آشنایی با قرارداد هوشمند (Smart Contract) در بلاک چین

مانند اکثر قابلیت های بلاک چین، درک قرارداد هوشمند و نحوه عملکرد آن کمی گیج کننده و مشکل است. اینگونه قراردادها با استفاده از تکنولوژی بلا‌ک چین اجرا می‌شوند و در حال حاضر به یکی از مزایای اصلی ارزهای دیجیتالی تبدیل شده‌اند. ما در این مقاله شما را با انواع قرارداد هوشمند در بلاک چین و نحوه عملکرد آنها آشنا خواهیم نمود.

تعریف قرارداد هوشمند

قرارداد هوشمند (Smart Contract) که به آن‌ قرارداد رمزنگاری شده نیز گفته می‌شود، برنامه‌‌ای کامپیوتری و قابل برنامه نویسی است که بصورت مستقیم مبادلات ارزهای دیجیتال را تحت شرایط و قوانین تعریف شده بین خریدار و فروشنده کنترل می‌کند و اگر این شرایط برقرار باشد، بصورت خودکار اجرا می‌شود.

برای انجام این کار قرارداد هوشمند اطلاعات را به عنوان ورودی در نظر می‌گیرد. سپس براساس قوانین در نظر گرفته شده در قرارداد مقداری به آن ورودی تخصیص داده می‌شود و براساس آن مقدار قرارداد بصورت خودکار اجرا می‌شود. به عنوان مثال براساس مقداری که ورودی می‌گیرد، مشخص می‌شود که آیا پول باید برای شخصی ارسال شود یا به شخصی دیگر بازگردانده شود و قرارداد هوشمند بصورت خودکار و با کدی که به آن داده شده است این عملیات را انجام می‌دهد.

این قراردادها روی شبکه‌ غیرمتمرکز بلاک‌چین ذخیره و اجرا می‌شوند. یکی از مزایای تکنولوژی بلاک‌چین این است که به دلیل غیرتمرکز بودن و گسترش آن بین تمامی افراد نیاز به واسطه ها ندارد و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در هزینه و وقت می‌شود. بلاک چین مانند تمامی سیستم ها دارای مشکلاتی نیز می‌باشد اما بدون شک سریع‌تر، ارزان‌تر و امن‌تر از سیستم‌های سنتی است.

قراردادهای هوشمند امکان مبادله پول، دارایی‌، سهام و هرچیزی که دارای ارزش باشد را بدون نیاز به اشخاص ثالث به شما می‌دهند. بهترین روش برای توصیف قراردادهای هوشمند تشبیه آن به دستگاه های فروش خودکار (Vending Machine) است. برای درک بهتر این موضوع در نظر بگیرید شما برای خرید آبمیوه از دستگاه‌های فروش خودکار پول خود را وارد دستگاه می‌کنید و دستگاه بدون نیاز به هیچ واسطه‌ای و با زدن یک دکمه آبمیوه را در اختیار شما قرار می‌دهد.

در حالت عادی، برای ثبت قرارداد شما به یک وکیل یا دفتر اسناد رسمی مراجعه می‌کنید و پس از پرداخت کارمزد به آن‌ها سند را دریافت می‌کنید. اما با استفاده از قراردادهای هوشمند به بیان ساده شما بیت‌کوین خود را داخل دستگاه فروش خودکار (در اینجا بلاک چین) می‌اندازید و دستگاه خروجی مورد نظر شما را به حساب (ها) تعیین شده واریز می کند.

تفاوت قرارداد هوشمند با قرارداد عادی

یک قرارداد عادی توافقی بین دو یا چند شخص است که آنها را به کاری در آینده متعهد می‌کند. به عنوان مثال قرارداد اجاره یک واحد تجاری که طبق آن مستاجر باید هر ماه مبلغی را به عنوان اجاره مغازه به صاحب آن پرداخت کند. اما برای اجرای این قراردادها نیاز به واسطه های مختلفی نظیر بانک‌ها و دولت‌ها است.

