數字貨幣:構建數字人民幣的智能合約關鍵技術有哪些？

法定數字貨幣的研究、推廣和應用具有廣泛而深遠的意義。不僅可以重塑金融業運行機制，增強經濟運行功能，促進人民幣國際化，而且可以優化貨幣政策傳導機制，提高政策精準度，搶占國際市場。在貿易和改變世界金融格局中的話語權。中國央行數字貨幣已在多個城市進入試點階段。央行構建“央行-商業銀行”雙層數字貨幣運營體系。中央銀行扮演貨幣發行人的角色，商業銀行承擔向公眾提供數字人民幣兌換和流通的服務職能。

在傳統金融交易領域，商業銀行制定了支票、匯票、本票、大額存單、信用存單等一系列信用證明文件，用于確認資產。商業銀行通過為各類金融機構提供信用擔保，為異地大額交易提供有效的安全保障。央行數字貨幣作為具有合法性、穩定性和錨定性的法定貨幣，在應用于各種異地大額交易場景時，必然需要信用憑證和約定條件的擔保，并根據不同的交易場景進行設置。

智能合約能夠強力支持數字貨幣的各種不同交易場景，滿足支付方式多樣化的需求，并具有透明可信、自動執行、強制執行等特點。智能合約與法定數字貨幣的結合，可以有效應用于數字貨幣的有條件支付、預定支付等業務場景，有利于發揮數字貨幣的功能。智能合約是以數字形式定義的一組承諾。它控制數字資產，包含合約參與者約定的權利和義務。它的本質是一個計算機程序。一旦滿足某些預定義的規則和條款，計算機會自動執行合約條款，實現數字資產按照合約的轉移，避免人為干預。因此，使用智能合約可以有效避免交易篡改等惡意攻擊，減少交易糾紛，保證交易各方的公平性。

《北京市“十四五”時期藥品安全及高質量發展規劃》：運用區塊鏈構建數字化監管支撐體系:金色財經報道，北京市藥監局近日印發《北京市“十四五”時期藥品安全及高質量發展規劃》，規劃提出，“十四五”時期，北京市將運用區塊鏈等技術創新構建覆蓋品種和企業全生命周期的數字化監管支撐體系。[2021/9/8 23:09:11]

研究團隊以支持法定數字貨幣的智能合約系統為研究對象，對智能合約語言、虛擬機、編譯器等智能合約關鍵技術進行研究，重點解決智能合約語言之間的不兼容問題。而法幣數字貨幣，合約安全性和正確性難以驗證，智能合約執行效率低，監管體系薄弱，形成了完整實用的法幣數字貨幣智能合約體系。具體而言，課題將從智能合約語言與編譯執行系統、智能合約形式驗證與漏洞檢測、智能合約運行加速技術、智能合約監管系統四個方面展開科學研究，

研究團隊以法幣數字貨幣智能合約系統面臨的痛點為創新動力，探索新的法幣數字貨幣智能合約系統。擬圍繞以下四項重點研究內容取得突破。

日本副財長：中國在構建數字貨幣方面尋求先發優勢:日本財務省副財務大臣、國際局長岡村健司周四表示，中國正在努力開發其人民幣數字貨幣版本，以爭取先發優勢。他在一次數字研討會上表示日本應該擔心先發優勢。許多分析師認為，在國際貿易和支付領域獲得廣泛支持的央行數字貨幣（CBDC）最終可能削弱美元作為世界貿易的實際貨幣的地位，并削弱美國的影響力。岡村健司說：“這一優勢為方案設計設定了標準，因為它是第一個推動數字貨幣進一步廣泛采用的技術平臺。”（路透社）[2020/10/8]

研究內容一：智能合約語言及編譯執行系統

智能合約的生命周期包括開發、編譯、執行、銷毀等多個環節。它是用高級編程語言編寫的，并使用編譯器編譯成虛擬機可執行的低級字節碼形式。法幣數字貨幣有自己獨特的底層平臺和核心架構，必須研究適合數字貨幣的新型智能合約語言和編譯執行系統。首先從智能合約語言的角度，研究合約的基本結構、底層功能接口、數字貨幣相關的領域專用語言，使合約能夠支持數字貨幣錢包的基本功能授權、驗證、支付和轉賬，從而促進數字貨幣場景的商業化；其次，從智能合約編譯和執行的角度，研究合約編譯、合約部署、合約執行、智能合約多方多層安全監控流程等關鍵環節，探索法定數字貨幣下的智能合約system編譯執行機制；第三，分析智能合約執行過程中可能遇到的外部惡意攻擊，構建安全可靠的合約運行保護機制，為智能合約的執行提供沙箱隔離保護，保證合約的隔離性和健壯性運行狀態；最后，為了讓合約開發更容易，

信通院所長金鍵：基于區塊鏈的工業互聯網基礎設施將構建數字經濟新空間:中國信息通信研究院工業互聯網與物聯網研究所所長金鍵近日表示，我們認為，重大疫情之后，人們的生存、生活及生產方式將會發生永久而深刻的變化，數字化轉型已經成為人與企業生存和發展的“必備之道”。5G、工業互聯網等新型基礎設施開始發揮更大的作用，而基于區塊鏈的工業互聯網基礎設施，將能構建多方共治、公平可信、智能運作的數字經濟新空間。尤其是基于區塊鏈的信息保護、資產管理能力，對構建現代化治理體系是非常關鍵的。（北國網）[2020/3/10]

