比特币:技术分享：简析智能合约和形式化验证

本文主要介绍了智能合约和形式化验证。什么是智能合约？一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。在区块链技术领域就是一段运行在区块链上的有多方参与的代码。最经典的例子是公开拍卖。智能合约可以看做一个解决某个问题的程序，但是因为运行在区块链上，因为区块链的不可逆转特性，所以需要较一般程序更高的安全性要求，需要更严格的方法确保安全。

举个利用智能合约进行游戏的例子，现在有两个人A,B在玩游戏，两人先分别抵押2比特币，然后再下注一比特币，然后A和B分别在0和1里面进行选择一个数字，分别退回他们的押金，然后如果他们两个人选的数字相同，则A得到两个比特币，如果数字不同，则B得到两个比特币。现在我们只考虑A，A要么在一定时间内向全网广播一个他选择的value的哈希值，然后广播他的value，要么在过了一段时间t之后，没有反应而因为超时受到惩罚，即其押金会转移给B。我们可以利用智能合约完成这样的一个有着明确规则的过程。软件测试软件测试的标准定义：在规定的条件下对程序进行操作，以发现程序错误，衡量软件质量，并对其是否能满足设计要求进行评估的过程。主要过程包括静态分析测试、动态分析测试、黑盒测试和白盒测试黑盒测试不用考虑内部结构，是从使用者的角度进行的测试

动态 | 卢旺达在下年预算中为区块链技术分配研发资金:据Coinidol消息，卢旺达共和国已将下一财政年度的部分预算分配给信息产业部，以开发和支持区块链项目。该部部长Paula Ingabire透露，政府愿意支持区块链和其他大量第四次工业革命技术。她坚信在不久的将来，区块链将改变许多重要领域，包括医疗保健、旅游业、土地登记、运输和物流、金融以及其他领域。[2019/12/15]

白盒测试需要对程序内部考虑，程序执行流程图内的每一条路径都要考虑到，每个分支语句，每个判断语句都要分别进行测试一个软件测试的进行分为制定测试计划->进行测试设计->测试开发->执行测试->测试评估等过程如果要正确的进行黑盒测试，软件规格说明书一定要正确，但是但很难完全正确，同时不可能对程序进行毫无遗漏的测试如果要正确的进行白盒测试，测试用例要全面，但是代价昂贵，容易遗漏以上所说的黑盒测试和白盒测试会占用大量的人力物力财力，庞大的工作量产出繁杂的报告，但是正确性得不到完全保证。一般的软件开发，项目经常延误，预算经常超支。开发的后续阶段会发现很多前期错误，代价高昂，更可怕的是，如果是运行了很久的智能合约，很有可能会发生类似于DAO漏洞的重入攻击。

动态 | 新大陆：公司为区块链底层技术提供技术分工与支持:据深交所互动易，新大陆（000997.SZ）在互动平台表示，公司为区块链底层技术提供技术分工与支持，结合在芯片、物联网二维码、区块链、共享计算及其他数字信息领域的优势资源与领先技术，推动“数字公民”工程的建设与发展。未来新大陆将持续跟进技术发展，探索新大陆整体产业在区块链的应用与创新。[2019/12/6]

DAO漏洞的原因：在以太坊上运行的智能合约在涉及到以太币的转移时，如果合约内部没有处理以太币转移的函数，则会自动调用fallback函数，当恶意用户在智能合约的fallback函数再次转移以太币时，会形成转移以太币然后调用fallback函数的循环，导致合约内的以太币不断转入用户地址。形式化验证目前形式化方法的主要研究对象是计算机系统的设计和验证，其主要目的是帮助工程师构造正确可靠的计算机系统，形式化方法最基本的特点是利用数学的概念、方法和工具来解决设计的正确性问题，作为形式化方法的主要数学基础包括各种逻辑学、集合论、代数理论、图论。我们举coq的例子为例，如果要证明对于任意布尔变量，not(notb)=b,如果b是布尔变量，我们可以先destruct，将b分解为0,1，对两个值分别求结果进行验证。继续举刚才的游戏例子。比特币对智能合约的支持并不是很好，一般是通过比特币脚本在比特币系统加入智能合约。所以，《BitML:ACalculusforBitcoinSmartContracts》论文即是对于比特币系统上的智能合约建立的形式化验证语言。下面是《BitML:ACalculusforBitcoinSmartContracts》论文中形式化验证的例子：

动态 | 加密货币技术分析师：比特币将在10至12个月内大幅增长:据CCN消息，在线名为“Galaxy”的加密货币技术分析师表示，基于比特币的历史价格变动，该资产可能在10至12个月内出现大幅增长。他认为目前正在接近2015年熊市的420天大关，如果历史重演，市场将走向几个月的积累并将在2019年中后期开启新牛市周期。从历史数据看，比特币平均需要62周才能从85％的修正中恢复过来，自去年1月熊市以来的15个月将是今年3月。[2019/1/16]

在其特定编译器里，上述代码的意思是PayOrRefund函数有两种结果，要么在A的允许下，B将合约中的比特币拿走，要么，在B的准许下，A将合约中的比特币拿走。

比特币价格技术分析:长期看涨:据Newsbtc分析，BTC价格长期仍看涨。主要原因有：BTC价格在其日常时间框架内形成双底形态，表明正在进行攀升；BTC价格尚未测试1.2万美元压力位以确认长期反弹；图表显BTC跨度为6000美元至1.2万美元，因此最终攀升的数额可能相同。如果BTC达到1万美元的市场心理价位，并有大量出售，BTC的价格可能会跌回大约6500美元的低点。另一方面，BTC价格如果攀升至1.8万美元，则有可能达到创纪录的2万美元。[2018/4/25]

上述代码的意思是：当A和B都因超时而违规时，需要管理人员的介入，在上述例子中，0.1比特币将转入管理人员M的账户中，余下的0.9比特币将在M的授权下，进入A或B的账户。

上述代码的意思是我们上述合约的形式化：首先，如果B没有违规，在规定时间内向全网广播了其value的哈希值和value值，那么B可以收回押金。同理，A也一样。当A，B都广播了其哈希值和value值时，如果value值相同，则A可以获得2比特币，如果value值不同，则B可以获得2比特币。对于上述的形式化语言，论文中自行设计了一个编译器，用来专门编译上述的语言。形式化验证对智能合约的意义形式化验证并不能完全确保系统的性能正确无误，但是可以从逻辑上最大限度地理解和分析系统，并尽可能地发现其中不一致性、模糊性、不完备性等错误。形式化验证可用来消除高风险代码漏洞。形式化验证对软件测试的意义减轻人力物力的使用相比于其他测试，形式化验证更加可靠公众号：DegameLabs链游实验室，专注于区块链游戏新玩法，行业解读，游戏咨询，技术分享，更多精彩内容请关注公众号。

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