Смарт-контракты

АННОТАЦИЯ

В рамках научной статьи рассматриваются смарт-контракты, которые сделали первый шаг к автоматизации правоотношений. Хотя идея и технология были созданы много лет назад, только недавно их стали рассматривать для непосредственной реализации ввиду вступления в цифровую эпоху все больших сфер деятельности. Цель этой статьи – познакомить читателя с понятием «смарт-контракт», его сущностью, узнать его историю, где он используется и на чем основывается, а также недостатки, преимущества, стоимость и как их создавать. На основе этой информации будет сделан вывод об актуальности и перспективах смарт-контрактов.

Ключевые слова: смарт-контракт, блокчейн, умный контракт, биткойн, код.

Автором термина «умный контракт» считается ученый из США - программист Ник Сабо (см. рисунок 1). Идея смарт-контракта была озвучена в середине 90-х годов криптоаналитиком Ником Сабо. Чуть позже он придумал концепцию криптовалюты Bit Gold. Спустя почти 20 лет Сатоши Накамото напишет, что Биткойн был разработан на основе решений, применяемых в Bit Gold, которые так и не были реализованы.

Рисунок 1. Никон Сабо

Впервые смарт-контракты были реализованы на блокчейне Ethereum. Виталик Бутерин специально спроектировал сеть таким образом, чтобы можно было реализовать абсолютно любой смарт-контракт.

Смарт-контракт был придуман с целью самостоятельного проведения сделок и контроля их исполнения, чтобы при этом не задействовать искусственный интеллект, используя исключительно математические алгоритмы.

Смарт-контракт – это компьютерный код (алгоритм), предназначенный для поддержки работы коммерческих контрактов в блокчейне. Основной принцип смарт-контрактов заключается в том, что они позволяют обмениваться активами (деньгами, акциями, недвижимостью и т.д.), не прибегая к посредникам. Алгоритм выступает гарантом выполнения обязательств для обеих сторон.

Биткойн и другие блокчейны позволяют пользователям совершать транзакции напрямую, то есть передавать активы друг другу без посредников.

Такие экономические отношения в сети называются person to person или p2p. Задача смарт-контрактов аналогична, то есть устранить посредников в виде банков, юристов, нотариусов и так далее при реализации коммерческих контрактов. Смарт-контракт должен содержать обязательства сторон, за выполнением которых следит контракт. Затем он действует в соответствии с указанной логикой контракта. Например, он переводит средства в полном объеме, если все в порядке, или штрафует за несвоевременную доставку.

Структура смарт-контракта:

Определение соглашения:

1. Несколько сторон устанавливают вероятность сотрудничества и желаемые результаты.
2. Соглашения, возможно охватываемые соглашением, могут включать бизнес-процессы, обмен активами, передачу прав и многое другое.
3. Смарт-контракты могут быть инициированы самими сторонами или при исполнении определенных условий, таких как индексы денежного рынка, стихийные бедствия или события с помощью местоположения GPS.
4. Временные условия позволяют инициировать смарт-контракты в праздники, дни рождения и культовые события.

Программирование бизнес - логики:

- Компьютерная программа написана таким образом, что механизм будет автоматически выполняться при выполнении условных параметров.

Технология шифрования и блокчейна:

- Шифрование гарантирует безопасную аутентификацию и проверку обмена сообщениями между сторонами, относящимися к смарт-контракту.

Выполнение и обработка:

- В итерации блокчейна, когда достигается консенсус по аутентификации и проверке, смарт-контракт заносится в блок.

- Код выполняется, а результаты запоминаются для соответствия и проверки.

Обновление сети:

- После исполнения смарт-контракта все компьютеры в сети обновляют свои реестры, чтобы отразить новое состояние.

- После того, как запись проверена и размещена в блокчейне, ее невозможно изменить, ее можно лишь добавить.

Существует несколько типов смарт-контрактов:

- Контракт полностью в коде;

- Контракт в коде с отдельной версией на естественном языке;

- «Раздельный» контракт на естественном языке с закодированным исполнением;

- Контракт на естественном языке с зашифрованным платежным механизмом.

