[发明专利]一种智能合约虚拟机实现方法

说明书

本发明涉及一种智能合约虚拟机实现方法，智能合约虚拟机为一个以太坊虚拟机，以太坊虚拟机是一个带有256字节的机器字的以栈为基础的虚拟机；智能合约基于量子链系统，能够运行在以太坊上，并且执行所述智能合约虚拟机；包含与智能合约虚拟机相关的操作码以方便交易的执行；本发明的有益成果为：本发明的智能合约虚拟机实现方法为以太坊虚拟机(EVM)，它可以在以太坊上写出更强大的程序，负责太坊区块链中智能合约的执行，并且得益于以太坊的网络的合约执行环境，以太坊中的合约的编写和执行也因此变得非常简单。

技术领域

本发明涉及互联网上区块链系统的智能合约，为一种智能合约虚拟机实现方法。

背景技术

在区块链中，合约代码通过虚拟机执行，并且不侧重链下数据的输入，借助于区块链网络本身提供合约触发条件，就能完成合约的执行。而以太坊虚拟机(EVM)是以太坊中智能合约的运行环境。它不仅被封装起来，事实上，它被完全隔离，即运行在以太坊虚拟机内部的代码不能接触到网络、文件系统或者其它进程。甚至智能合约与其它智能合约只有有限的接触。因此，由于智能合约虚拟机的重要地位，必须对它的具体细节进行设计满足虚拟机的基本要求，并且需要满足智能合约的执行要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种解决或部分解决上述问题的智能合约虚拟机实现方法。

为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：一种智能合约虚拟机实现方法，包含以下步骤：

智能合约虚拟机为一个以太坊虚拟机，以太坊虚拟机是一个带有256字节的机器字的以栈为基础的虚拟机；智能合约基于量子链系统，能够运行以太坊，并且执行智能合约虚拟机；

量子链系统中包含三种与智能合约虚拟机相关的操作码，分别为OP_EXEC操作码、OP_EXEC_ASSIGN操作码、OP_TXHASH操作码；

OP_EXEC操作码，用于触发一个特殊的交易处理，并且将执行用于传递的以太坊虚拟机的字节码；

OP_EXEC_ASSIGN操作码，用于触发类似于OP_EXEC操作码执行的处理，并且传递合同地址和数据给智能合约，传递数据时执行智能合约的字节码，OP_EXEC_ASSIGN操作码能够将给定的资金传递给智能合约；数据在智能合约虚拟机中表示为CALLERDATA；

OP_TXHASH操作码，用于协调帐本抽象层的剩余部分，并且当前执行交易的交易ID哈希值也被压入栈中；

包含OP_EXEC操作码与OP_EXEC_ASSIGN操作码的输出脚本的特殊处理，以使智能合约的立即执行能够融入到区块链中；特殊处理包含的过程为：当交易中的脚本检测到OP_EXEC操作码或OP_EXEC_ASSIGN操作码，在交易被放置到区块链网络中后由区块链网络的所有节点进行执行；在特殊处理的背景下，比特币的脚本语言作为一种将数据传送给智能合约虚拟机的一种方式；当智能合约虚拟机执行OP_EXEC操作码或OP_EXEC_ASSIGN操作码，智能合约虚拟机可以在自己的状态数据库里改变状态，即在以太坊上执行一个类似的合约；

OP_EXEC操作码和OP_EXEC_ASSIGN操作码的交易输出是可以消费的，当交易输出的代码发送资金到另一个合约或者另一个公钥哈希值地址，OP_EXEC_ASSIGN操作码的输出通过合约被消费；OP_EXEC操作码的输出被消费，当任何时候智能合约使用自杀操作将自己从区块链中移除；

构建气体模型，用于衡量以太坊虚拟机操作码的执行的价值，每个交易要花费一定量的气体模型中气体；在交易完成后，剩余的气体数量会被返回给发送的人，当在合约中执行的气体的数量超过合约需要的数量，那么交易的状态以及动作会被恢复；状态被恢复，交易的气体也已被消耗；气体的详细条目分为GasLimit与GasPrice；GasLimit用于记录在合约执行中消耗的气体数量；GasPrice用于记录每个气体单元的精确价格；合约执行中最大量子花费等于GasLimit与GasPrice进行相乘。