CN114297119B - 智能合约执行方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了智能合约执行方法、装置、设备以及存储介质，涉及区块链技术领域。具体实现方案为：根据接收智能合约执行请求的接口，确定与接口对应的至少一个执行引擎；从至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎；利用目标执行引擎执行目标智能合约。本实现方式可以提高智能合约的执行效率。

Description

智能合约执行方法、装置、设备以及存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，具体涉及区块链技术领域，尤其涉及智能合约执行方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术

在区块链***中，可以使用不同的语言进行智能合约开发。智能合约可以以不同的方式执行。例如，可以以本地进程执行，通过进程间通信与链进程进行交互。还可以以WASM模块的形式执行，链进程内嵌WASM虚拟机，通过WASI接口或其他ABI接口与链进程进行交互。还也可以以容器的形式进行，通过TCP/IP的形式与区块链进行交互。

但同一种语言编写的智能合约可以有不同的执行引擎，同一种执行引擎也对应不同的合约语言。在多语言智能合约以及多执行引擎的场景下，智能合约与区块链的交互非常复杂。

发明内容

本公开提供了一种智能合约执行方法、装置、设备以及存储介质。

根据第一方面，提供了一种智能合约执行方法，包括：根据接收智能合约执行请求的接口，确定与接口对应的至少一个执行引擎；从至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎；利用目标执行引擎执行目标智能合约。

根据第二方面，提供了一种智能合约执行装置，包括：引擎候选单元，被配置成根据接收所述智能合约执行请求的接口，确定与接口对应的至少一个执行引擎；引擎确定单元，被配置成从至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎；合约执行单元，被配置成利用目标执行引擎执行所述目标智能合约。

根据第三方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与上述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，上述指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面所描述的方法。

根据第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，上述计算机指令用于使计算机执行如第一方面所描述的方法。

根据第五方面，一种计算机程序产品，包括计算机程序，上述计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面所描述的方法。

根据本公开的技术可以快速地确定智能合约的执行引擎，提高智能合约的执行效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是在区块链网络中部署智能合约的过程示意图；

图2是本公开的一个实施例可以应用于其中的示例性***架构图；

图3是根据本公开的智能合约执行方法的一个实施例的流程图；

图4是根据本公开的智能合约执行方法的另一个实施例的流程图；

图5是根据本公开的智能合约执行装置的一个实施例的结构示意图；

图6是用来实现本公开实施例的智能合约执行方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1是在区块链网络中部署智能合约的过程示意图。如图1所示，区块链网络中包含若干节点，各个节点之间可以进行通信。用户可以借由外部账户通过上述节点发起交易，交易既可以是普通的转账交易，也可以用于创建智能合约或调用智能合约。假定在网络中某个节点处，合约开发者Bob想要发布一段智能合约，那么可以采用如图所示的发布过程。

首先，Bob可以以高级语言的形式编写智能合约。然后，通过编译器将高级语言编译为字节码(bytecode)文件，生成合约模块。

字节码是一种介于高级语言和机器码之间的中间码格式，包括一序列opcode代码(操作码)/数据对组成的二进制字符编码。字节码并不是可以直接执行的机器码，需要对应的虚拟机进行解析才能执行。

接着，Bob可以以交易的形式，发布该合约。具体的，Bob可以发起一笔交易，交易内容中发起方from字段即为Bob(更具体为Bob的地址)，接收方to字段设为空值；并且，该交易内容中还包括Data字段，其中包含将上述智能合约编译为字节码之后的代码。

在Bob把这样一条交易发布到区块链网络之后，区块链网络中的各个节点均可以获取到上述智能合约的字节码，于是，上述智能合约就部署到了区块链网络的各个节点中。如常规交易类似的，记账节点会对该交易进行验证、打包等操作，将其记录在区块中，并通过共识机制，添加到区块链上。在这个过程中，还会根据一定算法，例如基于发布者地址进行哈希等，为上述智能合约赋予一个合约地址，例如0x6f…。如此，一个智能合约对应一个合约地址，与用户的外部账户地址在形式上没有区别。以上智能合约经过打包上链之后，区块链网络中的任意用户均可以调用该智能合约。

在有用户调用上述智能合约时，节点中的虚拟机就会执行合约逻辑对应的操作，并通过共识机制实现网络上合约状态的改变。具体的，虚拟机会加载并运行之前部署的智能合约的字节码，更具体而言，虚拟机中的解释器对字节码代表的指令流进行解释和执行，从而执行智能合约，改变合约中参数的状态。

