[Day 21] 區塊鏈與人工智能的聯動應用:理論、技術與實踐
區塊鏈的智能合約運行機制
區塊鏈技術自比特幣誕生以來,便以其去中心化、安全性和透明性等特點引起了廣泛的關注和應用。而智能合約作為區塊鏈技術的一大創新,進一步擴展了區塊鏈的應用場景,使其不僅僅局限於數字貨幣,還可以應用於各種交易和協議的自動化執行。本文將詳細介紹區塊鏈的智能合約運行機制,並通過代碼實例展示其實際應用。
1. 智能合約的基本概念
智能合約是一種基於區塊鏈技術的自動執行協議,它將合同條款編寫成代碼,當觸發特定條件時,合約自動執行。智能合約具有以下特點:
- 自動執行:當條件滿足時,自動執行合約條款,無需人工干預。
- 去中心化:合約的執行依賴於區塊鏈網絡,無需第三方中介。
- 不可篡改:一旦部署到區塊鏈上,智能合約的代碼和數據不可更改,保障了合約的可信性。
2. 智能合約的運行機制
智能合約運行在區塊鏈的虛擬機上,例如以太坊的EVM(以太坊虛擬機)。當用戶發送交易觸發智能合約時,虛擬機負責執行合約代碼,並將執行結果寫入區塊鏈。智能合約的運行過程如下:
- 部署合約:將智能合約代碼部署到區塊鏈上,生成合約地址。
- 觸發合約:用戶通過交易調用合約的函數,觸發合約執行。
- 執行合約:區塊鏈節點在虛擬機上執行合約代碼,更新合約狀態。
- 記錄結果:執行結果和狀態變更被寫入區塊鏈,並廣播給所有節點。
3. 實例分析:使用Solidity編寫智能合約
Solidity是以太坊上最常用的智能合約編寫語言。下面是一個簡單的智能合約示例,展示如何編寫和部署一個簡單的投票合約。
代碼示例:簡單的投票合約
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;contract SimpleVoting {struct Candidate {uint id;string name;uint voteCount;}mapping(uint => Candidate) public candidates;mapping(address => bool) public voters;uint public candidatesCount;event VotedEvent(uint indexed candidateId);constructor() {addCandidate("Alice");addCandidate("Bob");}function addCandidate(string memory _name) private {candidatesCount++;candidates[candidatesCount] = Candidate(candidatesCount, _name, 0);}function vote(uint _candidateId) public {require(!voters[msg.sender], "You have already voted");require(_candidateId > 0 && _candidateId <= candidatesCount, "Invalid candidate");voters[msg.sender] = true;candidates[_candidateId].voteCount++;emit VotedEvent(_candidateId);}
}
代碼解釋:
- 合約聲明:
pragma solidity ^0.8.0;
指定了Solidity編譯器版本。 - 結構體定義:定義了一個
Candidate
結構體,包含候選人的ID、姓名和得票數。 - 映射和狀態變量:使用
mapping
將候選人的ID映射到Candidate
,並記錄已投票的用戶。candidatesCount
記錄候選人數量。 - 事件:定義了一個
VotedEvent
事件,用於記錄投票事件。 - 構造函數:合約部署時自動調用,添加兩個候選人。
- 添加候選人函數:
addCandidate
函數添加候選人到candidates
映射中。 - 投票函數:
vote
函數檢查用戶是否已投票及候選人ID是否有效,更新投票記錄和候選人得票數,並觸發VotedEvent
事件。
4. 智能合約的部署與調用
部署智能合約需要使用工具,如Remix IDE或Truffle框架。以下將展示如何在Remix IDE中部署和調用上述投票合約。
部署智能合約
- 打開Remix IDE:進入Remix IDE。
- 創建合約文件:在文件管理器中新建一個
.sol
文件,將上述合約代碼粘貼進去。 - 編譯合約:點擊左側工具欄的編譯圖標,選擇合約文件,點擊編譯按鈕進行編譯。
- 部署合約:切換到部署選項卡,選擇編譯出的合約,點擊“Deploy”按鈕部署合約。
調用智能合約
- 檢查候選人:部署後,在“Deployed Contracts”下方展開合約,調用
candidates
函數查看候選人信息。 - 投票:調用
vote
函數,輸入候選人ID進行投票,並查看投票結果。
5. 智能合約的安全性考量
智能合約的安全性是關鍵問題,常見的安全性挑戰包括:
- 重入攻擊:攻擊者在合約函數執行過程中重複調用函數,造成不預期的結果。
- 溢出與下溢:數值計算中超出數據類型範圍,導致錯誤結果。
- 權限控制:未妥善控制合約函數的訪問權限,導致合約被惡意調用。
代碼示例:防止重入攻擊
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;contract SecureContract {mapping(address => uint) public balances;function deposit() public payable {balances[msg.sender] += msg.value;}function withdraw(uint _amount) public {require(balances[msg.sender] >= _amount, "Insufficient balance");// 使用checks-effects-interactions模式防止重入攻擊uint previousBalance = balances[msg.sender];balances[msg.sender] -= _amount;payable(msg.sender).transfer(_amount);require(balances[msg.sender] == previousBalance - _amount, "Balance mismatch");}
