[发明专利]一种区块链系统中智能合约的升级方法

说明书

本发明公开了一种区块链系统中智能合约的升级方法，包括如下步骤：A、在语言层面上，使支持一个合约在符合安全约束的前提下直接读写另外一个合约中的状态变量；在代码运行时，通过星云链虚拟机NVM为该状态变量提供单独的存储区域，以便供其他合约直接访问；B、在语言层面提供shared关键字，使用该关键字修饰的状态变量能够被其他合约访问；C、将语言层面所定义的shared关键字被相应的编译器前端翻译为预先定义完成的函数，生成底层虚拟机LLVM字节码。利用本发明的升级方法提供的升级机制，能够在解决智能合约可升级问题的同时，确保智能合约的安全性。

技术领域

本发明涉及区块链技术，尤其涉及一种区块链系统中智能合约的升级方 法。

背景技术

当前区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后的下一代颠覆性 的核心技术。如果说蒸汽机释放了人们的生产力，电力解决了人们基本的生 活需求，互联网彻底改变了信息传递的方式，那么区块链作为构造信任的机 器，将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。

区块链技术(Blockchain Technology,BT)是一种互联网数据库技术，其 特点是去中心化、公开透明，允许每个人均可参与数据库记录。区块链的基 本概念包括：交易(Transaction)，一次操作，导致账本状态的一次改变， 如添加一条记录；区块(Block)，记录一段时间内发生的交易和状态结果， 是对当前账本状态的一次共识；链(Chain)，由一个个区块按照发生顺序 串联而成，是整个状态变化的日志记录。

如果把区块链作为一个状态机，则每次交易就是试图改变一次状态，而 每次共识生成的区块，就是参与者对于区块中所有交易内容导致状态改变的 结果进行确认。

假设数据库是一本账本，读写数据库就可以看做一种记账的行为，区块 链技术的原理是在一段时间内由一部分人来记账，然后将账本的这一页信息 发给整个系统里的其他所有人。这也就相当于改变数据库所有的记录，发给 全网的其他每个节点，所以区块链技术也称为分布式账本(Distributed Ledger) 技术。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算 机技术的新型应用模式。

1994年，密码学家尼克·萨博(Nick Szabo)在论文《智能合约》(Smartcontracts)中首次提出了“智能合约”这一技术术语。所谓智能合约，是一套 以数字形式定义的承诺(promises)，包括合约参与方可以在上面执行这些承 诺的协议。在物理上，智能合约的载体是计算机可识别并运行的计算机代码。 一个智能合约是一个计算化交易协议，用来执行合约条款。智能合约设计的 最初目的是为了满足一般的合同条件(如支付条款，扣押令，私密性，甚至 是执法)，最大限度减少恶意和意外的状况，最大限度减少使用信任式中间 媒介。从本质上讲，这些自动合约的工作原理类似于其他计算机程序的 if-then语句。智能合约只是以这种方式与真实世界的资产进行交互。当一个 预先编好的条件被触发时，智能合约执行相应的合同条款。

随着以比特币为代表的区块链技术有了实用价值的应用，特别是金融和 物联网领域，智能合约开始被广泛使用。以以太坊为代表的的区块链系统中， 其智能合约的设计是代码一经部署，不可变化，代码逻辑从部署的时刻起， 便永远不再具有升级的能力。如果将智能合约作为协议来看，不可变化是其 要求的，代表着一种协议的约定，运行行为都是确定性的。

但是随着智能合约开始获得越来越多的使用，其流程和代码也变得越来 越复杂，人们发现，就像现实世界的合同一样，如果没有认真审核的话，在 设计和编码过程中难以避免人工失误的产生，一旦被黑客找到漏洞，损失往 往是巨大的。2016年6月的The DAO攻击事件，由于一个代码缺陷，导致 了以太坊用户造成6000万美元的损失；最近又由于Parity钱包的漏洞，造 成的损失价值3000万美元。因此，智能合约的安全性，是一个亟待解决的 技术问题，而设计一个智能合约可升级的方案，便是解决其安全性的有效途 径。