CN112153023A - 一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法，适用于为业务逻辑复杂，需要大量智能合约协同运行的场景。系统架构包含一个智能合约库和多个智能合约系统。智能合约库负责智能合约的验证、编译、模拟运行及存储，智能合约库将签名后的合约数据和授权时间数据发送至智能合约系统，授权其运行。智能合约库可回收合约运行权限或将权限重新分配。智能合约系统需验证合约数据和授权时间未被篡改，并仅可在授权时间内运行合约。一个智能合约可以在多个智能合约系统中运行。智能合约库可以实现合约源码的统一管理及执行的负载均衡，同时可以提供监管支持及数据湖连接支持。

Description

一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法
技术领域
本发明属于区块链技术领域、智能合约技术领域及互链网技术领域，特别涉及一种基于智能合约库的对多个智能合约系统进行架构搭建及管理的方法。
背景技术
区块链是一种分布式账本系统，由多个节点共同维护，其特点是不易篡改、很难伪造、可追溯。区块链记录发生交易的所有信息，一旦数据进入了区块链，即使是内部工作人员在区块链中也无法做任何更改。这种不可更改的特点不是来自使用某种操作，而是由于区块链系统和机制本身。这使得运用区块链技术较之其他安全技术而言更为简便和有效。凡是需要公正、公平、诚实的地方，都可以使用区块链技术。
智能合约分为两种，一种具有法理效力，即实际的智能合约，一种称为链上代码，是一种运行在区块链之上的代码，没有法律效力。本发明讨论的智能合约同时包含这两种含义，它允许在没有第三方的情况下进行可信交易，由区块链来保证智能合约的可追踪和不可逆转性。
一般来说，智能合约系统依托于区块链系统存在，内置于区块链系统中。智能合约交易进入区块链系统后，首先通过智能合约模块进行执行，执行完毕后的数据通过区块链共识上链，整个流程在其区块链系统内部完成，智能合约数据来自于其所处的区块链账本，执行结果存入同一账本。
在实际的生产中，应用系统的业务逻辑可能极为复杂，需要大量智能合约进行协作，使用单一的智能合约系统会造成极大的性能压力和处理能力的降低。因此本发明提出一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法，用于处理重量级架构及复杂业务逻辑场景。
发明内容
本发明提出一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法，适用于为业务逻辑复杂，需要大量智能合约协同的场景，或为支持多业务多合约处理的平台，例如互链网场景等。
本发明提出的基础平台架构为：
（1）平台中存在一个以上智能合约系统；
（2）平台中存在一个智能合约库；
（3）智能合约库使用区块链技术或非区块链技术进行数据存储；
（4）智能合约库与各个智能合约系统进行通信，即智能合约库与智能合约系统为一对多的关系。
智能合约库对智能合约系统的管理方法为：
（1）智能合约系统需在智能合约库中进行登记注册；
（2）智能合约源码上传至智能合约库；
（3）智能合约库负责智能合约源码的存储、验证、编译和模拟运行操作，但不负责智能合约的运行；
（4）智能合约库将智能合约分配给各个智能合约系统运行，进行运行授权；
（5）智能合约库根据每个智能合约系统已运行的合约数量及资源使用情况对合约在哪个系统运行进行调配；
（6）智能合约库可对某一合约的权限进行回收或再分配；
（7）智能合约库可自行记录授权信息，也可指定其他组件记录授权信息；
（8）同一个智能合约可以在多个智能合约系统中运行。
两种存储方案中，使用非区块链进行存储即使用一般数据库进行数据的存储，该方案存储和查询的效率较高，但有数据篡改、丢失及安全性等问题，使用区块链进行存储能够保证数据的正确性和安全性，但存储和查询性能会有一定损失。
若平台中各个智能合约系统处理多种语言的智能合约，智能合约库需要对各个系统支持的合约语言进行记录，并在分配合约时进行参考。
进一步地，智能合约库对智能合约系统的管理通过授权时间与签名双验证的方式进行，智能合约库向智能合约系统进行授权时，需要发送以下两方面的数据：
（1）经智能合约库签名的智能合约源码或字节码数据；
（2）经智能合约库签名的授权时间范围数据。
智能合约系统在合约运行时，需要对本地的智能合约源码或字节码签名进行验证，保证源码或字节码没有被篡改，也需要对授权时间签名进行验证，保证授权时间未被篡改，并且当前时间在授权时间范围内才可运行合约。智能合约系统的执行结果返回数据中需要包含智能合约系统对合约运行结果的签名，以及智能合约库签名的授权时间范围数据。结果接收方通过验签能够验证智能合约系统是否是在授权范围内进行的合约执行操作。
智能合约库需对各个授权进行管理，当某一合约的授权到期时，需要对合约运行的授权重新进行分配。
进一步地，智能合约库架构可以进行扩展，由多个智能合约库协同管理多个智能合约系统，智能合约上传时选择其中一个智能合约库，多个智能合约库之间可进行通信。每个智能合约库管理的智能合约系统可以互斥或存在交集，若存在交集需要在多个智能合约库之间建立一定的协同算法保证管理行为不存在冲突，如共识算法等。
本发明提出的基于智能合约库进行的统一系统管理，拥有诸多优势。
智能合约库可以统一管理平台上的智能合约源码，所有的验证与编译行为均在智能合约库中完成，各个智能合约系统无需再进行相关验证操作。智能合约库对智能合约的统一管理还能保证每个有使用需求的合约都有对应的系统进行执行，无错漏情况发生。
