智能合約(Smart Contracts)最早是在1994年由Nick Szabo提出的概念，但一直到2015年，以太坊的創辦人Vitalik Buterin推出了智能合約，並運行於以太坊上，至今以太坊仍是最多人使用的智能合約區塊鏈。
●智能合約3個要素
《寫給未來社會的新帳本——區塊鏈》一書指出，智能合約必須包含3個要素：
智能合約是將雙方的協議條款，並用代碼形式在區塊鏈上運行，儲存在一個公共資料庫中，不能被更改。
智能合約中發生的交易是由區塊鏈處理的，通常以 “IF…”, “THEN…” 的邏輯語法構成，它們是在沒有第三者的情況下自動執行，只有當協議中的條件得到滿足時，交易才會發生，是完全去中心化的交易。
●智能合約的架構
●建立一個典型的 "Hello World" 的合約
(此段摘錄自 https://github.com/kairen/learning-blockchain/blob/master/ethereum/smart-contracts.md )
本節將透過建立一個典型的 "Hello World" 的合約，然後你可以建立自己的加密 token 去存送給任何你喜歡的人。一旦你掌握了，那你將透過群資募款來集資，如果成功了，將提供一個完全透明、民主的組織，將只服從它自己的公民，將永遠不會遠離它的憲法，以及受到審查與關閉。
程式價購說明如下:
Smart Sponsor
本節將說明一智能合約範例，透過建構一個合約來允許以下賬戶持有人進行互動。
- 一個慈善機構舉行籌款活動，我們稱之為 thebenefactor。
- 一個受贊助的 runner 想為慈善機構募款，我們稱之為 therunner。
- 其他的人想要贊助 runner，我們稱之為 thesponsor。
- 一個 Ethereum 節點，用來開採區塊鏈以驗證交易，我們稱之為 theminer。
我們的合約(smartSponsor)：
- 是由一位 runner 透過贊助的執行來為慈善機構募款。
- 當建立合約時，runner 會任命為募集錢的捐助者。
- runner 則邀情其他人去進行贊助。用戶透過呼叫一個在智能合約上的函式，將乙太幣從 贊助商的帳戶 轉移到 合約，並保持乙太幣於合約，直到有進一步的通知。
- 在合約的時限期間的所有人都能看到誰是 捐助者，有多少的乙太幣被從誰捐(雖然贊助者可以匿名，當然:p)。
那麼有兩件事情可能發生：
- 執行都按計劃進行，以及 runner 指示合約轉移到所有資金的捐助者。
- 執行由於謀些原因無法承擔，而 runner 指示合約將退還贊助商的抵押。
Ethereum 允許智能合約由撰寫 Solidity 語言來定義。Solidity 的合約是類似於 Java 的類別定義。成員變數的儲存採用區塊鍊交易與合約的方法，來詢問合約或改變的其狀態。作為區塊鏈的副本會分散到網路中的所有節點，任何人都可以詢問合約，以從中搜尋公開的訊息。
合約有以下幾種方法：
- smartSponsor：合約的建構子。它初始化合約的狀態。合約的建立者傳入賬戶的位址，有利於合約的 drawdown。
- pledge：任何人都可以呼叫捐贈乙太幣贊助基金。贊助商提供支援的選擇性訊息
- getPot：回傳當前儲存在合約的總乙太幣。
- refund：把贊助商的錢退回給贊助商。只有合約的擁有者才能呼叫這個函式。
- drawdown：傳送合約的總價值給捐助者賬戶。只有合約的擁有者才能呼叫這個函式。
這個想法是使一個合約擁有約束力。他們不能拿回任何資金，除非整個合約被退還。在這種情況下，所有資料都是被公開存取的，這意味著任何人都有存取 Ethereum 區塊鏈，來查看誰建立了合約，誰是捐助者，以及誰透過存取合約程式碼本身保證了每一筆資金。
要注意很重要的一點，任何改變合約的狀態(建立、承若、退還或 drawing down)都需要在區塊鏈上建立交易，這意味著這些交易不會被儲存，要直到這些交易的區塊被開採。操作只能讀取到一個現有合約狀態(getPot 或讀取公有成員變數)都不需要進行挖礦。這是一個很重要且微妙的點：寫入操作是很慢的(因為我們要等到採礦完成)。由於這情況合約可能永遠不會被建立到區塊鍊中，因此呼叫方需要提供一些獎勵，來促進礦工去工作。這是被稱為 gas 的 Ethereum 術語，所有的寫入操作都是需要 gas 的支出來改變區塊鍊的狀態。
幸運的是我們不需要購買真正的乙太幣，以及參與 Ethereum 網路。我們可以使用相同的軟體，但要配置它運行一個本地測試區塊鏈，以及產生自己的假乙太幣。
