智能合約是一套以數(shù)字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議。區(qū)塊鏈技術(shù)給我們帶來(lái)了一個(gè)去中心化的，不可篡改的，高可靠性的系統(tǒng)，在這種環(huán)境下，智能合約才大有用武之地。智能合約是區(qū)塊鏈最重要的特性之一，也是區(qū)塊鏈能夠被稱為顛覆性技術(shù)的主要原因。

NEO 智能合約有哪些特點(diǎn)

NEO 智能合約 2.0包括以下特性：確定性、高性能、拓展性。其合約類(lèi)型包括：驗(yàn)證合約、函數(shù)合約和應(yīng)用合約。

從性能角度來(lái)說(shuō)，NEO 采用了輕量級(jí)的 NeoVM（NEO Virtual Machine）作為其智能合約的執(zhí)行環(huán)境，其啟動(dòng)速度非?？?，占用資源也很小，適合像智能合約這樣短小的程序。通過(guò) JIT（即時(shí)編譯器）技術(shù)對(duì)熱點(diǎn)智能合約進(jìn)行靜態(tài)編譯和緩存可以顯著提升。NEO 虛擬機(jī)的指令集中內(nèi)建提供了一系列的密碼學(xué)指令，以優(yōu)化智能合約中用到密碼學(xué)算法時(shí)的執(zhí)行效率。此外，數(shù)據(jù)操作指令直接對(duì)數(shù)組及復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供支持。這些都會(huì)提升 NEO 智能合約 2.0的運(yùn)行性能。

NEO 智能合約 2.0實(shí)現(xiàn)可拓展性的方法是通過(guò)高并發(fā)和動(dòng)態(tài)分區(qū)的形式，結(jié)合其低耦合的設(shè)計(jì)完成的。低耦合合約程序在一個(gè)虛擬機(jī)（NEO 虛擬機(jī)）中執(zhí)行，并通過(guò)交互服務(wù)層與外部通信。因此，對(duì)智能合約功能的絕大部分升級(jí)，都可以通過(guò)增加交互服務(wù)層的 API 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

用什么語(yǔ)言編寫(xiě)智能合約

從語(yǔ)言角度看 NEO 智能合約 2.0與以太坊的區(qū)別更為直觀：與以太坊原創(chuàng)的 Solidity 語(yǔ)言不同，NEO 智能合約開(kāi)發(fā)者可以直接使用幾乎任何他們擅長(zhǎng)的高級(jí)語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行 NEO 智能合約的開(kāi)發(fā)工作。NEO 提供了這些語(yǔ)言的編譯器和插件，用于將高級(jí)語(yǔ)言編譯成 NEO 虛擬機(jī)所支持的指令集。由于編譯器會(huì)針對(duì) MSIL（微軟中間語(yǔ)言）來(lái)進(jìn)行編譯，所以理論上任何.Net 中的語(yǔ)言或者可被轉(zhuǎn)譯成 MSIL 的語(yǔ)言都可以直接支持。

當(dāng)前已經(jīng)支持的語(yǔ)言有：

· C#、VB.Net、F#

· Java、Kotlin

· Python

未來(lái)計(jì)劃陸續(xù)加入的高級(jí)語(yǔ)言還包括：

· C、C++、GO

· JavaScript

多種高級(jí)語(yǔ)言的支持，使得 90% 以上的開(kāi)發(fā)者無(wú)需學(xué)習(xí)新的語(yǔ)言即可參與到 NEO 智能合約的開(kāi)發(fā)中來(lái)，甚至可將現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的代碼直接移植到區(qū)塊鏈上。這將大大增加未來(lái)區(qū)塊鏈的全面普及。

最后從調(diào)試角度看，通常智能合約的開(kāi)發(fā)過(guò)程是非常困難的，重要的原因之一是此前的智能合約缺乏良好的調(diào)試和測(cè)試方法。NEO 在 NeoVM 層面提供了程序調(diào)試功能的支持，使得開(kāi)發(fā) NEO 智能合約 2.0變得更方便快捷。

智能合約的觸發(fā)

NEO 的智能合約有兩種觸發(fā)方式：

· 合約用戶的鑒權(quán)：智能合約作為一個(gè)合約賬戶，當(dāng)用戶使用該合約賬戶里的一筆資產(chǎn)時(shí)，會(huì)觸發(fā)該智能合約。

· 手動(dòng)發(fā)送交易調(diào)用智能合約：用戶發(fā)送一筆交易（Invocation Transaction ）來(lái)觸發(fā)一段智能合約的執(zhí)行。

一個(gè)合約可以同時(shí)由以上兩種方式觸發(fā)。由于鑒權(quán)觸發(fā)的合約是UTXO模型的鑒證過(guò)程，是在交易被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊之前執(zhí)行。如果合約返回false或者發(fā)生異常，則交易不會(huì)被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊。

而由交易調(diào)用觸發(fā)的合約，它的調(diào)用時(shí)機(jī)是交易被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊以后，此時(shí)無(wú)論應(yīng)用合約返回為何以及是否失敗，交易都已經(jīng)發(fā)生，無(wú)法影響交易中的 UTXO 資產(chǎn)狀態(tài)。

NeoVM 虛擬機(jī)

NeoVM 是執(zhí)行 NEO 智能合約代碼的虛擬機(jī)。這里所講述的虛擬機(jī)概念比較狹義，并非是借助于操作系統(tǒng)對(duì)物理機(jī)器的一種模擬，這里的虛擬機(jī)與 vmware 或者 Hyper-V 不同，是針對(duì)具體語(yǔ)言所實(shí)現(xiàn)的虛擬機(jī)。

