所谓智能合约，是指“以数字形式规定的一组承诺，包括合约参与者可以实现这些承诺的协议”。早在1994年，美国计算机科学家NickSzabo就提出了智能合约的概念。不过在当时的技术条件下，这个概念并没有引起太大的关注。直到2008年中本聪关于比特币的开创性论文发表后，人们才发现作为比特币底层技术的区块链与智能合约有着天然的契合。区块链可以在智能合约的帮助下进行编程。智能合约能够封装分布式节点的复杂行为，借助区块链的去中心化基础设施，可以在去信任和可执行的环境中有效地执行智能合约。此后，智能合约才开始被重新重视，区块链逐渐成为智能合约最重要的计算场景。图1智能合约的运行机制来源：欧阳立伟，王帅，袁勇，倪晓春，王飞跃：《智能合约：架构及进展》，《自动化学报》2019年第3期，第447页。智能合约的运行机制如图图10.它一般有“值”和“状态”两个属性。代码使用If-Then和What-If语句来预设合约条款对应的触发场景和响应规则。智能合约由用户发起的交易（transaction，Txn）经多方共同同意并签署后提交，并经P2P网络传播并经矿工验证后存储在区块链的特定区块中。用户获取返回的合约地址和合约接口等信息后，可以通过发起交易来调用合约。“矿工”受到系统预设的激励机制的激励，会贡献自己的算力来验证交易。“矿工”收到合约创建或调用交易后，在本地沙盒执行环境（如以太坊虚拟机）创建合约或执行合约代码。合约代码基于可信的外部数据源【也称为预言机（OracleMachines）】和世界状态检查信息，自动判断当前场景是否满足合约触发条件，严格执行响应规则，更新世界状态。交易验证有效后，打包成新的数据块。新区块通过共识算法认证后，链接到区块链主链，所有更新生效。随着区块链技术的逐渐兴起，智能合约的应用越来越广泛。目前在金融、管理、医疗、物联网、供应链等领域都有应用。1.在金融领域的应用智能合约在金融领域有着广泛的应用。首先，它可以用于资产变现。例如，由高盛、摩根大通等财团组成的R3区块链财团率先尝试将智能合约应用于资产清算领域，利用智能合约在区块链平台Corda上进行点对点清算.目前已有超过200家银行、金融机构、监管机构和行业协会参与了Corda的清结算测试。其次，它可以用于保险理赔。Gatteschi等人。设计了一个旅行保险智能合约，一旦合约检测到航班延误等补偿条件得到满足，就会自动补偿乘客。最后，它可以用于资产交易环节。例如，ECoinmerce是一个去中心化的数字资产交易市场。在智能合约的帮助下，任何用户都可以在ECoinmerce上创建、购买、出售和转租他们的数字资产。一个类似的应用是Slock.it，它允许用户租用基于区块链的房地产、汽车、智能设备、路由器和其他有形资产。这些资产经过智能合约编码和认证后，可以作为智能资产直接完成复杂的协议。2.在管理领域的应用传统的组织管理是自上而下的“金字塔”结构，容易出现机构臃肿、管理层次多、管理成本高、责任界定不明确、信息传递不畅、权力集中于基层等问题。上层和下层都存在自主权不强、创新潜力难以有效释放等问题。智能合约和DAO将彻底改变治理。智能合约可以对管理规则进行编码。代码设定后，组织就可以按照既定规则自主运作。组织中的每一个人，包括决策者、执行者、监督者等，都可以通过持有组织股份或提供服务（即上述DAO）成为组织的股东和参与者。DAO使每个个体都能参与组织的治理，从而充分激发个体的创造力，提高组织决策的民主化程度。此外，编码在智能合约上的各种管理规则公开透明，也有助于防止各种不当行为。3、医疗技术在医疗领域的应用医疗技术的发展高度依赖历史病例、临床试验等医疗数据的共享。