}
代碼解釋:
- 合約聲明:
pragma solidity ^0.8.0;
指定了Solidity編譯器版本。 - 映射和存款函數:
deposit
函數允許用戶存款,更新用戶餘額。 - 取款函數:
withdraw
函數防止重入攻擊,先更新用戶餘額,再進行轉賬操作,最後檢查餘額是否正確。
6. 智能合約的實際應用場景
智能合約具有廣泛的應用場景,以下是幾個典型應用:
- 供應鏈管理:使用智能合約追踪產品的生產和運輸過程,確保透明度和可追溯性。
- 數字身份認證:智能合約實現去中心化的身份驗證,保護用戶隱私。
- 去中心化金融(DeFi):智能合約實現貸款、交易等金融服務,降低成本,提高效率。
代碼示例:去中心化金融(DeFi)中的貸款合約
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;contract DeFiLoan {struct Loan {uint amount;uint interest;address borrower;bool repaid;}mapping(uint => Loan) public loans;uint public loanCount;address public owner;event LoanCreated(uint loanId, uint amount, uint interest, address borrower);event LoanRepaid(uint loanId, uint amount, address borrower);constructor() {owner = msg.sender;}function createLoan(uint _amount, uint _interest) public {loanCount++;loans[loanCount] = Loan(_amount, _interest, msg.sender, false);emit LoanCreated(loanCount, _amount, _interest, msg.sender);}function repayLoan(uint _loanId) public payable {Loan storage loan = loans[_loanId];require(msg.sender == loan.borrower, "Only borrower can repay");require(!loan.repaid, "Loan already repaid");require(msg.value == loan.amount + loan.interest, "Incorrect amount");loan.repaid = true;payable(owner).transfer(msg.value);emit LoanRepaid(_loanId, msg.value, msg.sender);}
}
代碼解釋:
- 合約聲明:
pragma solidity ^0.8.0;
指定了Solidity編譯器版本。 - 結構體定義:定義了一個
Loan
結構體,包含貸款金額、利息、借款人地址和還款狀態。 - 映射和狀態變量:使用
mapping
將貸款ID映射到Loan
,記錄貸款信息。loanCount
記錄貸款數量,owner
記錄合約所有者。 - 事件:定義了兩個事件
LoanCreated
和LoanRepaid
,分別用於記錄貸款創建和還款事件。 - 創建貸款函數:
createLoan
函數創建新貸款,更新貸款記錄,並觸發LoanCreated
事件。 - 還款函數:
repayLoan
函數檢查還款條件,更新貸款狀態,將還款金額轉給合約所有者,並觸發LoanRepaid
事件。
結論
智能合約作為區塊鏈技術的重要組成部分,通過其自動執行、去中心化和不可篡改的特性,為各種應用場景提供了高效、安全的解決方案。無論是在供應鏈管理、數字身份認證還是去中心化金融領域,智能合約都展現了其巨大的潛力和應用價值。隨著技術的不斷進步,智能合約在更多領域中的應用將會更加廣泛和深入,為社會帶來更多的創新和變革。
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MyBatis踩坑记录-多表关联字段相同,字段数据覆盖问题 1. 背景描述2. 实体记录3. 错误映射3.1 造成的影响 4. 解决办法4.1 修改映射文件 5. 修复后的效果5.1 返回的数据5.2 正确展示 7. end ~ 1. 背景描述 现有一下业务,单个任务下可能会有多个子任务&am…...
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昇思25天学习打卡营第6天|数据变换 Transforms
学习目标:熟练掌握数据变换操作 熟悉mindspore.dataset.transforms接口 实践掌握常用变换 昇思大模型平台学习心得记录: 一、关于mindspore.dataset.transforms 1.1 变换 mindspore.dataset.transforms.Compose将多个数据增强操作组合使用。 mindspo…...
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在线JSON可视化工具--改进
先前发布了JSON格式化可视化在线工具,提供图形化界面显示结构关系功能,并提供JSON快速格式化、JSON压缩、快捷复制、下载导出、对存在语法错误的地方能明确显示,而且还支持全屏,极大扩大视野区域。 在线JSON格式化可视化工具 但…...