以下為一個 Solidity 語言的智能合約範例：
contract smartSponsor {
address public owner;
address public benefactor;
bool public refunded;
bool public complete;
uint public numPledges;
struct Pledge {
uint amount;
address eth_address;
bytes32 message;
}
mapping(uint => Pledge) public pledges;
// constructor
function smartSponsor(address _benefactor) {
owner = msg.sender;
numPledges = 0;
refunded = false;
complete = false;
benefactor = _benefactor;
}
// add a new pledge
function pledge(bytes32 _message) payable {
if (msg.value == 0 || complete || refunded) throw;
pledges[numPledges] = Pledge(msg.value, msg.sender, _message);
numPledges++;
}
function getPot() constant returns (uint) {
return this.balance;
}
// refund the backers
function refund() {
if (msg.sender != owner || complete || refunded) throw;
for (uint i = 0; i < numPledges; ++i) {
pledges[i].eth_address.send(pledges[i].amount);
}
refunded = true;
complete = true;
}
// send funds to the contract benefactor
function drawdown() {
if (msg.sender != owner || complete || refunded) throw;
benefactor.send(this.balance);
complete = true;
}
}
- 一個Pledge結構模型的捐贈，儲存著贊助商的帳戶 ID、承若押金，以及一些訊息字串。
- 這個 pledges 陣列儲存了一個承若方的列表。
- 合約中的所有成員變數都是公開的，所以getters將自動被建立。
- throw被稱為某些函式(functions)，用以防止資料被寫入錯誤的資料到該區塊鏈中。
【TIPS】零基礎邁向區塊鏈工程師：Solidity 智能合約
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●智能合約實際應用
智能合約在區塊鏈技術中有許多實際應用，以下是一些常見的舉例：
1. 去中心化金融（DeFi）：DeFi是目前智能合約最流行的應用之一。它包括去中心化借貸、交易、擔保和資產管理等金融服務。智能合約在DeFi平台上用於自動化借貸、利息支付、抵押、流動性提供和去中心化交易，而無需傳統金融機構的參與。
2. NFT 市場：智能合約可用於管理 NFT 的創建、銷售、轉讓和驗證。NFT市場允許藝術家、音樂家、遊戲開發者等創作者創建和出售其作品，智能合約確保了資產的不可變性和擁有權。
3. 基於區塊鏈的供應鏈管理：智能合約可以用於跟蹤和管理商品供應鏈中的物品，從生產到分發的每一個步驟都可以透明地紀錄在區塊鏈上，以提高可追蹤性和防止偽造。
4. 投票和治理：智能合約可以用於組織內部或協作平臺上的民主決策和投票。通過智能合約，投票可以變得透明、不可篡改且去中心化，用戶可以參與項目的治理。
5. 身分證明：智能合約可用於建立不可篡改的身份證明系統，這有助於解決身份盜竊和詐騙等問題。
6. 遊戲和虛擬世界：智能合約在虛擬遊戲中用於虛擬貨幣的管理、物品的交易和遊戲規則的執行。它們也支持虛擬世界中的擁有權。
7. 過貸款，讓貸款加速了貸款速度也減少了人為失誤。
8. 投票：若以相對多數投票制為例，將智能合約所有條件設定好後，票數較多的提案將通過，且也能夠避免釣人為判斷的失誤，且資料難以竄改。