由上述过程可以看出，智能合约在执行过程中需要不断的与区块链进行交互，以及时更新智能合约的状态。

图2示出了可以应用本公开的智能合约执行方法或智能合约执行装置的实施例的示例性***架构200。

如图2所示，***架构200可以包括用户空间和内核空间。在用户空间内在，用户利用合约语言编写智能合约，用于实现业务逻辑。上述合约语言可以包括C++、GO、JAVA等。智能合约最终会被编译成字节码文件，如本地可执行文件、WASM模块等。智能合约通过桥接层与内核空间的区块链进行交互。

需要说明的是，本公开实施例所提供的智能合约执行方法一般由桥接层执行。相应地，智能合约执行装置一般设置于桥接层中。

继续参考图3，其示出了根据本公开的智能合约执行方法的一个实施例的流程300。本实施例的智能合约执行方法，包括以下步骤：

步骤301，根据接收智能合约执行请求的接口，确定与接口对应的至少一个执行引擎。

本实施例中，执行主体即桥接层，可以向各智能合约提供通用的链访问接口，并且可以为不同的智能合约提供不同的访问接口，以供不同的智能合约进行访问。因此，执行主体可以根据智能合约执行请求的接口，确定与该接口对应的至少一个执行引擎。这里，如果某一执行引擎满足某一接口的接口约束，则认为该执行引擎可以用于执行调用该接口的智能合约，认定该执行引擎与该接口之间存在对应关系。

步骤302，从至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎。

执行主体可以从对应的各执行引擎中选取一个作为目标执行引擎。或者，根据各执行引擎当前执行的智能合约的数量，选取一个负载最小的执行引擎。

步骤303，利用目标执行引擎执行目标智能合约。

执行主体可以利用目标执行引擎执行目标智能合约。具体的，执行主体可以利用执行引擎对目标智能合约进行多种函数的执行，以不断修改智能合约的参数。

本公开的上述实施例提供的智能合约执行方法，可以利用不同的执行引擎对智能合约进行处理，从而提高了智能合约的执行效率。

继续参见图4，其示出了根据本公开的智能合约执行方法的另一个实施例的流程400。如图4所示，本实施例的方法可以包括以下步骤：

步骤401，根据接收智能合约执行请求的接口，确定与接口对应的至少一个执行引擎。

步骤402，从至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎。

本实施例中，执行主体即桥接层，可以向各智能合约提供通用的链访问接口，并且可以为不同的智能合约提供不同的访问接口，以供不同的智能合约进行访问。因此，执行主体可以根据智能合约执行请求的接口，确定与该接口对应的至少一个执行引擎。这里，如果某一执行引擎满足某一接口的接口约束，则认为该执行引擎可以用于执行调用该接口的智能合约，认定该执行引擎与该接口之间存在对应关系。执行主体可以从对应的各执行引擎中选取一个作为目标执行引擎。这里，接口约束可以认为是桥接层要求各执行引擎提供的内容。如果执行引擎满足接口约束即执行引擎提供的内容符合桥接层的要求。

步骤403，利用目标执行引擎执行目标智能合约。

步骤404，确定目标智能合约的优先级。

执行主体还可以确定目标智能合约的优先级。具体的，执行主体可以根据发布目标智能合约的用户标识确定优先级，或者根据目标智能合约的类型确定优先级。或者，执行主体还可以根据目标智能合约的其它信息确定优先级。

步骤405，响应于确定上述优先级高于当前执行的智能合约的优先级，暂停执行当前执行的智能合约，保存当前执行的智能合约的执行状态。

本实施例中，如果执行主体确定上述优先级高于当前执行的智能合约的优先级，则会暂停执行当前的智能合约。并保存当前执行的智能合约的执行状态。具体的，执行主体可以利用上下文管理器来管理各智能合约的执行状态。

步骤406，根据全局唯一的上下文标识，查询智能合约的执行状态。

本实施例中，执行引擎和上下文管理器通过全局唯一的上下文标识传递执行状态。一次智能合约调用对应一次上下文，为了保证智能合约调用的准确性，在确定智能合约的执行状态时，执行主体可以通过上述上下文标识查询执行状态。这里，全局唯一的上下文标识可以理解为在一次智能合约调用期间，上下文标识不变，直至执行引擎完成此次智能合约的调用。

步骤407，响应于确定目标智能合约执行完成，根据保存的智能合约的执行状态，继续执行智能合约。

如果优先级较高的智能合约被执行完成，则执行主体可以根据保存的智能合约的执行状态，继续执行上述智能合约。

步骤408，响应于接收到针对智能合约的状态修改请求，在执行引擎提交后根据状态修改请求修改智能合约的执行状态。

本实施例中，上下文管理器中存储的智能合约的执行状态可以认为成维护智能合约的状态的副本。如果执行主体接收到针对智能合约的状态修改请求，所有针对执行状态的修改需要执行引擎提交后才进行修改。

