Смарт-контракты: как они работают и зачем нужны
Принцип работы
Смарт-контракт («умный контракт») – это компьютерная программа, которая отслеживает и обеспечивает исполнение обязательств. Стороны прописывают в нем условия сделки и санкции за их невыполнение, ставят цифровые подписи. Умный контракт самостоятельно определяет, все ли исполнено, и принимает решение: завершить сделку и выдать требуемое (деньги, акции, недвижимость), наложить на участников штраф или пеню, закрыть доступ к активам.
Внешний вид смарт-контракта:
Можно прописать в умном контракте все стадии сделки или отдельную часть. В зависимости от этого он может быть:
Язык программирования смарт-контракта зависит от технологии. Если планируется использовать технологию распределенных реестров (блокчейн), есть смысл выбирать Solidity (используется в Ethereum), Go (используется в Hyperledger fabric), Java, Kotlin (Corda R3).
Характеристика существующих блокчейн-платформ:
Использование
Эксперты утверждают: можно автоматизировать что угодно, но это будет дорого и бессмысленно. Смарт-контракты разумно использовать для типовых, повторяющихся сделок (поставка, аренда, обеспечение тендеров, аккредитивы, гарантии, лицензионные платежи), исполнение которых легко отследить. Если информация для совершения таких сделок уже оцифрована или сделка основана на открытых данных (например, ЕГРЮЛ и ЕГРП), составить и исполнить смарт-контракт еще проще.
Большой потенциал у умных контрактов, взаимодействующих с интернетом вещей. Близкий по смыслу пример – каршеринговые компании: машину открывает приложение после совершения оплаты, а отслеживает GPS-датчик. Похожим образом может работать арендный смарт-контракт: ежемесячный платёж будет поступать на счет арендодателя в течение всего действия договора, но если деньги вовремя не внести, автоматический дистанционный замок заблокирует арендатору доступ в арендуемое помещение. Использование умных контрактов для проведения голосования исключит любые фальсификации и обеспечит максимальную прозрачность процесса, а при кредитовании – автоматически заблокирует счет должника в случае просрочки платежа и не позволит ему залезть в долги. При составлении завещания посредством смарт-контракта не понадобится нотариус.
В декабре 2016 года Альфа-банк совместно с S7 Airlines первыми в России провели расчёты с контрагентом с использованием смарт-контрактов. Авиакомпания внесла в обслуживающий ее банк согласованную сумму, в момент подачи заявки на аккредитив деньги списались со счета, а после поставки услуг и предоставления документов об этом поступили на счет исполнителя. Особенностью сделки является использование сразу двух смарт-контрактов в системе Ethereum: один нужен для открытия аккредитива, второй – для закрытия. Это снизило вероятность возникновения ошибок в коде, защитило интересы участников сделки и увеличило ее прозрачность.
Затем S7 Airlines разработала блокчейн-платформу для автоматизации торговых операций и запустила на ней сервис для расчетов с агентами, которые продают авиабилеты. А в августе 2018 года Альфа-банк совместно с S7 Airlines заключили смарт-контракт с оператором авиатопливного рынка «Газпромнефть‐Аэро». Этот контракт содержал информацию об объеме и стоимости топлива для самолетов авиакомпании. После того как командир воздушного судна запрашивал у оператора точный объем топлива, необходимый для выполнения рейса, онлайн-заявка для резервирования соответствующей суммы направлялась в Альфа‐банк. Моментальное подтверждение из банка запускало старт заправки. По ее окончании средства списываются, а в коммерческие службы сторон поступала информация о закрытии сделки со всеми документами. Смарт-контракт был разработан на блокчейн‐платформе Hyperledger. Новая технология позволила повысить скорость расчетов и минимизировать финансовые риски, поскольку ей не нужна предоплата и банковская гарантия.
Плюсы и минусы
У умных контрактов есть недостатки, которые и мешают их распространению в России:
Среди преимуществ смарт-контрактов выделяют:
Автономность и безопасность. Как работают смарт-контракты
Смарт-контракт — компьютерная программа, которая выполняет соглашения, заключенные между двумя и более сторонами, в результате которых, при выполнении тех или иных условий происходят определенные действия. То есть, когда задействуется ранее запрограммированное условие, смарт-контракт автоматический выполняет соответствующее соглашение. Если рассматривать обычный контракт и смарт-контракт, то можно точно сказать, что они оба являются соглашениями, в которых две или более стороны соглашаются соблюдать ряд условий. Их фундаментальные элементы одинаковы: добровольное согласие всех сторон, объект договора (товара или услуги) и единая цель. Тем не менее, оба отличаются по трем факторам: способ написания, его юридические последствия и концепт соблюдения.
