CN109523383A - 一种智能合约转换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能合约转换系统及方法，系统包括：智能合约代码接收器，用于接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；编译管理器，用于获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；合约编译模块，用于将智能合约代码转换成中间语言代码，并将中间语言代码发送至合约转换模块；合约转换模块，用于将中间语言代码转换成目标代码。本发明允许开发人员使用自己熟练的高级语言来编写智能合约，降低了编写智能合约的学习成本，提升了区块链平台的适应性和通用性，有利于区块链平台的推广，可广泛应用于区块链技术领域。

Description

一种智能合约转换系统及方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其是一种智能合约转换系统及方法。

背景技术

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，本质上是一个去中心化的体系结构。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

目前，知名的区块链项目有Bitcoin、Ethereum等，其中Bitcoin被认为是区块链1.0时代的代表，而Ethereum被认为是区块链2.0时代的代表，其中的主要区别在于Ethereum引入了智能合约。

智能合约是编程在区块链上的汇编语言代码程序，智能合约是跨领域法律学者尼克·萨博提出来的，他对智能合约的定义是“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议”，换句话说，智能合约就是一个在计算机系统上，当一定条件被满足后，可以被自动执行的合约。通常人们不会直接写汇编代码，但是会用更高级的语言来编写，例如用以太坊Solidity等类似的专用语言。

智能合约程序会对外暴露接口以供用户调用，这些接口被称为ABI，ABI是Application Binary Interface的缩写，字面意思是应用二进制接口，可以通俗的理解为合约的接口说明。当合约由高级程序被编译为汇编语言代码后，即生成ABI文件。

智能合约在区块链虚拟机中执行，更精确地讲，是在虚拟机中的智能合约执行引擎内执行。智能合约执行引擎将智能合约的整个执行环境隔离开来，在其内部执行的智能合约不能接触网络、文件系统或者系统中的其他线程等系统资源，智能合约之间只能进行有限调用。

现有的区块链虚拟机都只有一个智能合约执行引擎，只能识别一种或一类高级语言，这不利于程序员利用已掌握的高级语言编写智能合约，而必须重新学习特定的智能合约编程语言，这需要学习成本，且易因对特定的编程语言不熟悉而编写出有漏洞的智能合约，同时也不利于区块链平台推广。

比如，以太坊(Ethereum)就只识别由Solidity语言编写的智能合约，掌握其他编语言的程序员都必须学习Solidity语言才能编写智能合约和开发分布式应用(DAPP)。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种成本低且适用范围广的智能合约转换系统及方法。