Стоимость смарт-контракта:

За выполнение каждой строки смарт-контракта человек, вызывающий его, должен будет выплатить вознаграждение майнерам. В этом случае, если вознаграждения недостаточно, выполнение условий прекращается, и смарт-контракт не выполняется до конца. Если сумма вознаграждения превышает то, на что имеет право майнер, неизрасходованные средства возвращаются обратно. Обычно цена таких операций невелика и рассчитывается в GWei (Giga wei) = 10-10 ETH.

Области применения смарт-контрактов весьма разнообразны. Наиболее широко они использовались в краудфандинге. Большинство ICO (первичное размещение монет) проводятся с помощью смарт-контрактов. Обычно такие контракты включают в себя несколько этапов ICO с разными условиями.

Помимо ICO, существуют и другие области применения смарт-контрактов: системы цифровой идентификации, системы голосования, торговые площадки, биржи труда, системы учета прав собственности, логистика, банковские услуги, страхование, торговля (децентрализованные биржи) и т.д.

Блокчейн Биткоина поддерживает реализацию простых смарт-контрактов, но из-за структуры сети их возможности сильно ограничены. На данный момент существует несколько сайдчейнов (механизмов) основного блокчейна для применения смарт-контрактов, но эти решения не пользуются популярностью у разработчиков.

Публичные блокчейн-платформы не могут использоваться широко, так как они не отвечают ряду параметров, а публичный доступ к реестрам делает информацию более открытой для других.

Умные контракты создаются на платформах, основанных на технологии блокчейн, среди них Ethereum, NXT, Side Chains, Bitcoin, NEO, Free TON.

Смарт-контракты обычно развертываются на блокчейне (хотя их можно располагать и на других платформах). С точки зрения блокчейна логика программы смарт-контрактов находится внутри «блока». Блок – это созданный программным обеспечением контейнер, который объединяет сообщения, касающиеся определенного смарт-контракта. Эти сообщения могут выступать в качестве входных или выходных данных логики программирования смарт-контрактов и сами могут указывать на другой компьютерный код.

В типичном развертывании блокчейна без разрешения, когда достаточное количество других участников или отделов приходят к одному и тому же выводу (более 50%), применимый протокол консенсуса блокчейна определяет, что сообщение, относящееся к смарт-контракту, обязано быть добавлено в блокчейн. В качестве альтернативы, подобное определение сможет быть достигнуто администратором в допустимой цепочке блоков.

Технология блокчейн пользуется инфраструктурой кодирования с открытым ключом (PKI). PKI – это метод криптографии, использующий два типа ключей. Первый тип – открытый ключ, о котором знают все стороны, а второй тип – закрытый ключ, известный только его получателю. В транзакции смарт-контракта, инициированной в блокчейне, получатель-отправитель шифрует свое сообщение в нечитаемый «зашифрованный текст» с использованием алгоритмов либо математических формул для защиты и защиты данных. Исключительно применяя закрытый ключ можно расшифровать «зашифрованный текст» обратно в читаемый «обычный текст». Главное преимущество, которое PKI дает транзакциям смарт-контрактов, связано с безопасностью, поскольку безгранично сложно, преобразовать открытый ключ в закрытый, что делает его очень устойчивым к сбоям или взлому (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Схема работы смарт-контрактов

Как работает смарт-контракт в сети Ethereum? В сети Биткоин майнеры совершают транзакции, включая их в новые блоки, и получают за это комиссию. Совершение транзакции (другими словами, майнинг) в сети Ethereum происходит аналогичным образом. Принципиальное различие между сетями возникает на этапе вызова смарт-контракта. Компьютер майнера находит этот контракт и запускает его код с необходимыми параметрами внутри своей виртуальной машины (EVM-Виртуальная машина Ethereum). Каждый майнер делает это, но только один человек сможет объявить результат в сети и забрать награду.

Независимо от модели развернутого смарт-контракта, все они включают код, что несет свои недостатки, так как код может содержать ошибки, код не всегда может работать так, как предполагали стороны, сообщения, передаваемые через интернет, могут быть удержаны или прерваны, а данные могут быть повреждены при передаче, частные ключи шифрования можно получить путем взлома. Последствия таких событий для ответственности должны быть тщательно рассмотрены. Компрометация программ Oracles является еще одним недостатком. Эти сервисы предоставляют контракты с реальными данными для их исполнения: например, что товар доставлен в пункт назначения и вы можете перевести деньги за логистику. Мошенники могут взломать Oracle и, следовательно, взломать транзакцию. А также смарт-контракты на данный момент не регулируются, и связанные с ними риски не могут быть застрахованы.