История смарт-контрактов
Термин «умные контракты» был придуман ученым-программистом Ником Сабо, вероятно, в 1993 году, чтобы объяснить цель внедрения в разработку протоколов того, что он назвал «высокоразвитой» ступенью договорного права и связанных с ними бизнес-практик в электронной коммерции. Сабо, вдохновленный такими исследователями, как Дэвид Чаум, также полагал, что разработка умных-контрактов с помощью выполнения криптографических протоколов и других механизмов цифровой безопасности могут стать значительным улучшением по сравнению с традиционными юридическими контрактами.
Сабо использовал слово «умный» в кавычках и заявил о том, что искусственный интеллект задействован не будет. Он приводил классический пример смарт-контракта: это вендинговый автомат. Если условия «контракта» устраивают покупателя (т. е. он опускает деньги в автомат), то машина автоматически соблюдает условия неписаного соглашения и предоставляет покупку.
В настоящее время было разработано несколько формальных языков, которые были предложены для определения условий договора. На данный момент есть много рабочих групп, специализирующиеся на смарт-контрактах, которые содействуют продолжению этого исследования в будущем. До появления блокчейна не было платформы, которая могла бы сделать смарт-контракты реальностью, поэтому она была определена только концептуально.
Как работают смарт-контракты?
Умные контракты полностью цифровые и написаны на языке программирования. В дополнение к установлению обязательств и последствий таким же образом, как и в обычном физическом документе, код может выполняться автоматически. Следовательно, он может получать и обрабатывать информацию, касающуюся переговоров, уже принимая меры в соответствии с правилами договора. BTC ограничен в использовании токенов для финансовых переводов.
Платформа Ethereum заменяет более ограниченный язык BTC (язык сценариев, насчитывающий около ста) языком, который позволяет разработчикам задавать собственные сценарии. Ethereum позволяет разработчикам программировать свои собственные смарт-контракты. Язык является «полным по Тьюрингу», что означает, что он поддерживает более широкий инструментарий вычислительных инструкций.
Платформа Ethereum использовалась для распространения децентрализованных приложений (DApps). Вместо множества приложений, управляемых многими протоколами, Ethereum позволяет управлять всеми приложениями по одному протоколу.
Ethereum — это платформа, которая позволяет разработчикам создавать любую программу, и запускать ее на основных функциях блокчейна, используя смарт-контракты для автоматического выполнения своих действий, задействуя предопределенные условия, встроенные в алгоритм. В случае, если условия будут выполнены, заданная функция автоматически завершается без необходимости предпринятия каких-либо действий.
Преимущества смарт-контрактов
Используя смарт-контракты, больше нет необходимости прибегать к помощи третьей стороны, например, адвоката или нотариуса, который, помимо возможных ошибок, влечет за собой значительные расходы. Блокчейн способен защитить информацию в зашифрованной сети, к которой можно обращаться из любой точки мира, поэтому скорость и безопасность очевидны. Самыми главными преимуществами контрактов являются:
Автономность
Эти контракты всегда заключаются между одним или несколькими физическими или юридическими лицами, но без посредников. Для подтверждения договора не требуется юрист. Поэтому стороны сокращают и могут даже устранить любого лишнего человека, который не участвует в договоре.
Снижение затрат
Поскольку контракты не зависят от третьей стороны, затраты снижаются. Меньшее вмешательство человека приводит к снижению затрат.
Скорость
Умные контракты используют программный код для автоматизации задач, которые в противном случае выполнялись бы вручную. Поэтому они увеличивают скорость бизнес-процессов и менее подвержены ошибкам вручную.
Безопасность
Основывая контракты на блокчейне Ethereum, они не могут быть потеряны. Все является неизменным. Ничто и никто не может заставить его исчезнуть, и у вас всегда есть к ним доступ.
Процесс децентрализованного управления исключает риск манипуляций, поскольку выполнение управляется автоматически всей сетью, а не отдельной частью.
Недостатки смарт-контрактов
С другой стороны, программы такого типа также имеют определенные недостатки. Главный состоит преимущественно в использовании технологий, которые он задействует: интернет-вещей и блокчейн.
IoT может обеспечить связь с активами, но ему еще предстоит пройти долгий путь в области безопасности. IoT-устройства легко взломать. Блокчейн более чем безопасен, но он неизменен. После того, как условия согласованы, их нельзя будет впоследствии изменить, что невыгодно для одной из сторон.
Как создать смарт-контракт?
