[发明专利]区块链键值对智能合约及其设计方法

说明书

本发明涉及区块链技术领域，尤其是区块链键值对智能合约及其设计方法，本发明的区块链键值对智能合约包括键值对合约内容和智能合约编译模块，键值对合约内容用于以键值对的形式记录用户所需服务的关键信息字段，智能合约编译模块包括合约校对模块和预编译功能函数模块；本发明中智能合约的功能函数部分被预先编译并提前部署在参与区块链共识的或服务提供者的区块链网络节点中，以供键值对合约内容的快速验证与部署后的快速编译调用，可降低智能合约的编译成本，减少合约的网络传输与网络中节点存储开销。本发明所提出的区块链键值对智能合约设计方法通过轻量级的设计模式，使其适合部署于规模较大且服务类型单一的区块链服务应用中。

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其是区块链键值对智能合约及其设计方法。

背景技术

区块链智能合约由一组代码(合约的功能函数)和状态(合约的内容)两部分组成，是一种在满足特定条件时，自动执行的计算机程序。智能合约记录服务细节、执行服务并提供收据。传统的智能合约由以太坊提出，合约编译后会包含它的执行字节码以及ABI信息(即变量声明与函数结构信息)。

目前，在以太坊这类通用区块链平台中使用区块链智能合约时，为了满足多样化服务场景所需的功能要求和服务内容，当每次区块链服务开始时都须重新编写智能合约的内容及功能函数，在智能合约上链后再分发到各区块链网络节点中存储并编译执行。然而，在某些服务类型比较单一、服务模式相对固定的场景中，传统的智能合约机制设计存在较多冗余，若服务场景的规模较大，而又要求区块传输及编译的时延较短，传统智能合约中相同函数的重复编译即会浪费存储资源和传输资源，增加用户不必要的服务等待时间，损害用户体验，降低系统效率。

因此，在服务类型单一、模式固定的服务场景中，若能将智能合约中重复的功能函数进行预先编译，并将编译后的机器码事先部署在区块链网络节点中，而用户只需在每次服务申请时填写智能合约的内容部分，且仅有合约内容部分参与上链与区块存储过程，便能够节约服务信息的存储和传输成本，提升用户体验，并有助于区块链服务的大规模部署。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种区块链键值对智能合约及其设计方法，以便在服务单一、模式固定、规模较大、追求高效的区块链应用中，减轻区块的存储成本，降低智能合约的编译成本，降低传输时间开销，减少服务等待时间，实现智能合约的轻量级设计。

为解决上述技术问题，本发明提供的区块链键值对智能合约，包括：

键值对合约内容：用于以键值对的形式记录用户所需服务的关键信息字段，例如服务的类型、内容、价格、时间、服务提供者和用户的公钥和签名等；

智能合约编译模块：包括合约校对模块和预编译功能函数模块，合约校对模块部署于区块链网络节点中，用于检查键值对合约内容的结构的正确性，键值对合约内容的完整性以及键值对合约内容的公钥签名的合法性，预编译功能函数模块是由服务提供者定义的智能合约功能函数经过预编译后形成的机器码程序，在服务部署阶段分发至各区块链网络节点中。

优选的，所述的键值对合约内容中记录的是用户所需服务的关键信息字段，所述字段由“键”与“值”两种类型的字符串组成，“键”表示当前存储的数据的名称，由服务提供者在服务发行前事先制定，“值”表示当前存储的数据的数值，由服务提供者或用户在服务申请时或服务过程中填写或修改。

优选的，所述预编译功能函数模块和经过编译的键值对合约内容合并，生成完整的智能合约机器码。

相应的，区块链键值对智能合约的设计方法，包括如下步骤：

步骤1，在服务部署阶段，服务提供者制定服务信息模板，编写智能合约功能函数并进行预编译，生成智能合约功能函数机器码，形成预编译功能函数模块；

步骤2，服务提供者将服务信息模板和预编译功能函数模块一并发送至区块链网络的各个节点，各节点在本地部署预编译功能函数模块；