比原鏈開發者大會 | 比原鏈首席架構師James：比原鏈的虛擬機器、合約及開發
2018年11月17日，“ 2018比原鏈全球開發者大會 ”正式在杭州國際博覽中心（G20會館）開幕，這是杭州第一次由開源組織舉辦的技術型峰會，也是杭州被譽為區塊鏈之城以來規模最大的一場區塊鏈開發者大賽，100+開發團隊歷經4個月激烈廝殺，16支團隊將在本次大會上展開最終角逐。
11月18日上午， 比原鏈首席架構師James 帶來了題為“ 比原鏈的虛擬機器、合約及開發 ”的演講。
以下為現場速記，巴位元整理髮布：
大家好，我今天在這裡分享的話題是“ PO智慧合約 ”。什麼是PO？PO其實就是面向過程式的程式設計。
首先我來介紹一下程序式程式設計。在現在的程式語言中，大多數是結構式程式設計，比如說C++、GO語言。你想做什麼事情的時候，其實你是要對物件建立一個抽象的結構體，任何的func其實都是結構體上可呼叫的函式，以多結構體互動的模式完成複雜的功能。
程序式程式設計不一樣，中間沒有結構體的概念，程序式程式設計只有無數的func（函式），func可以在任何時間被呼叫，func可以被自身呼叫，也可以被別的func呼叫，以一個流程圖的形式完成整套過程。程序式程式設計有經典的作品，比如說Liunx核心、git以及Apache HTTP伺服器，其實都是基於程序式程式設計來完成的。
Equity是全新的智慧合約。之前和很多開發者交流的時候，他們會問我很多問題，比如可不可以直接把以太坊的智慧合約放到比原鏈上跑，或者我想把EOS某個功能在比原鏈上實現，怎麼做？其實Equity有自己的獨特特性，所以我今天通過表格的方式來闡述它的特性。
先說 最底層的虛擬機器 。從最底層來說，大多的公鏈虛擬機器都是基於堆疊的形式構成的。雖然不同虛擬機器的OP不同，但是架構是相同的。所以回到之前的一個問題，如果你願意建立一個編譯器把以太坊的智慧合約編輯成比原鏈虛擬機器的OP CODE，你可以把以太坊合約在比原鏈上跑，包括EOS合約的原理也是一樣的。
第二個重點是 合約語言 。比原鏈是面向過程的合約語言，它的特點形成也跟BUTXO相關。我們知道面向過程沒有一個結構體、沒有一個物件，其實這是天然契合UTXO的模型，我們知道UTXO的特性是我不可能花一半，我只能銷燬一個UTXO並且建立一或多個新的UTXO，其實這是一個過程流的模式。這跟以太坊完全不同，以太坊是賬戶模型，甚至你可以把以太坊賬戶理解成一個結構體，因為你的賬單其實是結構體裡的balance。
在上層來說，比原鏈想做的是資產上鍊，我們想把任何資產放到區塊鏈上，然後用智慧合約進行可信任的交易。比如說你的房產或者公司的股權，以太坊和我們要做的不同，他們想做的其實更像一個虛擬機器執行各種合約。所以不同的需求導致了很多事情有差異。
我們為什麼設計Equity，為什麼我們選用程序式程式設計？這裡有兩點： 一是安全；二是應用型 。
從安全來說，去年Parity錢包被攻擊，導致51.37萬個ETH凍結。為什麼被攻擊Parity錢包程式碼安全，但問題在於它呼叫底層庫，底層庫被攻擊，導致錢包毀掉。
在以太坊的世界中，其實每一個合約就像一個結構體，是一個指標，在別的合約呼叫它的時候，通過指標呼叫func。這裡有兩個例子， 左邊米色是比原鏈合約例子，右邊粉色是以太坊上的例子 。
比如我們有兩個合約，第一個是金庫，我們提供的功能是存錢、取錢、貸款，第二個是公司股權，股權可以轉讓、抵押或者解鎖。因為這兩個合約涉及到資產轉移，所以對數學要求安全，做交易的時候要做易存易出的檢測，所以假設我們都有一個資料庫保證加減乘除是安全的。在以太坊的世界中，其實庫是一個子合約，在金庫合約和公司股權合約的時候，它其實是呼叫合約。如果合約被攻擊了，合約毀掉就導致金庫合約和公司股權合約崩掉也不能執行。這就是為什麼Parity出問題的原因。
左邊是Equity基於面向過程形式的合約展示形式，我們也有公司股權和金庫兩個合約，但是數學檢查合約是作為這兩個合約的子func存在，這代表了什麼？從攻擊角度來講你不可能攻擊func，原因是func相同的輸入永遠會產出相同的輸出。而結構體因為內部資料改變，相同的輸入會導致不同的輸出。
所以說func是定性的，所以在Equity寫合約的時候，如果你在合約寫成的時候，你確定合約是安全可用的，以後就不會有外部因素讓合約失效。
從應用來說。我們這麼設計Equity，第一 要天然契合UTXO模型特點 。因為我們的賬戶模型很怪，賬戶要有balance，那在資產流入流出的時候我們要更新賬單。但是UTXO其實是沒有這個概念，UTXO的概念是什麼？它的概念就是我花費了或者我沒花費。所以虛擬機器只能有兩個狀態：一個是true和false，就代表這個UTXO是否可以被解鎖。也是通過這兩個狀態，可以保證多資產在原子級操作下可以進行交易。