Контракт разработан на определенном языке (Solidity, Serpent или Mutan), скомпилирован в EVM и, за некоторыми исключениями, соответствует стандартному интерфейсу ERC-20. Solidity является языком, который основан на JS, Python и C++.
Чтобы подойти к созданию смарт-контракта, нужно знать Solidity. Как бумажные контракты создаются людьми, которые знают всю правовую среду вокруг них, в умных контрактах необходимо знать компьютерный код, называемый Solidity.
В документе «Введение юриста в смарт-контракты» для смарт-контрактов описываются два «уровня»: платформа смарт-контрактов (SCP), которая представляет собой инфраструктуру, позволяющую создавать их и управлять ими на блокчейне, и система управления смарт-контрактами (SCMS). Этот протокол добавляется к этой инфраструктуре, чтобы пользователю было проще взаимодействовать с контрактами. То есть, он является графическим интерфейсом.
Контракт выполняется в сети, внутри виртуальной машины Ethereum (EVM). Это исполнение не является бесплатным, но оплачивается в форме «газа», небольшого количества эфирной валюты, внесенного одним или несколькими участниками контракта. Важной деталью является то, что исполнение децентрализовано и производится во всех узлах сети. Это одна из причин, по которой EVM работает так медленно и может обрабатывать только около 15 транзакций в секунду.
Как происходит процесс оформления смарт-контрактов
Инфраструктура интеллектуальных контрактов может быть реализована с помощью реплицированных записей, а выполнение контрактов может осуществляться с использованием древа Меркле, который работает через криптографические хеш-функции и репликацию задачи византийских генералов (BFT), которая является обобщенной задачей двух генералов. Каждый узел в одноранговой сети действует как реестр доверия или гарантии, выполняя изменения держателей контракта и автоматически проверяя правила, наложенные транзакцией, а также проверяя ту же работу других узлов. Криптовалюты типа BTC реализовали особые случаи для тех записей или узлов, где собственностью и ядром транзакции являются деньги. BTC и многие его производные содержат более обобщенные механизмы для прав собственности и исполнения контрактов. Ведение кода — очень важная и часть протокола BTC, основанная на репликации конечного автомата.
Как можно использовать смарт-контракты?
В двадцать первом веке существует возможность перевода всевозможных бумажных договоров в цифровые смарт-контракты, а следственно, появляется и широкий спектр потенциального применения.
Автоматизация платежей: контракт может быть запрограммирован, чтобы гарантировать, что требуемая сумма поступит в указанное время указанным лицам или организациям.
Регистрация и смена владельца: необходимые документы могут быть зарегистрированы в блокчейне, чтобы установить собственность с самого начала и сменить владельца посредством интеллектуальных договоров.
Энергетические транзакции: считается, что это создает цифровую экосистему для обмена энергией. Таким образом, источники электричества или топлива будут связаны с смарт-контрактами, заключенными только между физическими лицами или с вовлеченными организациями, которые, в свою очередь, могут персонализировать потребление каждого клиента.
Интеллектуальная собственность: можно встроить смарт-контракт в любой объект, который контролируется цифровыми средствами. Именно здесь рождается «умная собственность», которая может быть ассимилирована с объектами IoT, подключенными к сети. Они могут варьироваться от дома до автомобилей. Таким образом, например, аренда этих свойств может быть автоматизирована.
Также, криптовалюты, такие как Биткоин, можно рассматривать как набор смарт-контрактов, которые обеспечивают соблюдение закона о собственности. Криптографические методы используются, чтобы гарантировать, что их может потратить только владелец цифрового токена. Уже существует несколько децентрализованных рынков активов, так что многие различные цифровые активы могут быть проданы в одной цепочке блоков. Тот же принцип можно распространить и на физические продукты с электронным управлением или встроенными микрочипами.
Финансовые услуги: Криптовалюты, очевидно, открывают широкий спектр различных вариантов использования для умных контрактов, которые иначе были бы невозможны. Например, системы, подобные используемой BurstCoin, могут проводить аукционы, которые автоматически проверяют самую высокую цену в заданный срок и автоматически переводят неактивные средства.
Больше новостей о криптовалютах вы найдете в нашем телеграм-канале РБК-Крипто.
Что такое смарт-контракты, где можно их применять и при чём тут блокчейн
Авторизуйтесь
Что такое смарт-контракты, где можно их применять и при чём тут блокчейн
Рассказывает Дарья Шишко, комьюнити-менеджер в Aeternity
Классический контракт — это устное или письменное соглашение с набором условий. В современном мире выполнение условий контракта гарантирует государство. Если одна из сторон не соблюдает условия соглашения, суд определит правонарушителей и обяжет их нести ответственность. Такие контракты постоянно встречаются в быту: при аренде квартиры, страховании автомобиля или трудоустройстве.
