Все про Типи та Створення Смарт Контрактів

Смарт-контракти - це справджена мрія порядних людей, оскільки вони гарантують виконання контракту всіма сторонами угоди, причому без участі будь-яких посередників або гарантів. У цій статті ми детально розповімо, що вони собою являють, якими бувають і як власноруч розробити смарт-контракт.

Що таке смарт-контракти

Ще в 1994 році Нік Сабо, вчений-комп'ютерник, правознавець і криптограф (багато хто вважає, що саме він ховається за псевдонімом Сатоші Накамото, творця Bitcoin), зрозумів, що децентралізований реєстр можна використати для створення самоздійснюваних контрактів, або смарт-контрактів. "Я називаю ці контракти "розумними", тому що вони набагато функціональніші, ніж їхні неодушевлені паперові предки. Смарт-контракт - це набір обіцянок, прописаних у цифровій формі, включно з протоколами, у рамках яких сторони виконують ці обіцянки", - говорив Нік Сабо, коли описував концепцію своїх смарт-контрактів.

Якщо розібрати це визначення, то можна сказати, що смарт-контракт - це комп'ютерний алгоритм, що виконується самостійно, в якому умови його виконання безпосередньо закодовані в рядках комп'ютерного коду, що зберігається в розподіленій децентралізованій мережі, такій як блокчейн. Цей код містить дані та інструкції, які виконують усі прописані в договорі транзакції і забезпечують їхнє відстеження та незворотність. При цьому смарт-контракту не потрібні банк, держава чи інший посередник для гарантування дотримання контракту.

Як працюють смарт-контракти

Якщо не вдаватися в технічні деталі, то можна сказати, що смарт-контракти потрібні для автоматичного обміну цінностями, наприклад, для обміну фіатних грошей на біткоїни, відеогру, золото або доступ до веб-сайту. При цьому принцип їхньої роботи можна порівняти з механізмом звичайного кавового автомата, який без продавця або власника кави замінює гроші покупця на чашку кави. Цінності в цьому випадку - кава і гроші, а умови обміну - внесення деякої кількості грошових знаків (ціни кави) і напоїв у сховище автомата. Механізм автомата спочатку приймає цінності обох сторін (продавця і покупця кави) і потім здійснює автоматичний обмін.

Смарт-контракт діє за аналогічним принципом, тільки його "механізм" прописаний у вигляді комп'ютерного коду, що запускає певні дії (функції, операції, транзакції, алгоритми) при виконанні заздалегідь прописаних умов та інструкцій. Умови та інструкції діють за логікою "якщо →тоді":

• ЯКЩО смарт-контракт отримав об'єкт A (наприклад, 1 біткоїн), ТОДІ той,
• хто віддав смарт-контракту об'єкт A, одержить об'єкт Б (наприклад, 16 ефіру);
• ЯКЩО смарт-контракт отримав об'єкт B, ТОДІ буде запущено функцію Х (наприклад, відтворення анімації, музики, кінофільму або серіалу);
• ЯКЩО смарт-контракт отримав об'єкт C, ТОДІ той, хто віддав смарт-контракту об'єкт C, отримає доступ до якогось додатку.

Такі смарт-контракти можна розробляти та розгортати на різних блокчейн-платформах (наприклад, Ethereum, Cardano та Hyperledger Fabric). Кожна платформа має свої особливості роботи та розробки смарт-контрактів. Однак зазвичай усі смарт-контракти складаються з двох різних частин: набір коду та деякі дані. Код - це функції контракту, тоді як дані вважаються станом. Ці два компоненти смарт-контракту знаходяться на певній адресі в блокчейні.

Також варто зазначити, що смарт-контракти, як правило, є типом облікового запису, що має ті самі права, що й облікові записи користувачів. Тільки у випадку смарт-контрактів їхні облікові записи не контролюються користувачами - обліковим записом смарт-контракту керує код всередині самого контракту.

Це важливо, оскільки завдяки тому, що смарт-контракти є обліковими записами, ми, як користувачі блокчейна або DApps, можемо взаємодіяти зі смарт-контрактами. Наприклад, ми можемо надсилати токени в смарт-контракт, щоб той обміняв їх на інші токени (як у випадку обміну криптовалютою з людиною) або щоб смарт-контракт виконав якусь іншу інструкцію / функцію.

Смарт-контракт проти звичайного контракту

Переваги смарт-контрактів

Кількість переваг, які звичайні користувачі, бізнес і держави можуть отримати під час використання угод на основі технологій блокчейну і смарт-контрактів, досить велика. Ось лише деякі з них.