本公开的上述实施例提供的智能合约执行方法，通过在智能合约和区块链之间设置一个桥接层，该桥接层能够为不同语言的智能合约提供通用的接口，并为不同的执行引擎提供通用的接口约束，这样可以使得不同的执行引擎执行不同的智能合约，有效地提高智能合约的执行效率。

进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种智能合约执行装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图5所示，本实施例的智能合约执行装置500包括：引擎候选单元501、引擎确定单元502和合约执行单元503。

引擎候选单元501，被配置成根据接收智能合约执行请求的接口，确定与接口对应的至少一个执行引擎。

引擎确定单元502，被配置成从至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎。

合约执行单元503，被配置成利用目标执行引擎执行目标智能合约。

在本实施例的一些可选的实现方式中，装置500还可以包括：优先级确定单元和状态保存单元。

优先级确定单元，被配置成确定目标智能合约的优先级。

状态保存单元，被配置成响应于确定优先级高于当前执行的智能合约的优先级，暂停执行当前执行的智能合约，保存当前执行的智能合约的执行状态。

在本实施例的一些可选的实现方式中，装置500还可以包括继续执行单元，被配置成：响应于确定目标智能合约执行完成，根据保存的智能合约的执行状态，继续执行智能合约。

在本实施例的一些可选的实现方式中，装置500还可以包括状态查询单元，被配置成：根据全局唯一的上下文标识，查询智能合约的执行状态。

在本实施例的一些可选的实现方式中，装置500还可以包括状态修改单元，被配置成：响应于接收到针对智能合约的状态修改请求，在执行引擎提交后根据状态修改请求修改智能合约的执行状态。

应当理解，智能合约执行装置500中记载的各单元分别与图2中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对智能合约执行方法描述的操作和特征同样适用于装置500及其中包含的单元，在此不再赘述。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

根据本公开的实施例，本公开还提供了还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

图6示出了根据本公开实施例的执行智能合约执行方法的电子设备600的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，电子设备600包括处理器601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的计算机程序或者从存储器608加载到随机访问存储器(RAM)603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM603中，还可存储电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。I/O接口(输入/输出接口)605也连接至总线604。

电子设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储器608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许电子设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器601的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器601执行上文所描述的各个方法和处理，例如智能合约执行方法。例如，在一些实施例中，智能合约执行方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读存储介质，例如存储器608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到电子设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由处理器601执行时，可以执行上文描述的智能合约执行方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器601可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行智能合约执行方法。

本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。上述程序代码可以封装成计算机程序产品。这些程序代码或计算机程序产品可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器601执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的程序。机器可读存储介质可以是机器可读信号存储介质或机器可读存储介质。机器可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁存储设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的***和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务(“Virtual Private Server”，或简称“VPS”)中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以是分布式***的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能合约执行方法，包括：

根据接收所述智能合约执行请求的接口，确定与所述接口对应的至少一个执行引擎；

从所述至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎；

利用所述目标执行引擎执行目标智能合约；

确定所述目标智能合约的优先级；

响应于确定所述优先级高于当前执行的智能合约的优先级，暂停执行当前执行的智能合约，保存当前执行的智能合约的执行状态；

根据全局唯一的上下文标识，查询智能合约的执行状态；

响应于确定所述目标智能合约执行完成，根据保存的智能合约的执行状态，继续执行智能合约。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

响应于接收到针对智能合约的状态修改请求，在执行引擎提交后根据所述状态修改请求修改智能合约的执行状态。

3.一种智能合约执行装置，包括：

引擎候选单元，被配置成根据接收所述智能合约执行请求的接口，确定与所述接口对应的至少一个执行引擎；

引擎确定单元，被配置成从所述至少一个执行引擎中确定出目标执行引擎；

合约执行单元，被配置成利用所述目标执行引擎执行目标智能合约；

优先级确定单元，被配置成确定所述目标智能合约的优先级；

状态保存单元，被配置成响应于确定所述优先级高于当前执行的智能合约的优先级，暂停执行当前执行的智能合约，保存当前执行的智能合约的执行状态；

状态查询单元，被配置成根据全局唯一的上下文标识，查询智能合约的执行状态；

继续执行单元，被配置成响应于确定所述目标智能合约执行完成，根据保存的智能合约的执行状态，继续执行智能合约。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述装置还包括状态修

改单元，被配置成：

响应于接收到针对智能合约的状态修改请求，在执行引擎提交后根据所述状态修改请求修改智能合约的执行状态。

5.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-2中任一项所述的方法。

6.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-2中任一项所述的方法。