本发明一方面所采取的技术方案为：

一种智能合约转换系统，包括：

智能合约代码接收器，用于接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；

编译管理器，用于获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；

合约编译模块，用于将智能合约代码转换成中间语言代码，并将中间语言代码发送至合约转换模块；

合约转换模块，用于将中间语言代码转换成目标代码。

进一步，所述合约编译模块包括若干个编译器，所述每个编译器编译一种或一类高级语言类型。

进一步，所述编译管理器还用于检测合约编译模块中各个编译器的状态，并用于注册新的编译器。

进一步，所述编译器包括：

词法分析器，用于根据接收到的智能合约代码，识别出高级语言代码中的标识符，得到词法流；

语法分析器，用于从词法流中识别出高级语言代码的逻辑结构，并根据逻辑结构生成语法树；

语义分析器，用于修正语法树中的语义单元，得到修正后的语法树；

中间代码生成器，用于对修正后的语法树进行解析，生成中间语言代码。

进一步，所述合约转换模块包括：

符号对照库，用于存储中间语言代码与目标代码之间的对应关系；

代码转换模块，用于根据符号对照库，将接收到的中间语言代码转换成对应的目标代码；

代码输出模块，用于输出目标代码。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

一种智能合约转换方法，包括以下步骤：

通过智能合约代码接收器接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；

通过编译管理器获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；

通过合约编译模块将智能合约代码转换成中间语言代码；

通过合约转换模块将中间语言代码转换成目标代码。

进一步，还包括以下步骤：

通过编译管理器注册编译器；

所述合约编译模块包括若干个编译器，所述每个编译器编译一种或一类高级语言类型；所述编译器包括词法分析器、语法分析器、语义分析器和中间代码生成器。

进一步，所述通过合约编译模块将智能合约代码转换成中间语言代码这一步骤，包括以下步骤：

根据接收到的智能合约代码，识别出高级语言代码中的标识符，得到词法流；

从词法流中识别出高级语言代码的逻辑结构，并根据逻辑结构生成语法树；

修正语法树中的语义单元，得到修正后的语法树；

对修正后的语法树进行解析，生成中间语言代码。

进一步，所述通过合约转换模块将中间语言代码转换成目标代码这一步骤，其具体为：

根据预先存储的中间语言代码与目标代码之间的对应关系，将接收到的中间语言代码转换成对应的目标代码，并输出目标代码。

本发明的有益效果是：本发明能够识别智能合约代码的各种高级语言编写类型，最终转换成区块链平台能够识别的目标代码，本发明允许开发人员使用自己熟练的高级语言来编写智能合约，无需重新掌握一门或一类专门的智能合约语言，降低了编写智能合约的学习成本，提升了区块链平台的适应性和通用性，有利于区块链平台的推广。

附图说明

图1为本发明一种智能合约转换系统的整体结构框图；

图2为本发明实施例的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。

面对现有区块链平台的不足，本发明提出了一种智能合约转换系统及方法，能够将程序员用任意一种或一类高级语言编写的代码转换为区块链平台能够识别的目标代码，再由智能合约执行引擎执行；本发明的智能合约转换系统将允许程序员用自己所掌握的高级语言编写智能合约和研发分布式应用。

参照图1，本发明一种智能合约转换系统，包括：

智能合约代码接收器，用于接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；

编译管理器，用于获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；

合约编译模块，用于将智能合约代码转换成中间语言代码，并将中间语言代码发送至合约转换模块；

合约转换模块，用于将中间语言代码转换成目标代码。

其中，本发明的目标代码是指区块链平台能识别的最终代码。

进一步作为优选的实施方式，所述合约编译模块包括若干个编译器，所述每个编译器编译一种或一类高级语言类型。

其中，高级语言类型比如Java，solidity,C++,C#，go和python语言等。

具体地，比如Java编译器只编译Java代码，C++编译器可同时识别C与C++代码(此处的C语言和C++语言属于同一类型的高级编程语言)。

进一步作为优选的实施方式，所述编译管理器还用于检测合约编译模块中各个编译器的状态，并用于注册新的编译器。

其中，本发明允许用户将新的编译器注册到本系统(即将新的编译器纳入合约编译模块进行统一管理)，提高了本发明的拓展性，能够根据实际需要随时添加新的高级编程语言编译器。