例如在 java 的 JVM 或者 .Net 的 CLR 中，java 或者 .Net 源碼會(huì)被編譯成相關(guān)字節(jié)碼，然后在對(duì)應(yīng)虛擬機(jī)上運(yùn)行， JVM 或 CLR 會(huì)對(duì)這些字節(jié)碼進(jìn)行取指令，譯碼，執(zhí)行，結(jié)果回寫(xiě)等操作，這些步驟和真實(shí)物理機(jī)器上的概念都很相似。相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制指令仍然是在物理機(jī)器上運(yùn)行，物理機(jī)器從內(nèi)存中取指令，通過(guò)總線傳輸?shù)?CPU，然后譯碼、執(zhí)行、結(jié)果存儲(chǔ)。

虛擬機(jī)架構(gòu)

上圖是 NEO 虛擬機(jī)（NeoVM）的系統(tǒng)架構(gòu)圖，其中虛線框中的部署是虛擬機(jī)的核心。

執(zhí)行引擎

左側(cè)綠色的是虛擬機(jī)執(zhí)行引擎（相當(dāng)于 CPU），它可以執(zhí)行常見(jiàn)的指令，例如流程控制、棧操作、位操作、算數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、密碼學(xué)方法等，還可以通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用，與互操作服務(wù)層（下文會(huì)介紹）進(jìn)行交互。

計(jì)算棧

中間灰色的部分是虛擬機(jī)的計(jì)算棧（相當(dāng)于內(nèi)存），如今虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式有兩種，基于棧的和基于寄存器的，這兩種實(shí)現(xiàn)方式各有優(yōu)劣，也都有標(biāo)志性的產(chǎn)品?；跅５奶摂M機(jī)，有 JVM，CPython 以及 .Net CLR?；诩拇嫫鞯?，有 Dalvik 以及 Lua5.0?；跅５奶摂M機(jī)有一個(gè)計(jì)算棧的概念，虛擬機(jī)在進(jìn)行真正的運(yùn)算時(shí)都是直接與計(jì)算棧（Evaluation Stack）進(jìn)行交互。

由于執(zhí)行時(shí)默認(rèn)都是從操作數(shù)棧上取數(shù)據(jù)，那么就無(wú)需指定操作數(shù)。例如，x86 匯編 ”ADD EAX， EBX”，就需要指定這次運(yùn)算需要從什么地方取操作數(shù)，執(zhí)行完結(jié)果存放在何處。但是基于棧的虛擬機(jī)的指令就無(wú)需指定，例如加法操作就一個(gè)簡(jiǎn)單的 ”Add” 就可以了，因?yàn)槟J(rèn)操作數(shù)存放在操作數(shù)棧上，直接從操作數(shù)棧上 pop 出兩條數(shù)據(jù)直接執(zhí)行加法運(yùn)算，運(yùn)算后的結(jié)果默認(rèn)存放在棧頂。

互操作服務(wù)層

右側(cè)藍(lán)色的部分是虛擬機(jī)的互操作服務(wù)層（相當(dāng)于外設(shè)）。目前互操作服務(wù)層提供了智能合約所能訪問(wèn)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的一些 API，利用這些 API，可以訪問(wèn)區(qū)塊信息、交易信息、合約信息、資產(chǎn)信息等。

除此之外互操作服務(wù)層還為每個(gè)合約提供了一個(gè)持久化存儲(chǔ)區(qū)的功能。NEO 的每個(gè)智能合約在創(chuàng)建的時(shí)候都可選地啟用一個(gè)私有存儲(chǔ)區(qū)，存儲(chǔ)區(qū)是 key-value 形式的，NEO 智能合約由合約的被調(diào)用者決定持久化存儲(chǔ)區(qū)的上下文，而非調(diào)用者來(lái)決定。當(dāng)然，調(diào)用者需要將自己的存儲(chǔ)上下文傳給被調(diào)用者（即完成授權(quán)）后，被調(diào)用者才可以執(zhí)行讀寫(xiě)操作。

收費(fèi)模式

NEO 智能合約在部署或者執(zhí)行的時(shí)候都要繳納一定的手續(xù)費(fèi)，分為部署費(fèi)用和執(zhí)行費(fèi)用。

部署費(fèi)用是指開(kāi)發(fā)者將一個(gè)智能合約部署到區(qū)塊鏈上需要向區(qū)塊鏈系統(tǒng)支付一定的費(fèi)用（目前是 500 Gas）。

執(zhí)行費(fèi)用是指每執(zhí)行一條智能合約的指令都會(huì)向 NEO 系統(tǒng)支付一定的執(zhí)行費(fèi)用。

一些簡(jiǎn)單的智能合約

下面是一些簡(jiǎn)單的智能合約：

public static bool Main（）

{

return true;

}

該合約的返回值永遠(yuǎn)為 true，表示任何人都可以花費(fèi)這個(gè)合約地址里的資產(chǎn)（可以理解為撒錢(qián)）。

NEO 錢(qián)包客戶端有刪除資產(chǎn)功能，當(dāng)你刪除了一個(gè)資產(chǎn)，這個(gè)資產(chǎn)實(shí)際上發(fā)送到了一個(gè)指定地址中，這個(gè)地址就是上述智能合約所生成的合約地址，任何人都可以花費(fèi)這個(gè)地址里的資產(chǎn)，當(dāng)然這個(gè)地址里的資產(chǎn)都是別人不想要的資產(chǎn)。

public static bool Main（）

{

return false;

}

該合約的返回值永遠(yuǎn)為 false，表示這個(gè)合約里的資產(chǎn)無(wú)人能使用（可以理解為燒錢(qián)或銷(xiāo)毀一筆資產(chǎn)），比如里面可以存儲(chǔ)一些已注銷(xiāo)的公司的股權(quán)。