針對智能合約的語言設計，研究法定數字貨幣體系下的新型智能合約語言、編譯執行機制、運行保護機制和可視化編程機制。具體來說：

1)研究新的智能合約語言，結合法定數字貨幣的特點，探索設計新的數字貨幣智能合約編程語言，滿足數字貨幣體系下智能合約語言特性的需求，提高智能合約開發的可擴展性和健壯性

聲音 | 凱文·凱利：區塊鏈可以構建數字孿生世界:5月27日，以“區塊鏈——數字文明的基石”為主題的高端對話在貴陽國際生態會議中心舉辦。《失控》作者凱文·凱利表示：未來世界是一個虛擬加上真實的世界，我們希望將整個現實世界都1:1映射變成數字社會。在“數字孿生”的鏡像世界中，我們可以與工具進行交互。為了保證上傳數據的可信度和真實性，我們希望這些數據是去中心化的，因此需要用到區塊鏈技術。（星球日報）[2019/5/27]

2)研究智能合約的編譯和執行機制，從編譯器、虛擬機等多方面探索法定數字貨幣體系下智能合約的編譯和執行機制，確保合約的正確編譯和執行；

3)研究智能合約運行保護機制，從合約運行環境角度，分析智能合約執行過程中可能遇到的攻擊場景，構建安全可靠的合約沙箱保護機制，提高隔離性和健壯性智能合約運行狀態，效率高；

4)研究智能合約的可視化編程機制，探索可行和可用的合約可視化編程機制，讓合約開發更簡單，提高智能合約開發效率和合約普及度。

聲音 | 浙江日報：利用區塊鏈構建數字政府的“信任屏障”:浙江日報今天刊文指出，以“最多跑一次”改革為牽引，今年浙江省啟動了政府數字化轉型，其中，就包括應用密碼技術構建數字政府的“信任屏障”。

文章介紹，基于密碼技術，數字政府可以構建包括基于數字證書的身份認證，基于區塊鏈的行為認證以及基于電子簽章的政府權威認證等信任體系架構，解決數字政務在互聯網中的信任梗阻，構建起真實、不可抵賴的“數字證明”“數字契約”“數字制度”和“數據確權”等。[2018/11/23]

研究內容2：智能合約形式驗證與漏洞檢測技術

智能合約本質上是一段計算機程序代碼，它遵循“If-Then”工作原理。當滿足或驗證預定義的條件時，無需第三方干預即可自動執行智能合約。截至目前，已在各種區塊鏈平臺上部署了數以萬計的智能合約。隨著智能合約數量的增加，其安全問題變得越來越重要。法定數字貨幣體系下的智能合約承載了商業合約的履行，也涉及客戶賬戶之間的資金轉移。如果智能合約存在安全問題，可能會直接導致賬戶資金流失的風險。因此，

針對智能合約的安全性，研究法定數字貨幣體系下智能合約的形式驗證技術和漏洞檢測技術。具體來說：

1)研究智能合約的形式驗證技術，探索新的形式驗證方法，滿足法定數字貨幣體系下新智能合約的驗證需求；

2)研究基于靜態分析和動態執行的智能合約漏洞檢測技術，將多種漏洞檢測方案的靜態分析和動態執行結合起來，探索基于靜態分析和動態執行的智能合約漏洞檢測新方法，以能夠檢測數字貨幣分析檢測智能合約中可能存在的各類合約漏洞。

3)研究基于深度學習的智能合約漏洞檢測技術，結合數字貨幣智能合約的特點，探索基于深度學習的漏洞檢測模型，努力提高漏洞檢測的準確性、及時性和自動化程度。從而實現有效的智能合約漏洞檢測工具。

研究內容三：智能合約運行加速技術

在法定數字貨幣大力推廣的背景下，智能合約作為商業社會的性能工具，將面臨海量交易、大并發的考驗，因此智能合約的高效運行是一項必要的研究內容。計劃研究智能合約的并行執行、數據分片技術和集成協作技術，實現智能合約的高效運行。另一方面，現有的智能合約無法完成所有商業社會合約的業務運營，需要與現有的傳統架構信息系統進行集成，提供高性能的集成層，提升智能合約的整體執行性能。具體來說：

1)研究智能合約的并行機制，使原本需要串行處理的業務變成并行處理，降低數據流轉和互通的成本，為執行提供可靠可信的業務協作平臺各種任務；

2)研究智能合約數據分片存儲技術，將智能合約數據分成多個分片放置在不同的節點上，將網絡分片，以便同時處理和驗證更多的交易；

3)研究智能合約的集成協同技術，將合約擴展的計算和存儲能力與外部系統環境相結合，構建大規模、高效的集成協同智能合約操作系統。

研究內容四：智能合約監管系統

智能合約是商業社會的績效工具。需要對智能合約的全生命周期進行有效監管，包括合約審查、合約執行過程中的交易行為、違約后的執行處理等，都需要提供一套可穿透的國家監管模式作為起點監督點。擬研究基于區塊鏈技術的穿透監管能力，實現智能合約的監管體系，包括合約簽訂、執行等環境數據，通過區塊鏈網絡進行分發，滿足監管層級監管業務和合規性需求。具體來說：

1)研究智能合約的部署和審核機制。合約運營商需要在合約上線前主動檢測合約，并根據檢測結果進行處理。如發現違法內容，一律舉報，同時不上鏈；

2)研究智能合約的實施和監督機制。監管機構控制智能合約的執行狀態，審查非法內容，并阻止或過濾它們以防止繼續傳播；

3)研究智能合約的存儲證書機制，在法定數字貨幣體系下實現智能合約的多方驗證和多方存儲，保證交易的可追溯性，探索智能合約安全驗證結合區塊鏈的可能性技術。

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