[發(fā)明專利]一種基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911418104.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111179086A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱煒偉;李偉;匡立中;尹可挺;強(qiáng)宇周
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州趣鏈科技有限公司
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06F8/41;G06F8/60;G06F9/455
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

1.一種基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)，其特征在于，該虛擬機(jī)包括合約編寫與編譯模塊和合約的部署與執(zhí)行模塊兩部分；

所述合約編寫與編譯模塊；通過設(shè)計(jì)一系列的區(qū)塊鏈交互接口EI，暴露出了智能合約編寫所需的區(qū)塊鏈API。所述EI包括：

account模塊：用于獲取發(fā)送者、接受者、合約地址、查詢余額以及發(fā)起交易等；

action模塊：用于進(jìn)行action執(zhí)行權(quán)限判斷、獲取action數(shù)據(jù)、發(fā)起action以及返回action執(zhí)行結(jié)果等；

database模塊：用于數(shù)據(jù)持久化的存儲。

利用設(shè)計(jì)的EI進(jìn)行智能合約的編寫，并將編寫好的智能合約利用編譯器編譯為WebAssembly字節(jié)碼，從而可以在虛擬機(jī)部署與執(zhí)行。

所述合約的部署與執(zhí)行模塊分為合約部署和執(zhí)行兩部分。用戶申請一個(gè)合約賬戶，利用合約賬戶地址向自身發(fā)起一筆部署合約的交易完成合約的部署。在智能合約的執(zhí)行過程中，需要先把EI的具體實(shí)現(xiàn)注入到編譯好的WebAssembly字節(jié)碼中，再進(jìn)行進(jìn)一步的合約執(zhí)行。合約執(zhí)行完成之后可以通過區(qū)塊鏈查詢合約執(zhí)行結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)，其特征在于，所述的合約編寫與編譯模塊中，EI的設(shè)計(jì)內(nèi)容還可包括如下模塊：

chain模塊：用于獲取區(qū)塊數(shù)據(jù)。

crypto模塊：用于數(shù)據(jù)加密以及驗(yàn)證加密結(jié)果。

print模塊：用于合約執(zhí)行中數(shù)據(jù)的輸出。

system模塊：用于斷言判斷并獲取時(shí)間以及創(chuàng)世時(shí)間等。

transaction模塊：用于獲得交易哈希值以及簽名。

3.如權(quán)利要求1所述的基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)，其特征在于，所述的合約編寫與編譯模塊中，編譯器應(yīng)當(dāng)提供對EI接口的支持，即可以在合約中調(diào)用EI接口并正常編譯。

4.如權(quán)利要求1所述的基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)，其特征在于，所述的合約編寫與編譯模塊中，合約中包含多個(gè)可被用戶調(diào)用的方法，同時(shí)應(yīng)當(dāng)導(dǎo)出一個(gè)調(diào)用函數(shù)，其接受參數(shù)為方法名，函數(shù)內(nèi)容為根據(jù)方法名調(diào)用對應(yīng)的方法。

5.如權(quán)利要求1所述的基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)，其特征在于，所述的合約的部署與執(zhí)行模塊中，合約部署的過程具體為：

(1)部署者申請合約地址及其私鑰，私鑰可用于之后合約的升級更新等操作。

(2)部署者發(fā)起一筆交易，交易的接受人為自身，即部署者，交易中有一個(gè)action，action中method字段指定為交易部署，payload字段為部署的合約代碼以及abi信息。

(3)虛擬機(jī)從payload中解析出合約的abi信息以及合約代碼，并進(jìn)行驗(yàn)證。

(4)向合約地址寫入合約代碼以及abi信息，扣除部署者的gas，完成合約部署。

6.如權(quán)利要求4所述的基于WebAssembly的智能合約虛擬機(jī)，其特征在于，所述的合約編寫與編譯模塊中，合約執(zhí)行的過程具體為：

(1)對于交易中的每個(gè)action，根據(jù)調(diào)用的合約地址獲取合約代碼與abi信息。

(2)從action中的method字段獲取調(diào)用的合約方法名，從action中的payload的字段獲得調(diào)用合約的傳入?yún)?shù)，并進(jìn)行驗(yàn)證。

(3)在合約的WebAssembly字節(jié)碼中注入統(tǒng)計(jì)gas消耗的函數(shù)，再將EI具體實(shí)現(xiàn)注入WebAssembly字節(jié)碼中，通過合約中的調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行具體的方法。