其中，编译器的状态包括忙、闲和掉线等。本发明可根据编译器的状态来正确选取合适的编译器进行工作。

进一步作为优选的实施方式，所述编译器包括：

词法分析器，用于根据接收到的智能合约代码，识别出高级语言代码中的标识符，得到词法流；

语法分析器，用于从词法流中识别出高级语言代码的逻辑结构，并根据逻辑结构生成语法树；

语义分析器，用于修正语法树中的语义单元，得到修正后的语法树；

中间代码生成器，用于对修正后的语法树进行解析，生成中间语言代码。

进一步作为优选的实施方式，所述合约转换模块包括：

符号对照库，用于存储中间语言代码与目标代码之间的对应关系；

代码转换模块，用于根据符号对照库，将接收到的中间语言代码转换成对应的目标代码；

代码输出模块，用于输出目标代码。

其中，本发明的代码输出模块可以将目标代码写入文件中，再由开发人员将目标代码部署到区块链网络平台上。

本发明一种智能合约转换方法，包括以下步骤：

通过智能合约代码接收器接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；

通过编译管理器获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；

通过合约编译模块将智能合约代码转换成中间语言代码；

通过合约转换模块将中间语言代码转换成目标代码。

进一步作为优选的实施方式，还包括以下步骤：

通过编译管理器注册编译器；

所述合约编译模块包括若干个编译器，所述每个编译器编译一种或一类高级语言类型；所述编译器包括词法分析器、语法分析器、语义分析器和中间代码生成器。

进一步作为优选的实施方式，所述通过合约编译模块将智能合约代码转换成中间语言代码这一步骤，包括以下步骤：

根据接收到的智能合约代码，识别出高级语言代码中的标识符，得到词法流；

从词法流中识别出高级语言代码的逻辑结构，并根据逻辑结构生成语法树；

修正语法树中的语义单元，得到修正后的语法树；

对修正后的语法树进行解析，生成中间语言代码。

进一步作为优选的实施方式，所述通过合约转换模块将中间语言代码转换成目标代码这一步骤，其具体为：

根据预先存储的中间语言代码与目标代码之间的对应关系，将接收到的中间语言代码转换成对应的目标代码，并输出目标代码。

下面以Java语言作为智能合约的编写语言为例，详细说明本发明一种智能合约转换方法的整体步骤：

如图2所示，用户将用高级语言Java编写的智能合约代码发送给智能合约代码接收器，智能合约代码接收器将代码转发给编译管理器，编译管理器根据合约代码的语言类型从前端的合约编译模块中选择合适的编译器(在本实施例中对应的是高级语言Java编译器)，并将智能合约代码交给Java编译器进行编译；编译器会对合约代码进行词法分析、语法分析和语义分析，进而生成中间代码；后端的合约代码转换模块会从符号对照库中获取中间代码与目标代码的转换关系，并将中间代码转换成区块链平台能够识别的目标代码，代码输出模块则将目标代码和相应的ABI信息输出到文件中。

最后，用户将获得的目标代码和ABI文件部署到区块链上。

综上所述，本发明一种智能合约转换系统及方法具有以下优点：

本发明将程序员用高级语言编写的智能合约代码转换为区块链平台可识别的目标代码，本发明可作为一个模块内嵌到区块链平台中，使区块链平台可以识别多种高级语言编写的智能合约。

对程序员而言，本发明允许程序员用自己所熟练的语言编写智能合约和开发分布式应用，而不需要重新掌握一门或一类专门的智能合约语言，降低了学习成本。

对区块链平台而言，本发明能够识别多种高级语言编写的智能合约代码，提升了平台的适应性和通用性，使平台更易被开发者接受，降低了推广难度。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种智能合约转换系统，其特征在于：包括：

智能合约代码接收器，用于接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；

编译管理器，用于获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；

合约编译模块，用于将智能合约代码转换成中间语言代码，并将中间语言代码发送至合约转换模块；

合约转换模块，用于将中间语言代码转换成目标代码。

2.根据权利要求1所述的一种智能合约转换系统，其特征在于：所述合约编译模块包括若干个编译器，所述每个编译器编译一种或一类高级语言类型。

3.根据权利要求2所述的一种智能合约转换系统，其特征在于：所述编译管理器还用于检测合约编译模块中各个编译器的状态，并用于注册新的编译器。

4.根据权利要求2所述的一种智能合约转换系统，其特征在于：所述编译器包括：

词法分析器，用于根据接收到的智能合约代码，识别出高级语言代码中的标识符，得到词法流；

语法分析器，用于从词法流中识别出高级语言代码的逻辑结构，并根据逻辑结构生成语法树；

语义分析器，用于修正语法树中的语义单元，得到修正后的语法树；

中间代码生成器，用于对修正后的语法树进行解析，生成中间语言代码。

5.根据权利要求1所述的一种智能合约转换系统，其特征在于：所述合约转换模块包括：

符号对照库，用于存储中间语言代码与目标代码之间的对应关系；

代码转换模块，用于根据符号对照库，将接收到的中间语言代码转换成对应的目标代码；

代码输出模块，用于输出目标代码。

6.一种智能合约转换方法，其特征在于：包括以下步骤：

通过智能合约代码接收器接收智能合约代码，所述智能合约代码由高级语言编写；

通过编译管理器获取智能合约代码的高级语言类型，并将智能合约代码发送至合约编译模块；

通过合约编译模块将智能合约代码转换成中间语言代码；

通过合约转换模块将中间语言代码转换成目标代码。

7.根据权利要求6所述的一种智能合约转换方法，其特征在于：还包括以下步骤：

通过编译管理器注册编译器；

所述合约编译模块包括若干个编译器，所述每个编译器编译一种或一类高级语言类型；所述编译器包括词法分析器、语法分析器、语义分析器和中间代码生成器。

8.根据权利要求7所述的一种智能合约转换方法，其特征在于：所述通过合约编译模块将智能合约代码转换成中间语言代码这一步骤，包括以下步骤：

根据接收到的智能合约代码，识别出高级语言代码中的标识符，得到词法流；

从词法流中识别出高级语言代码的逻辑结构，并根据逻辑结构生成语法树；

修正语法树中的语义单元，得到修正后的语法树；

对修正后的语法树进行解析，生成中间语言代码。

9.根据权利要求6所述的一种智能合约转换方法，其特征在于：所述通过合约转换模块将中间语言代码转换成目标代码这一步骤，其具体为：

根据预先存储的中间语言代码与目标代码之间的对应关系，将接收到的中间语言代码转换成对应的目标代码，并输出目标代码。