С классическими контрактами связаны и трудности. Составлять текст документа должен специалист, иначе в условиях соглашения могут остаться пробелы и неточности. Юристы любят использовать профессиональную лексику, которую тяжело понять обычному человеку. Ещё один важный нюанс — наличие судьи, который разрешает споры между сторонами соглашения. К тому же, само по себе судебное разбирательство требует времени и денег.
До определённого момента такой формат соглашений оставался наилучшим.
Что такое смарт-контракт?
С переходом к цифровым методам общения, хранения и обработки информации появился фундамент для новой формы контрактов. В 1996 году Ник Сабо разработал концепцию самоисполнимых цифровых контрактов. Автор назвал их «смарт-контракты» (от англ. smart contract — умный контракт). Согласно определению Ника Сабо, смарт-контракт — это набор описанных в цифровой форме обещаний, включающий набор протоколов, по которым стороны выполняют свои обещания.
В отчёте Сената США за 2018 год сказано:
Термин «смарт-контракт» может звучать по-новому, но сама концепция уходит корнями к базовому договорному праву. Обычно судебная система выносит решения по договорным спорам и обеспечивает выполнение условий соглашения, но имеют место и другие арбитражные методы, особенно для международных транзакций. В случае со смарт-контрактами программа сама исполняет контракт, встроенный в код
Оригинальный пример прообраза смарт-контракта из работы Ника Сабо — торговый автомат. Человек опускает в автомат монету, и автомат выдаёт напиток или шоколадку. Это взаимодействие — сделка, которая подразумевает покупку товара за установленную сумму. Отличие этой ситуации от классического контракта в том, что автомат самостоятельно выполняет условия сделки: если прошла оплата, механизм выдаёт товар.
Чтобы система была безопасной, максимальная сумма средств в автомате не должна превышать затраты на взлом.
Смарт-контракты на блокчейне
Реальное практическое применение смарт-контрактам нашлось с появлением технологии блокчейн. Децентрализованные системы на основе блокчейна — та среда, в которой выполнение смарт-контракта не зависит от третьего лица, а его код нельзя произвольно изменить. Вне такой среды смарт-контракт будет просто программным кодом.
Важный параметр смарт-контракта на блокчейне — полнота по Тьюрингу. Простыми словами, полнота по Тьюрингу — это возможность системы выполнить любую вычислимую функцию. То есть Тьюринг-полной будет система, которая может выполнить любую компьютерную программу.
Блокчейн Bitcoin использует неполный по Тьюрингу язык программирования Script. Bitcoin поддерживает простые смарт-контракты с мультиподписью (для выполнения действия нужны цифровые подписи нескольких участников), удержанием средств на установленное время и так далее.
Блокчейн Ethereum работает со смарт-контрактами на Тьюринг-полном языке программирования Solidity. Solidity позволяет создавать более сложные алгоритмы, но такие смарт-контракты гораздо сложнее проверить на наличие уязвимостей.
Разработчик и популяризатор блокчейн-технологий Джимми Сонг отметил:
Выполнение кода в Тьюринг-полном контексте — хитрая штука, которую тяжело анализировать. Обезопасить Тьюринг-полный смарт-контракт так же сложно, как доказать, что в компьютерной программе нет багов.
Кроме Bitcoin и Ethereum, существуют специализированные платформы для работы со смарт-контрактами: Aeternity, EOS, Hyperledger Fabric, Stellar и другие. Такие платформы отличаются от названных выше пропускной способностью и стоимостью обработки транзакций, алгоритмом консенсуса и позиционированием.
Зачем нужны смарт-контракты?
С одной стороны, смарт-контракт — это просто программный код, обычное приложение как калькулятор, мессенджер или видеоигра. С другой стороны, смарт-контракт — это фундаментальный элемент любого распределенного приложения (distributed application или DApp), которое работает в среде без доверия и централизованной власти вроде администратора веб-сайта или государства. То есть смарт-контракт исполняет всё тот же программный код, но этот код нельзя произвольно изменить или воспрепятствовать его исполнению без вмешательства в работу всей сети. Это базис для любого децентрализованного приложения, особенно если имеет место обмен ценностями: деньгами, товарами, правами.
В централизованной платежной системе вроде гигантов Visa и Mastercard есть администрация, которая разрешает возможные споры, поддерживает работу