Смарт-контракти: Як технологія змінює автоматизацію угод без посередників

Що таке смарт-контракти? Які проблеми вони вирішують?

Смарт-контракти забезпечують безпечні, автоматизовані транзакції шляхом самовиконуючого коду на блокчейн-мережах. Вони спрощують угоди та усувають потребу в посередниках або людському втручанні. Ця стаття про смарт-контракти розгляне, як працюють ці контракти, їх практичні застосування та унікальні проблеми, з якими вони стикаються в традиційних системах.

• Що таке смарт-контракти?
• Як працюють смарт-контракти
• Які мови програмування найкращі для смарт-контрактів?
• Еволюція смарт-контрактів
• Платформи, що підтримують смарт-контракти
• Ключові особливості смарт-контрактів
• Випадки використання смарт-контрактів
• Часто задавані питання

Що таке смарт-контракти?

Смарт-контракти працюють на децентралізованих блокчейн-мережах, а не на централізованих серверах. Це означає, що вони дозволяють кільком сторонам досягати спільного результату безпечно, точно і без втручання.

Децентралізований дизайн смарт-контрактів також робить їх ідеальними для автоматизації. Оскільки вони діють без центрального органу, ці контракти зазвичай є стійкими до єдиних точок відмови або зловмисних атак.

Автоматизація є центральною для їх функціональності, оскільки вона зменшує людські помилки та забезпечує своєчасне виконання без посередників.

Як працюють смарт-контракти

Смарт-контракти працюють на децентралізованих блокчейн-платформах, таких як Ethereum. Вони закодовані відповідно до бізнес-правил і працюють на блокчейні або розподіленому реєстрі, використовуючи спеціалізовану віртуальну машину.

Загалом, створення смарт-контракту починається з того, що бізнес або інші відповідні команди співпрацюють з розробниками. Розробникам надається схема бажаної поведінки контракту у відповідь на конкретні події.

Розробники потім використовують платформу для розробки смарт-контрактів, щоб закодувати та протестувати контракт, забезпечуючи його відповідність очікуваній поведінці.

Завершений контракт зазвичай проходить аудит безпеки, який часто виконується внутрішнім експертом або третьою стороною, що спеціалізується на безпеці смарт-контрактів. Після затвердження контракт розгортається на вибраній блокчейн-мережі або розподіленому реєстрі.

Після розгортання смарт-контракт підключається до «оракула», криптографічно захищеного джерела даних, яке надає оновлення подій у реальному часі та дані. Контракт виконує свої заплановані дії, коли отримує перевірені дані від одного або кількох ораклів, таким чином забезпечуючи виконання всіх зазначених умов.

Блокчейн-технологія та смарт-контракти

Децентралізована, стійка до підробок мережа блокчейн підтримує смарт-контракти, зберігаючи кожну транзакцію в мережі вузлів. Ця децентралізація забезпечує, що учасники взаємодіють без необхідності покладатися на центральний орган і надає безпечне та надійне середовище для автономної роботи смарт-контрактів.

Технологія розподіленого реєстру (DLT) підпорядковує функціональність блокчейну, дозволяючи смарт-контрактам надійно зберігати дані по всій мережі. Кожна дія у смарт-контракті записується на кілька вузлів — це забезпечує прозорий та постійний запис.

Ця структура укріплює надійність даних і забезпечує стійкість до підробок, що додає додатковий рівень безпеки.

Роль ораклів

Оракули з`єднують блокчейн-мережі з зовнішніми джерелами даних, дозволяючи смарт-контрактам взаємодіяти з інформацією з реального світу.

Крос-чейн смарт-контракти

Крос-чейн інтероперабельність дозволяє смарт-контрактам на різних блокчейнах комунікувати та здійснювати транзакції один з одним, розширюючи діапазон можливих застосувань.

Які мови програмування найкращі для смарт-контрактів?

Розробники використовують різноманітні мови програмування для створення смарт-контрактів — кожна з яких адаптована до конкретних блокчейн-платформ.

Solidity залишається основною мовою для Ethereum та інших EVM-сумісних блокчейнів. Вона пропонує синтаксис високого рівня, орієнтований на контракти.