由于医疗数据不可避免地包含大量个人隐私数据，其访问和共享受到严格限制。患者个体难以控制自己的医疗数据访问权限，隐私难以保障。医护人员在数据使用前需要花费大量的时间和精力向相关部门提交申请，进行许可审查，完成数据验证，以确保可靠性。效率很低，存在医疗数据篡改、泄露、数据传输不安全等风险。针对以上问题，医疗智能合约可以更有效的解决。医疗数据可以加密存储在区块链上，患者对自己的个人数据拥有完全的控制权。通过智能合约设置访问权限，用户可以实现高效安全的点对点数据共享，无需担心数据泄露和篡改，数据可靠性得到充分保障。目前，该应用领域有三种典型的智能合约。一是医疗信息存储与共享契约。例如，MedShare为共享的医疗数据提供溯源和审计服务。它的设计使用智能合约和访问控制机制来有效跟踪数据行为并在违规实体违反数据权限时撤销访问权限。第二个是医学研究智能合约。例如，郭等人。提出了一个名为ModelChain的框架。该框架基于区块链进行医学预测建模，每个参与者都可以在不泄露任何私人健康信息的情况下为模型参数的估计做出贡献。三是药品溯源防伪合同。例如，医疗药品联盟链MediLedger、电子处方平台BlockMedx等都可以用来加强处方药的可追溯性。4、物联网与供应链领域的应用物联网与去中心化、去信任化的区块链架构相结合将成为必然的发展趋势。智能合约将使物联网的复杂流程自动化，促进资源共享，确保安全高效，节约成本。例如，Dorri等人。提出了一种基于区块链和智能合约的智能家居模型，讨论了模型中的各种交互过程，并通过仿真实验证明该模型将显着降低物联网设备的日常管理成本。张等。提出了一种物联网电子商务模型，利用基于智能合约的点对点交易，实现智能资产和支付数据在物联网上的交易。张等。提出了一种基于智能合约的物联网设备访问控制模型，该模型由多个访问控制合约、一个决策合约和一个注册合约组成，可以实现对物联网系统的分布式、可信访问控制。IoTeX是一个以隐私为中心的区块链驱动的去中心化物联网网络，支持包括共享经济、智能家居、身份管理和供应链在内的多个物联网生态系统。与物联网类似，供应链通常包括生产商、加工商、批发商、零售商和消费者等众多利益相关者，其相关合约将涉及复杂的多方动态协调，可见性有限，各方数据困难.兼容，物品跟踪成本高且有盲点。通过将产品从生产到销售的全过程写入智能合约，实现供应链实时可见，产品可追溯验证，欺诈和盗窃风险降低，运营成本低。其代表性应用包括棉花供应链、医疗医药供应链等。虽然已经得到广泛应用，但总体而言，智能合约仍处于发展初期，还有很多问题需要解决：（1）安全问题。智能合约虽然效率高，但其安全性仍有待检验。例如，2016年5月，以太坊最大的众筹项目TheDAO被攻击者利用程序中的递归调用漏洞获取大量以太币（Ether，ETH）。思维。卢等人。提出了一种检查智能合约漏洞的工具。在这篇论文中，该工具被用来检查以太坊中包含3,068,654个以太币、价值30,000的19,366份合约，其中8,833份合约至少存在一个安全漏洞。(2)法律问题。DAO事件也对法律提出了巨大挑战：一是“漏洞”难以界定，无法显示智能合约与实际合约之间的转换；其次，由于区块链不可更改，智能合约很难撤销。目前也有一些研究从法律角度探讨智能合约的模板和标准化格式、规律和参数、代码连接、数据标准和合约特征。(3)效率问题。区块链系统本身存在的低吞吐量、交易延迟、高能耗、容量和带宽限制等性能问题极大地限制了智能合约的执行效率。同时，由于智能合约是顺序执行的，随着交易量的增加，交易确认会变慢，交易手续费也会变高。总之，要扬长避短，发挥智能合约的优势，减少使用中的各种问题，我们还有很多工作要做。