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探讨命令模式及其应用
目录 命令模式命令模式结构命令模式适用场景命令模式优缺点练手题目题目描述输入描述输出描述题解 命令模式 命令模式是一种行为设计模式, 它可将请求转换为一个包含与请求相关的所有信息的独立对象。 该转换让你能根据不同的请求将方法参数化、 延迟请求执行或将其…...
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Vue的服务器代理如何配置
在Vue项目中配置服务器代理,主要是为了解决开发过程中的跨域问题,以及方便地将前端请求转发到后端服务器。以下是在Vue项目中配置服务器代理的详细步骤和注意事项,主要基于Vue CLI进行说明: 一、配置步骤 1. 确认项目环境 确保…...
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UE4_材质_使用彩色半透明阴影
学习笔记,不喜勿喷!侵权立删,祝愿大美临沂生活越来越好! 本教程将介绍如何配置虚幻引擎来投射彩色半透明阴影。 此功能在许多应用中都很有用,常见例子就是透过彩色玻璃窗的彩色光。 一、半透明阴影颜色 阴影在穿过半…...
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HTML内容爬取:使用Objective-C进行网页数据提取
网页爬取简介 网页爬取,通常被称为网络爬虫或爬虫,是一种自动浏览网页并提取所需数据的技术。这些数据可以是文本、图片、链接或任何网页上的元素。爬虫通常遵循一定的规则,访问网页,解析页面内容,并存储所需信息。 …...
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SQLyog脚本无限试用重置脚本
文章目录 引言脚本(win)必要操作、说明 引言 SQLyog 需要po jie,但是网上的没看到很好使的,直接下的官方。能处理14天试用也是很ok的。 脚本(win) echo offREM SQLyog注册表key,可能跟你的不一样,如果不一样,请替换…...
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桌面保存的Word文件删除怎么找回?超实用的三个方法?
在日常工作和学习中,我们经常会使用Word文档进行文字编辑和文件保存。但是,有时由于操作失误或系统故障,我们会不小心将存放在电脑桌面重要的Word文件删除了。导致无法挽回的损失,但幸运的是,有一些方法可以帮助我们找…...
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java spring boot 单/多文件上传/下载
文章目录 使用版本文件上传服务端客户端(前端)方式一方式二 文件下载服务端客户端(前端) 代码仓库地址 使用版本 后端 spring-boot 3.3.0jdk17 前端 vue “^3.3.11”vite “^5.0.8”axios “^1.7.2” 文件上传 上传文件比较…...
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7.2秒!大众途昂尊荣四驱高速极限测试
大众途昂高速极限测试。你想知道大众途昂尊荣四驱在高速上的极限速度吗?今天来进行一场高速极限测试。动力方面搭载一台2.5TV6发动机,最大马力为299匹,最大扭矩为500牛米,官方百公里加速时间为7.2秒。大众途昂尊荣四驱是一款以性能出色、操控稳定而著称的SUV车型,无论是越…...
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满油满电综合续航2100公里!秦L起售价9.98万!
友商表示已疯!馈电油耗2.9L、满油满电综合续航2100公里,关键起售价9.98万,秦L是懂消费者的。大家好,我是车评小怪兽!秦L是比亚迪旗下全新中型轿车,提供插电式混合动力,5款车型配置,售价区间是9.98-13.98万元。最大的亮点应该是馈电油耗2.9L,满油满电综合续航2100公里,…...
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最长递增子序列,交错字符串
第一题: 代码如下: int lengthOfLIS(vector<int>& nums) {//dp[i]表示以第i个元素为结尾的最长子序列的长度int n nums.size();int res 1;vector<int> dp(n, 1);for (int i 1; i < n; i){for (int j 0; j < i; j){if (nums[i]…...
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命令行如何设置openkylin os(UKUI)的壁纸
命令行执行 gsettings set org.mate.background picture-filename ‘path’ path就是图片路径 即可将path路径的图片设置为壁纸 我在研究做kylin的动态壁纸的时候发现的, gsettings set org.mate.background picture-filename ‘path’ 设置桌面背景纯色 gsetting…...
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每小时电量的计算sql
计算思路,把每小时的电表最大记录取出来,然后用当前小时的最大值减去上个小时的最大值即可。 使用了MYSQL8窗口函数进行计算。 SELECT b.*,b.epimp - b.lastEmimp ecValue FROM ( SELECT a.deviceId,a.ctime,a.epimp, lag(epimp) over (ORDER BY a.dev…...
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NGINX启动停止与各种常见问题
很多项目代理工具都是NGINX,这个工具也确实很牛。据说是俄罗斯人研发出来的。 NGINX的配置文件通常是../xx/conf/nginx.conf,在里面做后端服务器IP或者网关IP的代理,加载前端页面的同时,获取后端数据。 NGINX的启动文件在../xx/…...