Vyper — ще один популярний вибір для написання смарт-контрактів на мережі Ethereum. Вона надає простіший, більш безпечний варіант з синтаксисом, схожим на Python.

Подібно до цього, розробники зазвичай віддають перевагу Rust для не-EVM блокчейнів, таких як Solana та Polkadot, через його продуктивність та безпекові функції.

Aptos та Sui тепер використовують Move, мову, що спочатку була розроблена Facebook (тепер Meta) для проекту Diem, завдяки її акценту на безпеку та гнучкість.

Додатково, WebAssembly (WASM) дозволяє крос-платформену сумісність, що дозволяє розробляти смарт-контракти мовами, такими як C, JavaScript, TypeScript та Rust.

Еволюція смарт-контрактів

Найдавніше впізнаване поняття смарт-контрактів з`явилося в 1990-х роках, коли комп`ютерний вчений Нік Сабо запропонував використовувати цифрові протоколи для автоматизації та забезпечення угод. Його аналогія з торговими автоматами допомогла проілюструвати, як смарт-контракти можуть автоматизувати транзакції, дотримуючись заданих умов.

Робота Сабо стала найранішим впізнаваним концептом автоматизації угод, що в кінцевому підсумку заклала основу для смарт-контрактів на основі блокчейну.

«[….] ми можемо поширити концепцію смарт-контрактів на власність. Розумна власність може бути створена шляхом вбудовування смарт-контрактів у фізичні об`єкти. Ці вбудовані протоколи автоматично нададуть управління ключами для експлуатації власності агенту, який правомірно володіє цією власністю, відповідно до умов контракту.»

«Наприклад, автомобіль може стати непридатним для користування, якщо не буде виконано правильний протокол виклику-відповіді з його законним власником, що перешкоджає крадіжці. Якщо займ було взято для купівлі цього автомобіля, і власник не здійснив платежі, смарт-контракт може автоматично активувати обтяження, що повертає контроль над ключами автомобіля банку.» — Нік Сабо у своїх основоположних працях

Роль біткоїна

Блокчейн біткоїна, запущений у 2009 році, представив одну з найперших форм протоколу смарт-контрактів. Він продемонстрував, як забезпечити умови, які користувачі повинні виконати для здійснення транзакцій.

У 2012 році біткоїн додав ще один значний тип смарт-контракту: мультипідписні транзакції. Ця функція вимагає, щоб певна кількість сторін (кожна з їхніми відкритими та приватними ключами) підписала транзакцію, перш ніж її буде схвалено.

Мультипідписні транзакції суттєво покращили безпеку, вимагаючи кількох схвалень. Вони зменшили ризики, пов`язані з втратою або компрометацією одного приватного ключа.

Протягом наступних кількох років біткоїн та інші блокчейни почали експериментувати з додатковими програмованими умовами, відомими як опкоди. Однак значний прорив у функціональності смарт-контрактів стався з публікацією есе Віталіка Бутеріна про Ethereum у 2013 році.

Коли Ethereum запустили в 2015 році, його функціональність виявилась значно ширшою, ніж у біткоїна.

Ця платформа представила універсальний блокчейн, здатний одночасно виконувати кілька незалежних смарт-контрактів на «світовому комп`ютері». Таким чином, з`явились перші сучасні смарт-контракти, якими ми знаємо і користуємось сьогодні.

Платформи, що підтримують смарт-контракти

Ethereum залишається найпоширенішою платформою для розгортання смарт-контрактів, в основному завдяки своїй гнучкій інфраструктурі та рідній мові програмування Solidity.

Мережа Ethereum живить децентралізовані фінанси (DeFi), невзаємозамінні токени (NFT) та різноманітні децентралізовані програми (DApps). Платформа є основним вибором для складних застосувань смарт-контрактів у 2024 році.