• Прозорість. Одна з головних переваг децентралізованих блокчейнів - це 100% прозорість. Усі транзакції всередині блокчейна публічні та перевіряються, при цьому ніхто не може змінити інформацію, внесену в мережу. Таким чином, звичайний користувач або власник бізнесу може створити/використовувати смарт-контракт, не побоюючись, що зловмисник його таємно змінить, щоб вкрасти гроші або дані.
• Економічна ефективність. По-перше, смарт-контракти можуть автоматизувати багато ручних бізнес-процесів, пов'язаних з укладенням і виконанням договорів. По-друге, смарт-контрактам не потрібні посередники (юристи, банки, брокери). Обидва ці фактори дають змогу сильно заощадити.
• Економія часу та автономність. Для складання традиційного договору потрібно досить багато часу і зусиль, як і на відстеження та контроль його виконання. У разі смарт-контрактів усе набагато простіше і швидше: програміст один раз пише програмний код контракту, який потім використовується щоразу, коли він потрібен (наприклад, щоб створити NFT або автоматично заповнити коносамент і здійснити за ним транзакції).
• Перевищення рівня довіри між сторонами. При виконанні смарт-контракту людський фактор виключається. Це сприяє зміцненню довіри між контрагентами та розвитку міцних, довгострокових ділових відносин. І якщо щось трапиться, то сторони не стануть звинувачувати одна одну в порушенні договору, а спільно шукатимуть причину збою.
• Безпечне зберігання та резервне копіювання. Втрата даних завжди є серйозним ризиком для будь-якого бізнесу або держструктури, тому всі постійно роблять резервні копії важливих даних. Однак навіть найнадійніші системи резервування не дають 100% гарантії збереження всіх даних. Вони банально можуть зламатися, їх можуть вкрасти або зламати. Але не у випадку з блокчейном і смарт-контрактами, оскільки вміщені в них дані зберігаються на безлічі пристроїв (вузлів) і не будуть загублені, поки не перестане працювати сам блокчейн, що дуже і дуже малоймовірно.
• Запобігання шахрайству. За правильно написаного коду блокчейн і смарт-контракти виключають можливість несанкціонованого доступу в систему, що перекриває лазівки для шахрайства. Так, залишається можливість фішингу, але і цю вразливість з часом можна буде закрити.
• Безпека і надійність. Як і криптовалюти, смарт-угоди відомі тим, що використовують захист даних і найвищий ступінь шифрування, доступний нині на ІТ-ринку. Відзначимо, що цей факт робить угоди на основі блокчейна і смарт-контрактів одним із найбезпечніших способів укладення угод на сьогодні.

Недоліки смарт-контрактів

Існує кілька складнощів і обмежень, які необхідно враховувати при плануванні впровадження смарт-контрактів.

• Безпека. Смарт-контракти захищають певні ключові елементи бізнес-процесу, в якому беруть участь кілька сторін. Однак ця технологія є доволі новою та необкатаною, тож час від часу хакери знаходять нові можливості для атак, що дають їм змогу красти гроші та дані. Щоб цього уникнути, смарт-контракти потрібно ретельно тестувати, причому як за допомогою внутрішньої команди розробників, так і за допомогою незалежних аудиторів.
• Вирівнювання. Смарт-контракти можуть дуже сильно прискорити бізнес-процеси, в яких одночасно задіяні безліч контрагентів. Це їхня безсумнівна перевага, але ця особливість також може збільшити шкоду помилок, коли події або система виходять з-під контролю. У консалтинговій компанії Gartner прогнозують, що це може створити суттєві проблеми з керованістю та масштабованістю смарт-контрактів у недалекому майбутньому.
• Управління. Смарт-контракти складні в реалізації та управлінні. Вони працюють таким чином, що їх неможливо змінити. І хоча це можна вважати перевагою, але це також може створити великі проблеми, пов'язані з оновленням коду смарт-контракту, навіть якщо вам потрібно змінити лише одну кому.

Три різновиди смарт-контрактів

Смарт-контракти зазвичай ділять на три типи. Давайте вивчимо їх, щоб дізнатися, яку користь вони можуть принести.

Смарт-правовий контракт

Це смарт-контракти, що ґрунтуються на правильно оформленій юридичній угоді, тому його контрагенти несуть юридичну відповідальність за виконання умов договору. Причому це може бути як смарт-контракт для переведення криптовалюти у фіат, так і смарт-контракт для реєстрації квартири.

Більшість наявних смарт-контрактів - це Смарт-правові контракти. Вони лежать в основі криптовалютних бірж, DeFi-проектів, GameFi-проектів і найрізноманітніших платформ на основі блокчейна - від NFT-маркетплейсів до метавсесвітів і майданчиків для токенізації та купівлі-продажу реальної нерухомості.

Децентралізовані автономні організації (ДАО)

Децентралізовані автономні організації, або ДАО, можна визначити як спільноти, що керуються набором правил, ухвалених і кодифікованих з використанням смарт-контрактів. Після ухвалення цих правил робота смарт-контрактів ДАО полягатиме в забезпеченні їхнього дотримання та наданні механізмів правового захисту, а також покаранні порушників. Іншими словами, смарт-контракти ДАО - це закони і "цифрова" бюрократія.