Технология смарт-контрактов призвана обладать определенными практическими преимуществами перед обычными «бумажными» контрактами:

- Определенность: поскольку смарт-контракты реализованы в компьютерном коде, уровень формализации, необходимый для выполнения этой работы, должен означать, что результат выполнения смарт-контракта обязан быть четко определен и легко проверяем, в отличие от двусмысленных естественных языков, используемых в традиционных контрактах.

- Скорость: как и в случае с другими видами компьютерной автоматизации, самоисполняющиеся смарт-контракты имеют перспективу контрактов, которые потенциально исполняются почти мгновенно, не замедляясь из-за действий человека.

- Стоимость: хоть разработка технологии для реализации смарт-контрактов может потребовать значительных первоначальных затрат, после создания рабочих шаблонов технология должна значительно снизить затраты на создание договоров и затраты, связанные с выполнением контракта работниками или агентами.

- Безопасность: контракт хранится в блокчейне и не может быть изменен.

Таким образом, можно смело сказать, что умные контракты, благодаря блокчейну и его инструментам стали весьма удобными, эффективными и несложными в работе. Смарт-контракты помогают реализовать сделки разного характера, что является положительным качеством технологии. Направление умных контрактов очень эффективно и развивается с внушительной скоростью. Смарт-контракты возможно применить в любой отрасли, а также они могут поменять наше общество, став технической основой для изменений.

Список литературы:

1. Криптография – краткое руководство [Электронный ресурс] // coderlessons: информационная статья. – URL: https://coderlessons.com/tutorials/akademicheskii/izuchite-kriptografiiu/kriptografiia-kratkoe-rukovodstvo (Дата обращения 12.05.2022)
2. Портрет Никона Сабо [Электронный ресурс]// Яндекс.Картинки – URL: https://files.fortrader.org/uploads/2019/11/nick-szabo-smart-contract.jpg (Дата обращения 13.05.2022)
3. Смарт – контракт [Электронный ресурс] // Википедия: интернет энциклопедия. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Смарт-контракт (Дата обращения 12.05.2022)
4. Смарт – контракты: готов ли закон? [Электронный ресурс] // UCLA: научная статья. – URL: https://lowellmilkeninstitute.law.ucla.edu/wp-content/uploads/2018/08/Smart-Contracts-Whitepaper.pdf (Дата обращения 12.05.2022)
5. Смарт – контракт: исследование [Электронный ресурс] // IPQuorum: научная статья. – URL: https://ipquorum.ru/upload/issledovanie_smart-kontrakt-hpLuTDmS.pdf (Дата обращения 12.05.2022)
6. Смарт – контракты: что, зачем и как? [Электронный ресурс] // Цифровая энергетика: научная статья. – URL: https://www.digital-energy.ru/wp-content/uploads/2019/12/smart-contracts.pdf (Дата обращения 12.05.2022)
7. Смарт – контракты: юридические соглашения для цифровой эпохи [Электронный ресурс] //Clifford Chance: научная статья. – URL: https://www.cliffordchance.com/content/dam/cliffordchance/briefings/2019/12/smart-contracts-april-2018.pdf (Дата обращения 12.05.2022)
8. Схема работы смарт-контракта [Электронный ресурс]// Яндекс.Картинки – URL: https://yandex.ru/images/search?cbir_id=804407%2FipvhbCiBO9kJGDs84kIa2A7094&rpt=imageview&cbird=5&url=https%3A%2F%2Favatars.mds.yandex.net%2Fget-images-cbir%2F804407%2FipvhbCiBO9kJGDs84kIa2A7094%2Forig&cbir_page=similar&pos=0&img_url=http%3A%2F%2Fcs.indstate.edu%2F~rafshar%2FMyImages%2Fdigiwork.png (Дата обращения 13.05.2022).
9. Что такое смарт – контракт [Электронный ресурс] // Xerurg: интернет статья. – URL: https://xerurg.com/chto-takoe-smart-kontrakt (Дата обращения 12.05.2022)