每个智能合约系统无需运行所有合约，而是由多个智能合约系统分担合约运行压力，智能合约库可以加入负载均衡算法，根据各个系统资源使用情况分配新的合约权限，降低单一智能合约系统性能压力，保证整体平台的稳定性。
智能合约库可支持统一监管，也可接入数据湖（Data Lake）进行智能合约相关的大数据分析。
经过智能合约库签名的数据在合约执行时能够保证智能合约未被篡改，且系统仅在授权时间内使用智能合约，达到规范管理和安全性保障的作用。
本发明提出的架构和管理方法使互链网中多智能合约系统的维护与管理能够更加高效与简便，同时能够灵活扩展和监管，是互链网基础架构的关键解决方案之一。
附图说明
图1为本发明提出的智能合约库与智能合约系统架构示意图；
图2为本发明实施例中智能合约库与智能合约系统架构示意图。
具体实施案例
在以下的叙述中，为了使读者更好的理解本申请而提出了许多技术细节，但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也是本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实施例为支付业务场景，存在三个智能合约系统，由一个智能合约库统一进行管理。当发生支付业务时，需要首先对交易双方的身份进行验证，此处有两个智能合约参与执行，一个是KYC（Know Your Customer, 即充分了解你的客户）验证合约，另一个是AML（Anti-money Laundering，反洗钱）验证合约。为了让两个智能合约参与到交易执行环节，首先将智能合约上传至智能合约库。智能合约库对KYC和AML两个合约进行代码校验及编译，并进行存储。随后，智能合约库签名后将KYC合约无限期授权给第一个智能合约系统进行运行，AML合约无限期授权给第二个智能合约系统进行运行。当交易发生时，两个智能合约系统分别运行KYC合约和AML合约参与交易双方身份的验证。
以上为本发明的一个具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的开发人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以做适当调整和修改，但仍应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法，其架构基本特征为：
（1）平台中存在一个以上智能合约系统；
（2）平台中存在一个智能合约库；
（3）智能合约库使用区块链技术或非区块链技术进行数据存储；
（4）智能合约库与各个智能合约系统进行通信，即智能合约库与智能合约系统为一对多的关系。
2.根据权利要求书1所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法，其管理方法特征为：
（1）智能合约系统需在智能合约库中进行登记注册；
（2）智能合约源码上传至智能合约库；
（3）智能合约库负责智能合约源码的存储、验证、编译和模拟运行操作，但不负责智能合约的运行；
（4）智能合约库将智能合约分配给各个智能合约系统运行，进行运行授权；
（5）智能合约库根据每个智能合约系统已运行的合约数量及资源使用情况对合约在哪个系统运行进行调配；
（6）智能合约库可对某一合约的权限进行回收或再分配；
（7）智能合约库可自行记录授权信息，也可指定其他组件记录授权信息；
（8）同一个智能合约可以在一个或多个智能合约系统中运行。
3.根据权利要求书2所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构及管理方法，其特征为：架构中各个智能合约系统处理多种语言的智能合约，则智能合约库需要对各个系统支持的合约语言进行记录，并在分配合约时进行参考。
4.根据权利要求书2所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构，其特征为，智能合约库架构可以进行扩展，由多个智能合约库协同管理多个智能合约系统，智能合约上传时选择其中一个智能合约库，多个智能合约库之间可进行通信。
5.根据权利要求书2所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构，其特征为，智能合约库对智能合约系统的管理通过授权时间与签名双验证的方式进行，智能合约库向智能合约系统进行授权时，需要发送以下两方面的数据：
（1）经智能合约库签名的智能合约源码或字节码数据；
（2）经智能合约库签名的授权时间范围数据。
6.根据权利要求书5所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构，其特征为，智能合约系统在合约运行时，需要对本地的智能合约源码或字节码签名进行验证，保证源码或字节码没有被篡改，也需要对授权时间签名进行验证，保证授权时间未被篡改，并且当前时间在授权时间范围内才可运行合约。
7.根据权利要求书6所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构，其特征为，智能合约系统的执行结果返回数据中需要包含智能合约系统对合约运行结果的签名，以及智能合约库签名的授权时间范围数据。
8.根据权利要求书2所述一种基于智能合约库的多智能合约系统架构，其特征为，智能合约库需对各个授权进行管理，当某一合约的授权到期时，需要对合约运行的权限重新进行分配。
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