• EOS: EOS пропонує високоємну платформу для смарт-контрактів, яка акцентує увагу на масштабованості та низьких транзакційних витратах. Вона призначена для підтримки великих додатків з швидкими транзакціями.
• Hyperledger Fabric: Розроблений Linux Foundation, Hyperledger — це дозволений блокчейн, широко прийнятий для корпоративних застосувань. Він дозволяє бізнесу розгортати приватні блокчейн-рішення, адаптовані до внутрішніх процесів і регуляцій.
• Cardano: Блокчейн Cardano використовує мову програмування Plutus для своїх смарт-контрактів, акцентуючи увагу на формальній перевірці для підвищення безпеки. Це робить його придатним для застосувань, де надійність є критично важливою, таких як управління фінансовими та медичними записями.

Ключові особливості смарт-контрактів

• Автоматизація: Смарт-контракти автоматично виконують умови, щойно їх виконуються певні умови, спрощуючи робочі процеси та мінімізуючи потребу в ручному втручанні. Ця автоматизація забезпечує негайну реакцію, коли умови виконуються.
• Безпека: Криптографія блокчейну захищає смарт-контракти від несанкціонованого доступу або підробок. Децентралізована мережа підтверджує виконання кожного контракту, забезпечуючи захист від шахрайства та несанкціонованих змін.
• Прозорість: Публічний реєстр фіксує кожну дію, здійснену смарт-контрактом, що дозволяє всім учасникам бачити умови контракту та історію. Ця прозорість сприяє довірі серед учасників, забезпечуючи перевіркість кожної дії.
• Транзакції без довіри: Смарт-контракти дозволяють взаємодії без покладення на довіру до третіх осіб. Код контракту реалізує умови, усуваючи необхідність у посереднику та дозволяючи транзакціям відбуватися виключно на основі заздалегідь визначених умов.

Випадки використання смарт-контрактів

Якщо щось можна кількісно оцінити, як у звичайному контракті, це можна закодувати в смарт-контракті та зберігати на блокчейні.

Найпоширеніші випадки використання смарт-контрактів у 2024 році включають (але не обмежуються):

• Фінансові послуги: Смарт-контракти спрощують кредитування, платежі та передачу активів у децентралізованих фінансах (DeFi). Наприклад, контракт на кредитування може випустити кошти позичальнику, коли умови виконуються, а умови повернення автоматично виконуються контрактом.
• Управління ланцюгами постачання: Смарт-контракти підвищують прозорість та відповідальність у ланцюгах постачання, відстежуючи продукти від походження до доставки. Контракт може автоматично оновлювати статус товарів під час проходження через кожен етап, зменшуючи документацію та покращуючи трасованість.
• Нерухомість: Смарт-контракти спрощують транзакції з нерухомістю, автоматизуючи такі завдання, як передачі прав власності, ескроу та процеси платежів. Це мінімізує потребу в посередниках, скорочуючи час транзакцій і потенційні помилки.
• Юридичні угоди: Смарт-контракти дозволяють автоматизацію юридичних угод, таких як орендні контракти, які автоматично запускають доступні дозволи та платежі. Це зменшує суперечки та надійно забезпечує виконання умов, покращуючи ефективність юридичних транзакцій.
• Децентралізовані програми (DApps): DApps використовують смарт-контракти для надання ряду послуг, включаючи ігри, фінанси та соціальне мережування, без покладення на централізований контроль. Завдяки взаємодії через смарт-контракти користувачі отримують більш прозорий та самостійний досвід.

Переваги смарт-контрактів

Виклики та обмеження

Майбутнє смарт-контрактів

Смарт-контракти мають значний потенціал для зміни різних секторів, пропонуючи бездовірчі, автоматизовані рішення. Завдяки досягненням у блокчейні, оракулах та крос-чейн можливостям, смарт-контракти мають можливість сприяти інноваціям, підтримуючи ефективні, децентралізовані взаємодії в різних галузях.

Майбутнє смарт-контрактів може включати більш просунуті можливості, такі як інтеграції штучного інтелекту. Розробники також досліджують складні випадки використання, такі як автономні організації, які повністю керуються смарт-контрактами, що може ще більше децентралізувати та автоматизувати організаційні структури. У міру зрілості цих технологій смарт-контракти, ймовірно, стануть невід’ємною частиною основного бізнесу.