22、以太坊智能合约：原理、漏洞与安全挑战

以太坊智能合约：原理、漏洞与安全挑战

1. 以太坊智能合约基础

以太坊是一个去中心化的虚拟机，它能根据用户的请求运行被称为合约的程序。合约使用图灵完备的字节码语言（EVM 字节码）编写，简单来说，合约是一组函数，每个函数由一系列字节码指令定义。合约的一个显著特点是能够在用户之间、用户与其他合约之间转移以太币（一种类似比特币的加密货币）。

用户向以太坊网络发送交易主要有三个目的：创建新合约、调用合约的函数、向合约或其他用户转移以太币。所有交易都记录在一个名为区块链的公共、追加式数据结构上。区块链上的交易顺序决定了每个合约的状态和每个用户的余额。

为确保合约执行的正确性，以太坊不依赖可信的中央权威，而是由大量相互不信任的节点（矿工）处理每笔交易。合约执行中可能出现的冲突（如故障或攻击导致）通过基于“工作量证明”难题的共识协议解决。理想情况下，只要攻击者不控制网络的大部分计算能力，合约的执行就是正确的。

共识协议的安全性基于诚实矿工是理性的假设，即矿工遵守协议比攻击协议更有利。为使这一假设成立，矿工在执行协议所需的耗时计算时会获得经济激励，部分激励来自用户每次交易支付的执行费用。这些费用限制了交易的执行步骤，防止用户通过耗时计算对网络进行拒绝服务攻击。

2. 智能合约编程示例

我们通过一个简单的示例（AWallet）来说明合约的编程。该合约实现了一个与所有者关联的个人钱包。我们使用类似 JavaScript 的高级编程语言 Solidity 编写合约，它可以编译成 EVM 字节码。

直观地说，该合约可以接收其他用户的以太币，其所有者可以通过 pay 函数将部分以太币发送给其