اما این موضوع در قراردادهای هوشمند کاملا متفاوت است. همانطور که ذکر شد قرارداد هوشمند روی شبکه غیرمتمرکز بلاک چین اجرا می‌شود که متشکل از تعداد زیادی گره (Node) است و نهادی مرکزی مانند بانک یا دولت‌ یا سرور متمرکز آن را کنترل نمی‌کند.

برای اجرای قراردادهای هوشمند نیاز به هیچ واسطه‌ای نیست و قرارداد بین طرفین و براساس قواعدی که تعریف می‌کنند بسته می‌شود. در نتیجه با حذف واسطه‌ها در هزینه و وقت تا حد زیادی صرفه‌جویی می‌شود. از سوی دیگر قراردادهای هوشمند باعث صرفه جویی در وقت و کاغذبازی نیز می‌شوند که این موضوع تا حد زیادی بهره وری را افزایش می‌دهد.

تاریخچه قراردادهای هوشمند

ایده اولیه قراردادهای هوشمند توسط دانشمندی در حوزه کامپیوتر و رمزنگاری به نام نیک سابو (Nick Szabo) در سال 1994 میلادی ارائه شد. در آن سال‌ها به این علت که پلتفرم دیجیتال یا دفتر کل توزیع شده‌ای مانند بلاک چین وجود نداشت تا از قراردادهای هوشمند پشتیبانی کند، فعالیت های محدودی در زمینه توسعه و پیشرفت آن انجام شد.

سال 2008 میلادی طرح اولیه بیت کوین به عنوان اولین ارز رمزنگاری شده روی بلاک چین ارائه شد و در سال 2009 این طرح روی شبکه بلاک‌چین اجرا گردید. از این سال به بعد تکنولوژی بلاک چین سبب توسعه کد قراردادهای هوشمند شد.

در حال حاضر پلتفرم‌های زیادی از جمله بلاک چین اتریوم (ETH) و نکست (NXT) استفاده از قراردادهای هوشمند را امکان‌پذیر کرده‌اند. امروزه قراردادهای هوشمند با افزایش محبوبیت ارزهای دیجیتال طرفداران زیادی پیدا کرده‌اند.

قرارداد هوشمند چگونه کار می‌کند؟

همان‌طور که قبلا گفته شد، نحوه کار قراردادهای هوشمند بسیار شبیه به دستگاه‌های فروش خودکار است. ابتدا شما مقدار مشخصی ارز دیجیتال داخل قرارداد هوشمند قرار می دهید و خروجی مورد نظر شما به حساب شخص تعیین شده ریخته می‌شود. (مانند خرید آبمیوه از دستگاه فروش خودکار)

در قراردادهای هوشمند نه تنها تمامی قواعد قرارداد قابل تعریف کردن هستند، بلکه در صورت برقراری آنها قرارداد بصورت خودکار اجرا می‌شود. قراردادهای هوشمند به علت خودکار بودن نه تنها سریع‌تر و ارزان‌تر هستند، بلکه خطاهای انسانی که در هنگام انجام فرآیندهای معاملاتی اتفاق می‌افتد را تا حد زیادی کاهش می‌دهند.

همبستگی قراردادهای هوشمند به یکدیگر

یک قرارداد هوشمند به تنهایی هم قابل اجرا است، اما امکان استفاده از آن در کنار هر تعداد قرارداد هوشمند دیگر نیز وجود دارد. قراردادهای هوشمند می‌توانند طوری برنامه نویسی و اجرا شوند که به یکدیگر وابسته باشند. به عنوان مثال، پایان موفقیت‌آمیز یک قرارداد هوشمند می‌تواند شروع کننده قرارداد هوشمند دیگری باشد و از کدهای آن در قراردادهای دیگر استفاده شود.

از لحاظ تئوری، امکان اجرای کلیه سیستم‌ها و تشکیلات سازمانی با قراردادهای هوشمند وجود دارد. در حال حاضر از قراردادهای هوشمند در سیستم‌های مختلف ارز دیجیتال استفاده شده است به این صورت که قوانین شبکه از قبل تعریف شده و در صورت برقراری این قواعد شبکه بصورت خودکار و مستقل عمل می‌کند و عملیات مورد نظر را اجرا می‌کند.