Прикладами смарт-контрактів ДАО можуть послужити протоколи управління Decentraland, Uniswap, Polkadot і MakerDAO. Згідно з правилами цих проектів управління ними віддано власникам їхніх нативних токенів, які можуть висувати різноманітні пропозиції (наприклад, визначати структуру комісій, змінювати код блокчейна, додавати та/або видаляти парачейни) і голосувати за них. Смарт-контракти ДАО тут відповідають за голосування і підрахунок голосів.

Контракти з прикладною логікою (ALC)

Такого роду смарт-контракти працюють під керуючою програмою, і їх головне завдання - це забезпечити взаємодію між цією програмою і блокчейном. Наприклад, ALC відповідають за інтеграцію Інтернету речей (IoT) з блокчейном або за можливість використовувати свій NFT як ігрового персонажа в грі Spider Tanks. Крім того, ALC також можуть відповідати за зв'язок блокчейна з оракулами.

Як розробити смарт-контракт

Тепер, коли ми роз'яснили концепцію, мету використання та переваги угод на основі блокчейну, давайте розберемо, як можна розробити смарт-контракт для потреб свого додатка або бізнесу.

Крок 1: Вибір блокчейн-платформи

Перше рішення, яке ви маєте прийняти під час розробки смарт-контракту, - це вирішити, на якій блокчейн-платформі його створити. Раніше цей вибір складався з Ефіріума і кількох маловідомих платформ. Зараз же вибір величезний і він не настільки однозначний. Так, Ethereum, як і раніше, зберігає лідерство за кількістю запущених смарт-контрактів і Dapps, але він повільний, дорогий і має великі проблеми з масштабуванням, тому все більше стартапів обирають інші блокчейни: Polygon, Polkadot, Cardano, Solana, BSC, Tezos або Hyperledger.

Ось шість найпопулярніших платформ для розробки смарт-контрактів.

Крок 2: Вибір інструментів розробки

Як і у випадку з блокчейнами, існує також кілька інструментів, які розробник може використовувати для створення смарт-контракту. Усі вони розділені на підгрупи залежно від мети їхнього використання. Деякі такі технології є обов'язковими (наприклад, ви не зможете створити смарт-контракт без використання мови програмування). Решта не є обов'язковими. Тут ми постаралися згадати всі інструменти, які популярні та широко використовуються розробниками смарт-контрактів.

Крок 3: Процес розробки смарт-контракту

На цьому етапі розробник пише код смарт-контракту. Це можна робити з нуля, але це не обов'язково. Ви можете зрізати кути, використовуючи відповідний шаблон або бібліотеку з відкритим вихідним кодом. У кожного блокчейна є свій набір інструментів для розробки. Наприклад, OpenZeppelin часто використовується для смарт-контрактів на Ethereum. У Hyperledger також є свій набір.

 

 

Крок 4: Тестування смарт-контракту

З огляду на ту кількість зломів смарт-контрактів, яку ми спостерігаємо, тестування, ймовірно, є найважливішим етапом розробки смарт-контрактів. Річ у тім, що смарт-контракти - це програмне забезпечення з відкритим вихідним кодом, а отже, будь-який хакер може вивчити його код і знайти "дірки", щоб використати їх для злому смарт-контракту. Крім того, після того як ви створите свій смарт-контракт і розгорнете його, змінити його буде неможливо, тож тестування - це останній шанс для розробника усунути можливі недоліки і помилки.

Для спрощення тестування у блокчейнів зазвичай є тестові мережі, що дають змогу провести перевірку смарт-контракту без будь-яких ризиків втрати грошей, даних і репутації. Вибір тестової мережі залежить від блокчейна. Наприклад, Ropsten або Rinkeby працюють з Ethereum, а Hyperledger Fabric, заснований на дозволах, вимагає Hyperledger Umbra.

Крок 5: Розгортання контракту

Останній етап розробки смарт-контракту - це його розгортання в середовищі блокчейна. Після цього ваш смарт-контракт стане доступним користувачам і його не можна буде ніяк змінити. Після цього, щоб покращити ваш смарт-контракт, вам потрібно буде створити та запустити нову його версію, при цьому стара версія буде й надалі існувати в мережі блокчейну, доки він працюватиме - саме тому наразі є три версії Uniswap у мережі Ефіріум, які працюють паралельно.

Короткий висновок

Будь-хто може розробити і впровадити смарт-контракти. Усе, що потрібно, - це відповідні навички. Але навіть якщо у вас немає таких навичок, нічого страшного, адже ви завжди можете найняти команду досвідчених блокчейн-розробників, таких як Merehead, які допоможуть вам створити, протестувати й розгорнути потрібний вам смарт-контракт.