什麼意思？如果我有一萬個BTM，我想換一個比特幣，雙方其實都想得到保障：我的確收到了我的錢，我才付出去。在面向物件的情況下，其實它是用func來保證的，但是Equity在虛擬機器底層通過兩個合約，都返回特性，再加上交易是原子級，保證任何情況下交易都能得到真正的互換，還不會說錢已經打給了A，但是A的錢沒有過來的情況。
下面聊一下 比原鏈上的進階合約的開發 。其實這也是平時跟大家交流時候會碰到的問題。
首先是 自身鎖 。我看Equity上大多數應用只是涉及到一個合約，什麼意思？比如說BB交易，我把一些資產鎖在合約上，如果誰願意跟我交易那就交易，其實合約只存在一個UTXO中，UTXO過去就解鎖了。我怎麼樣能夠做一些複雜的情況，比如我想眾籌一萬個BTM，這肯定不是通過一個人來做，可能是多方共同眾籌。
在結構式程式設計上，因為結構體上有一個賬單，我只要更新賬單，就能更新合約總額。但程序式程式設計並沒有賬單概念，所以我們可以想另外的方法，那就是我們的合約可以有多種解鎖方式，最普通的是兩種：
第二，我沒能解鎖合約，資產鎖在的原有UTXO不動；自身鎖是第三種概念，我有一個條件，你可以解鎖它，但是解鎖之後的資產鎖回相同的合約之中。
為了更好說明，我做了一個例子。這是 公益眾籌，眾籌條件是我需要在指定條件（3天）內眾籌1萬個BTM，這樣的眾籌才是成功的。UTXO#1就是第一個眾籌的參與者，他自己把3千個BTM鎖到UTXO當中，以智慧合約形式。
因為我們是流程圖形式，所以 這兩個合約有兩個解鎖方面 ：
第一，我到3天了，並沒有募集足夠的資金，原路退款；
第二，我是第二個人，我認為這個公益很有意思，我想參與進去，所以我從自己的賬戶中付出4000BTM，4000BTM同時解鎖第一個UTXO#1，UTXO#1加上4千個BTM，同時鎖到了UTXO#2中，那就是7千BTM。在UTXO#1智慧合約中其實有一個檢測制度，來保證UTXO#1解鎖前必須要到鎖到UTXO#2，不能鎖其他的UTXO，不然的話其他人就會來攻擊把錢拿走了。第三個人過來了，認為這件事情很有意義，他自己也出3000BTM成功建立UTXO#3，眾籌完成。
眾籌完成之後可以進行條件性解鎖，比如說發給需要的人。當然在流程圖中，其實UTXO#1、UTXO#2、UTXO#3都可以進行原路退款，如果達到時間、錢沒有到賬的情況下。
擴充套件性。如果在某種情況下，我的合約很複雜，怎麼辦？可能我的合約有一百萬行程式碼，我不可能放在一個UTXO中，這實在太大了，因為我們知道區塊體系有上限。程式碼上限達到，怎麼辦？這裡可以利用pay-to-Script-hash的特性，其實就是比特幣兩種地址之一。比特幣一種地址是Pay-to-Script-hash，即付給你的公鑰的hash，第二是付給你一個智慧合約的hash。如果你的合約特別大，你可以把它進行模組拆分化。模組拆分化，可能拆成一百個模組，每一個模組有hash。每一個模組之間的呼叫就是用hash呼叫，有興趣可以會後交流。
第二個概念，平 行互鎖 。一個UTXO只能鎖定一種型別的資產，如果我想要做多種型別的資產，怎麼辦？比如我有20種資產，我要做互相鎖定的交易，這時候就用平行互鎖。平行互鎖是什麼意思？正常一個UTXO解鎖的時候，我管我自己就可以了，但是平行互鎖是說我知道有哪些智慧合約跟我相關，如果我要解鎖我自己，我不僅要滿足自身解鎖條件，並且要認證所有跟我相關的合約全部得到解鎖並滿足指定條件。其實並行互鎖可能會涉及到很多的資產，我在這裡做兩個資產，讓大家簡單瞭解一下。
比如說 借貸 ，我可能拿了公司10萬股權去進行抵押貸款，有50萬個BTM。規則是什麼？我可以在任意時間償還借貸。如果到時間我不償還，公司當然有權利把我的股權拿走。這裡面涉及到兩個合約：
第二個UTXO，更多是還款合約，代表你還了多少錢。
這是怎麼工作的？比如說我有一天說我手頭比較寬裕，我願意還30%3萬股權的貸款，那麼我自己就同時解鎖兩個UTXO。
UTXO#1就是要把15萬BTM打到UTXO#4的賬戶裡面，另外我自己要建立UTXO#3，就是把我的一部分股權解鎖出來。互鎖怎麼鎖？就是在UTXO#1和UTXO#2兩個智慧合約中，它們其實都會做一些檢測，檢測UTXO#1保證UTXO#4存在，UTXO#2要保證UTXO#3是存在的。通過這種互鎖的方式，保證沒有任何一方可以作弊，以這種形式存在。
由於今天時間比較緊，我把一些資訊濃縮了。我們 在明天會上線1.0.7的版本，解鎖了更多Equity合約更強大的功能 ，歡迎大家使用開發，同時希望大家給我們提更多更好的意見，讓我們做出更好的合約編譯器服務你們，讓你們通過更好的合約，讓資產更好在比原鏈上流通。
這是我今天的分享，謝謝大家！