اجزاء قرارداد هوشمند

در کل هر قرارداد هوشمند از سه جزء اصلی تشکیل شده است. اولین جزء امضاکنندگان (Signatories) قرارداد هستند. دو یا چند فردی که از قرارداد هوشمند استفاده می‌کنند باید بر سر قواعد تعریف شده در قرارداد با یکدیگر موافق باشند و به اصطلاح قرارداد را امضا کنند. این افراد همان امضاکنندگان هستند.

دومین جزء موضوع قرارداد (Subject of the agreement) است که می‌تواند کالا یا چیزی باشد که در محیط قراردادهای هوشمند وجود داشته و قرارداد هوشمند دسترسی مستقیم و بدون محدودیت به آن دارد. اولین باری که ایده قراردادهای هوشمند در سال 1996 مطرح شد، عدم دسترسی به راهکاری برای همین موضوع بود که باعث توقف پروژه شد. با این حال مشکل مذکور بعد از معرفی اولین ارز رمزنگاری شده (بیت کوین) در سال 2009 میلادی و با استفاده از تکنولوژی بلاک چین برطرف شد.

و در آخر هر قرارداد هوشمند باید شرایط قواعد خاص تعریف شده (Specific terms) داشته باشد. این شرایط باید با استفاده از زبان برنامه نویسی سازگار با محیط قراردادهای هوشمند بطور کامل از لحاظ ریاضی تعریف شوند. این شرایط می‌توانند شامل درخواست‌های احتمالی کاربران به علاوه قوانین، پاداش‌ها و جرائم مرتبط با این شرایط باشد.

محیط قراردادهای هوشمند

برای اینکه قراردادهای هوشمند وجود داشته باشند و به خوبی کار کنند، باید در محیطی مناسب اجرا شوند. اولاً این محیط باید به کاربران اجازه انجام تراکنش‌ها با استفاده از کدهای رمزنگاری منحصر بفرد را بدهد. این سیستم دقیقا سیستمی است که اکثر ارزهای دیجیتال از آن استفاده می‌کنند.

دوما قراردادهای هوشمند نیاز به پایگاه داده‌ای متن باز و غیرمتمرکز برای جذب اعتماد کاربران و اجرای خودکار قرارداد دارند. همچنین محیط اصلی که این قراردادها در آن اجرا می‌شوند نیز باید غیرمتمرکز باشد. تکنولوژی بلاک چین به خصوص بلاک‌چین اتریوم مناسب‌ترین محیط برای اجرای قراردادهای هوشمند است.

در آخر منبع داده های دیجیتال استفاده شده توسط قرارداد هوشمند باید کاملا قابل اعتماد باشد. به این منظور باید از گواهینامه های SSL ،HTTPS و سایر پروتکل های ارتباطی امن که بصورت گسترده توسط نرم‌افزارها استفاده می‌شود، در این قراردادها استفاده کرد.

اگر قرارداد هوشمند به درستی کدنویسی شده باشد، هک کردن آن کار بسیار مشکلی است. همچنین محیط قراردادهای هوشمند توسط رمزنگاری‌های پیچیده محافظت می‌شود؛ بنابراین اسناد شما همواره در مکانی مطمئن نگهداری می‌شوند.

نوشتن قرارداد هوشمند

برای نوشتن یک قرارداد هوشمند باید زبان برنامه نویسی مخصوص به آنها را یاد بگیرید. به عنوان مثال زبان برنامه نویسی قرارداد هوشمند اتریوم سالیدیتی (Solidity) است، بنابراین برای نوشتن قرارداد هوشمندی در بستر بلاک چین اتریوم باید زبان برنامه نویسی Solidity را یاد بگیرید.

کد نوشته شده پس از نوشتن از طریق نرم‌افزاری که کاربر را بصورت مستقیم به بلا‌ک‌چین متصل می‌کند بصورت تراکنشی روی شبکه بلاک‌چین ثبت می‌شود.

