约条款,实现数字资产按照合约的转移,避免人为干预。因此,使用智能合约可以有效避免交易篡改等恶意攻击,减少交易纠纷,保证交易各方的公平性。

研究团队以支持法定数字货币的智能合约系统为研究对象,对智能合约语言、虚拟机、编译器等智能合约关键技术进行研究,重点解决智能合约语言之间的不兼容问题。而法币数字货币,合约安全性和正确性难以验证,智能合约执行效率低,监管体系薄弱,形成了完整实用的法币数字货币智能合约体系。具体而言,课题将从智能合约语言与编译执行系统、智能合约形式验证与漏洞检测、智能合约运行加速技术、智能合约监管系统四个方面展开科学研究,

研究团队以法币数字货币智能合约系统面临的痛点为创新动力,探索新的法币数字货币智能合约系统。拟围绕以下四项重点研究内容取得突破。

研究内容一:智能合约语言及编译执行系统

智能合约的生命周期包括开发、编译、执行、销毁等多个环节。它是用高级编程语言编写的,并使用编译器编译成虚拟机可执行的低级字节码形式。法币数字货币有自己独特的底层平台和核心架构,必须研究适合数字货币的新型智能合约语言和编译执行系统。首先从智能合约语言的角度,研究合约的基本结构、底层功能接口、数字货币相关的领域专用语言,使合约能够支持数字货币钱包的基本功能授权、验证、支付和转账,从而促进数字货币场景的商业化;其次,从智能合约编译和执行的角度,研究合约编译、合约部署、合约执行、智能合约多方多层安全监控流程等关键环节,探索法定数字货币下的智能合约system 编译执行机制;第三,分析智能合约执行过程中可能遇到的外部恶意攻击,构建安全可靠的合约运行保护机制,为智能合约的执行提供沙箱隔离保护,保证合约的隔离性和健壮性运行状态;最后,为了让合约开发更容易,

针对智能合约的语言设计,研究法定数字货币体系下的新型智能合约语言、编译执行机制、运行保护机制和可视化编程机制。具体来说:

1) 研究新的智能合约语言,结合法定数字货币的特点,探索设计新的数字货币智能合约编程语言,满足数字货币体系下智能合约语言特性的需求,提高智能合约开发的可扩展性和健壮性

2) 研究智能合约的编译和执行机制,从编译器、虚拟机等多方面探索法定数字货币体系下智能合约的编译和执行机制,确保合约的正确编译和执行;

3) 研究智能合约运行保护机制,从合约运行环境角度,分析智能合约执行过程中可能遇到的攻击场景,构建安全可靠的合约沙箱保护机制,提高隔离性和健壮性智能合约运行状态,效率高;

4) 研究智能合约的可视化编程机制,探索可行和可用的合约可视化编程机制,让合约开发更简单,提高智能合约开发效率和合约普及度。

研究内容2:智能合约形式验证与漏洞检测技术

智能合约本质上是一段计算机程序代码,它遵循“If-Then”工作原理。当满足或验证预定义的条件时,无需第三方干预即可自动执行智能合约。截至目前,已在各种区块链平台(如以太坊、Witte Chain 等)上部署了数以万计的智能合约。随着智能合约数量的增加,其安全问题变得越来越重要。法定数字货币体系下的智能合约承载了商业合约的履行,也涉及客户账户之间的资金转移。如果智能合约存在安全问题,可能会直接导致账户资金流失的风险。因此,

针对智能合约的安全性,研究法定数字货币体系下智能合约的形式验证技术和漏洞检测技术。具体来说:

1) 研究智能合约的形式验证技术,探索新的形式验证方法,满足法定数字货币体系下新智能合约的验证需求;

2) 研究基于静态分析和动态执行的智能合约漏洞检测技术,将多种漏洞检测方案的静态分析和动态执行结合起来,探索基于静态分析和动态执行的智能合约漏洞检测新方法,以能够检测数字货币 分析检测智能合约中可能存在的各类合约漏洞。

3) 研究基于深度学习的智能合约漏洞检测技术,结合数字货币智能合约的特点,探索基于深度学习的漏洞检测模型,努力提高漏洞检测的准确性、及时性和自动化程度。从而实现有效的智能合约漏洞检测工具。

研究内容三:智能合约运行加速技术

在法定数字货币大力推广的背景下,智能合约作为商业社会的性能工具,将面临海量交易、大并发的考验,因此智能合约的高效运行是一项必要的研究内容。计划研究智能合约的并行执行、数据分片技术和集成协作技术,实现智能合约的高效运行。另一方面,现有的智能合约无法完成所有商业社会合约的业务运营,需要与现有的传统架构信息系统进行集成,提供高性能的集成层,提升智能合约的整体执行性能。具体来说:

1) 研究智能合约的并行机制,使原本需要串行处理的业务变成并行处理,降低数据流转和互通的成本,为执行提供可靠可信的业务协作平台各种任务;

2) 研究智能合约数据分片存储技术,将智能合约数据分成多个分片放置在不同的节点上,将网络分片,以便同时处理和验证更多的交易;

3) 研究智能合约的集成协同技术,将合约扩展的计算和存储能力与外部系统环境相结合,构建大规模、高效的集成协同智能合约操作系统。

研究内容四:智能合约监管系统

智能合约是商业社会的绩效工具。需要对智能合约的全生命周期进行有效监管,包括合约审查、合约执行过程中的交易行为、违约后的执行处理等,都需要提供一套可穿透的国家监管模式作为起点监督点。拟研究基于区块链技术的穿透监管能力,实现智能合约的监管体系,包括合约签订、执行等环境数据,通过区块链网络进行分发,满足监管层级监管业务和合规性需求。具体来说:

1) 研究智能合约的部署和审核机制。合约运营商需要在合约上线前主动检测合约,并根据检测结果进行处理。如发现违法内容,一律举报,同时不上链;

2) 研究智能合约的实施和监督机制。监管机构控制智能合约的执行状态,审查非法内容,并阻止或过滤它们以防止继续传播;

3) 研究智能合约的存储证书机制,在法定数字货币体系下实现智能合约的多方验证和多方存储,保证交易的可追溯性,探索智能合约安全验证结合区块链的可能性技术。

(技术理论来源:VNT Labs ,编译:白泽研究院)

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