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面向以太坊的智能合约自动生成方法研究与实现


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　　摘要：基于以太坊的智能合约已经广泛应用于各个领域，然而合约开发需要完备的专业领域知识和编程能力，针对智能合约编程友好性，本文提出了一种对于特定领域智能合约自动生成的方法，实现了对于智能合约的聚类分析以及交易类智能合约基本函数代码的生成，对于生成的代码采用BLEU以及SmartCheck进行检测，得到了较好的检测结果，采用MFC将生成的代码和uI控件链接，为用户提供友好的智能合约编程页面，实现智能合约的自动生成，方法生成的智能合约代码有一定的准确性，能够对智能合约的开发提供帮助，最后，通过一个案例分析验证了生成的智能合约的可用性。
　　关键词：智能合约：以太坊：区块链
　　中图分类号：TP301 文献标志码：A DOI：，issn，1000-
　　0引言
　　区块链近年来引发了多个行业利益相关者的兴趣，被认为是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑，随着区块链技术在金融、能源、保险、物流和交通等关键领域的应用，它在全球范围内引起了越来越多的关注，，也就是应用功能更加强大的智能合约时代。
　　智能合约是一种由事件驱动的、具有状态的代码合约和算法合同，随着区块链技术的深入发展而受到广泛关注和研究，现有的智能合约是一种可自动执行的协议，在一定条件下直接控制各方之间的数字货币或资产的转移，基于区块链的智能合约具有去中心化、确定性、可验证、实时性等特点，在数字支付、金融贸易、云计算、物联网等方面有着广阔的应用前景。
　　然而智能合约的设计除了熟悉编程语言之外，还需要了解相关应用领域的知识和技能，开发人员在精通智能合约编程语言的同时缺乏对合同逻辑的认识，设计人员在熟悉业务规则的同时却缺乏对智能合约的理解，为了设计或运行智能合约，合约设计者必须预先确定代码逻辑，但是非开发人员（如金融工作者）对于编程语言的了解不多，这导致他们难以根据自己的需求设计出可用的智能合约，因此，基于以太坊来完成智能合约的自动生成能够在很大程度上降低开发智能合约代码的难度，提升智能合约编程的友好性。
　　目前已有的智能合约研究都集中在安全问题上，对于编程友好性的研究很少，本文对智能合约编程问题提出一个挑战，即基于领域特征的智能合约设计模板，智能合约已经在金融、公共事务等领域得到了广泛的应用，不同领域智能合约的设计有着很大的差异，因此，在实现智能合约自动生成时需要基于各个领域的特点来给出相应的基本函数模板。
　　本文的主要贡献如下。
　　1）实现了根据领域特征对智能合约分类的方法，采用空间向量模型VSM来对智能合约代码进行表述，并根据领域特性利用聚类算法DBSCAN将智能合约的数据集合划分为不同的类别，
　　2）实现了针对特定领域生成统一的智能合约代码的方法，采用Char-RNN模型来对特定领域的智能合约数据集进行训练，并使用LSTM作为神经网络来代替Char-RNN模型中的基本RNN，最后，使用此模型来生成统一的、针对领域的智能合约基本函数代码。
　　3）为用户提供一个页面编辑器，方便用户进行智能合约编写，实现智能合约的自动生成，页面上有一组和基本的智能合约代码链接的uI控件，用户可以通过点击控件来根据自身需求设计智能合约。
　　1相關工作
　　“智能合约”的概念产生于1994年，由密码学家Nick Szabo首次提出，他将智能合约定义为“一套以数字形式的承诺，包括能够使合约参与方在上面执行这些承诺的协议”，智能合约设计的目标是满足常见的合约条件，并最小化对可信中介的需求，智能合约扩展并利用了区块链技术，它是一组代码和数据，使用区块链网络上的加密签名事务进行部署。
　　以太坊是区块链最流行的开发平台，它提供了图灵完备的编程语言，如Solidity高级程序设计语言，可以用来创建智能合约、对任意状态转换函数进行编码，并为区块链应用程序创建系统，智能合约是在EVM[6]上运行的可执行代码，用来促进、执行和强制执行互不信任方之间的协议条款，它可以触发数据读写、执行计算、调用其他合约等程序。
　　虽然智能合约是一项很有前途的技术，但仍有许多挑战有待解决，例如，智能合约一旦被部署，代码是不可改变的，这使得它不可能修复任何被发现的错误，过去曾发生过一系列利用以太坊智能合约安全漏洞的攻击，例如，2