نمونه‌ای از کد یک قرارداد هوشمند در بلاک چین اتریوم

در زیر نمونه‌ای ساده از کد یک قرارداد هوشمند که روی بلاک چین اتریوم  با زبان Solidity نوشته شده است را مشاهده می‌کنید. این قراردادها قابلیت کدنویسی روی هر بلاک چینی را دارند، اما قرارداد هومشند اتریوم به علت قابلیت پردازش نامحدود بیشتر استفاده می‌شود.

نمونه هایی از قراردادهای هوشمند در دنیای واقعی در زیر بیان شده است:

• ماشین‌های خودران

به آینده‌ای فکر کنید که همه‌چیز در دنیا خودکار شده باشد. شرکت گوگل با گوشی‌های هوشمند، عینک‌های هوشمند و ماشین‌های هوشمند خود تقریبا به این نقطه رسیده است. این همان جایی است که قراردادهای هوشمند به کار می‌آیند.

به عنوان مثال ماشین‌های خودرانی را در نظر بگیرید که با استفاده از قراردادهای هوشمند بصورت خوکار و بدون نیاز به سرنشین به مقصد رسیده و پارک می‌شوند. با استفاده از این قراردادها در این ماشین‌ها می‌توان اوراکل (Oracle) تعریف کرد که با بررسی فاکتورهای مختلف مشخص کند در هنگام تصادف چه کسی یا چه چیزی مقصر بوده است، راننده یا سنسور ماشین؟ همچنین با استفاده از قراردادهای هوشمند شرکت‌های بیمه براساس شرایط تصادف هزینه را بصورت خودکار از حساب مقصر کسر می‌کنند.

• بنگاه‌های معاملاتی

با استفاده از قراردادهای هوشمند می‌توانید در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنید. در حالت عادی، زمانی که در بنگاه معاملاتی خود قصد اجاره یا فروش آپارتمانی را دارید باید هزینه‌ای بابت تبلیغات و کارمزد به واسطه‌های مختلف بدهید. با استفاده از قراردادهای هوشمند نیاز به واسطه‌ها در سیستم‌های سنتی از بین می‌رود و تمامی هزینه‌های میانی حذف می‌شود.

شما فقط باید هزینه‌ای را با بیت‌کوین پرداخت کنید و قرارداد هوشمند خود را روی دفتر کل توزیع شده بصورت برنامه‌نویسی شده قرار دهید. سپس همه این قرارداد را می‌بینند و تمامی کارها بصورت کاملا اتوماتیک انجام می‌شود. با استفاده از این قراردادها کارگزاری‌ها، مدیران بنگاه‌های معاملاتی و تمامی افرادی که با اینگونه مبادلات سر و کار دارند، سود می‌برند.

• سیستم های رأی گیری

با استفاده از این قراردادها به علت استفاده از شبکه غیرمتمرکز بلاک‌چین نتایج رای‌گیری در میان نودهای شبکه توزیع می‌شود. بنابراین تمامی داده‌ها رمزنگاری شده، شقاف و ناشناس هستند. این کار باعث جلوگیری از هرگونه دستکاری یا تقلب در نتایج رای‌گیری می‌شود.

• علوم پزشکی

یکی دیگر از موارد استفاده قراردادهای هوشمند در علوم پزشکی است.در این زمینه میتوان پرونده‌های شخصی پزشکی افراد را رمزنگاری کرد و با یک کلید خصوصی که اجازه دسترسی به افراد خاصی را می‌دهد روی بلاک‌چین ذخیره نمود. همچنین با استفاده از این قراردادها می‌توان رسید عمل‌های جراحی را در بلاک‌چین ذخیره کرد و بصورت خودکار برای شرکت‌های بیمه ارسال نمود.

از موارد دیگر استفاده این قراردادها در علوم پزشکی می‌توان نظارت بر داروها ، رعایت مقررات ، نتایج آزمایشات و مدیریت منابع بهداشتی را نام برد.

مزایای استفاده از قرارداد هوشمند