Context-based smart contracts for appendable-block blockchains
目前，区块链提案正在被采用来解决安全问题，例如数据完整性，弹性和不可否认性。为了改进某些方面，例如，能量消耗和延迟、传统区块链、不同的体系结构、算法和数据管理方法最近已经被提出。例如，可附加块区块链使用不同的数据结构，旨在减少块和交易插入的延迟。它特别适用于物联网（IoT）等领域，其中延迟和能量都是关键问题。然而，缺乏其他区块链可用的一些功能，例如智能合约，限制了这种模式的应用。为了解决这个问题，在这项工作中，我们提出了通过一种称为基于上下文的可附加区块链的新模型在可附加区块链中使用智能合约。该模型还允许并行执行多个智能合约，在并行计算场景中具有高性能。此外，我们提出了一个使用以太坊虚拟机（EVM）的基于上下文的可附加块区块链的实现。最后，我们在四个不同的测试平台上执行此实现。结果表明，使用所提出的模型时，智能合约的并行处理性能有所提高。
2020-05-02 cs.CR
Sustainable blockchain-enabled services: Smart contracts
本章通过扩展区块链执行的智能合约的功能，有助于发展区块链支持的服务的多功能性和复杂性。这些贡献包括：（i）一种通过智能代理的层次结构和使用层次加密密钥对来自动管理具有层次条件性结构的合同的方法;（ii）一种用于智能合同基础的高效和安全匹配和转移的方法（实体）在不同的智能合约/分包合同之间;（iii）一种用于产生公共秘密的层次结构的方法，以促进在智能合约/分包合约/底层的背景下具有增加的安全性的分层通信信道;以及（iv）一种用于在合同/分包合同/基础的上下文中通过分布式哈希表来构建安全且优化的储存库的方法。这些方法有助于提供服务，使资源的范围和分布更窄和更广。区块链技术的长寿是通过不断创新实现的。支持区块链的服务可能是一种高效、安全、自动化和具有成本效益的替代方案，或对一系列领域（法律、医疗、金融、政府、物联网）中现有服务基础设施的补充。
2018-06-18 cs.CR
xLumi: Payment Channel Protocol and Off-chain Payment in Blockchain Contract Systems
在本文中，我们介绍了Super Luminal（“xLumi”），这是一种用于区块链系统的新支付通道协议。xLumi是一个简单的单向支付通道，可以扩展为双向支付通道或完整的网络。xLumi通过使用一组简单的数学规则来保证支付渠道资金的安全性，这些规则可以在任何具有必要基础设施的区块链上轻松实现。本文还给出了这一思想在V Systems合同系统中的具体实现方法。
2021-01-26 cs.CR
Blockchain scalability for smart contract systems using eUTXO model
这项研究批判性地分析了区块链扩展解决方案，基于它们实际平衡区块链三元悖论属性的能力。我们已经结束了这项研究，概述了目前的文献和可扩展性解决方案的实施中的差距。提出了一种扩展的UTXO交易模型，以克服与在区块链系统中实现第一层和第二层扩展解决方案相关的挑战。工业方法的检查是用来证明这一方向，并提出了未来工作的基础。
2022-01-21 cs.CR
Digital Building Twins and Blockchain for Performance-Based (Smart) Contracts
本文提出将数字建筑孪生与区块链智能合约结合，通过西门子平台集成以太坊实现建筑环境首个基于性能的全栈智能合约原型，以解决性能合约实施中的评估与信任难题。
2021-10-09 cs.CR
EventWarden: A Decentralized Event-driven Proxy Service for Outsourcing Arbitrary Transactions in Ethereum-like Blockchains
交易是区块链的基本组成部分，因为它们是用户改变区块链状态的主要手段。当前的区块链系统，如比特币和以太坊，要求用户不断观察区块链中发生的事件或感兴趣的状态变化，并要求用户显式释放所需的交易以响应区块链中观察到的事件。本文提出了EventWarden，这是一种分散的事件驱动代理服务，供用户在类似以太坊的区块链中外包交易。EventWarden采用了智能合约和区块链日志的新颖组合。EventWarden允许用户创建一个代理智能合约，指定一个感兴趣的事件，并保留一个任意的交易来释放。在观察到指定事件发生后，区块链网络中的任何人都可以调用代理合约，通过向合约证明事件已记录到区块链日志中来赚取合约中预留的服务费，然后自动触发代理合约释放预留的交易。我们证明了只有当指定事件发生时，保留交易才能从代理合同中释放出来。我们还证明，只要区块链网络中的单个成员在规定的事件发生后被服务费激励调用代理合约，保留的交易就保证会被释放。我们在以太坊官方测试网络上实现EventWarden。实验结果表明EventWarden是有效的，并且在实践中是现成的。
2020-06-05 cs.CR
Privacy-Preserving Smart Contracts for Permissioned Blockchains: A zk-SNARK-Based Recipe Part-1
针对许可链智能合约隐私方案功能受限、计算开销高和依赖第三方的问题，提出基于 zk-SNARK 的隐私保护方案，支持两类代币并引入委托交易以实现 DvP。
2025-01-06 cs.CR
Blockchain-based Smart Contracts: A Systematic Mapping Study
区块链技术的一个吸引人的特点是智能合约。智能合约是在区块链之上运行的可执行代码，用于在不受信任的第三方参与的情况下促进、执行和强制执行不受信任的各方之间的协议。在本文中，我们进行了一个系统的映射研究，从技术角度收集了所有与智能合约相关的研究。这样做的目的是确定当前的研究主题和未来智能合约研究面临的挑战。我们从不同的科学数据库中提取了24篇论文。结果显示，大约三分之二的论文集中在识别和解决智能合约问题上。确定了四个关键问题，即编纂、安全、隐私和性能问题。其余的论文重点关注智能合约应用或其他智能合约相关主题。需要在未来的研究中解决的研究差距。
2017-10-17 cs.CR
Model Context Contracts - MCP-Enabled Framework to Integrate LLMs With Blockchain Smart Contracts
Old Dominion University（老道明大学）；Deloitte & Touche LLP（德勤税务有限公司）；Florida International University（佛罗里达国际大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；University of Colombo（科伦坡大学）；Effectz AI
提出MCC框架，通过MCP协议实现LLM与区块链智能合约直接交互，微调Llama-4模型提升自然语言到合约调用的映射准确性，并已在Rahasak链上验证。
2025-10-21 cs.CR
Using Blockchain and smart contracts for secure data provenance management
区块链技术已经从加密货币交易的不可变分类账发展成为构建分布式可靠应用程序的可编程交互环境。虽然区块链技术已被用于解决各种挑战，但据我们所知，以前的工作都没有集中在使用区块链来开发一个安全且不可变的科学数据来源管理框架，该框架可以自动验证来源记录。在这项工作中，我们利用区块链作为平台，以促进可信的数据来源收集，验证和管理。开发的系统利用智能合约和开放来源模型（OPM）来记录不可变的数据跟踪。我们表明，我们提出的框架可以有效，安全地捕获和验证出处数据，并防止任何恶意修改捕获的数据，只要大多数参与者是诚实的。
2017-09-28 cs.CR
Raziel: Private and Verifiable Smart Contracts on Blockchains
Raziel结合了安全的多方计算和携带证明的代码，为区块链上的智能合约提供隐私，正确性和可验证性保证。有效地解决了DAO和Gyges攻击，本文描述了一种实现，并给出了示例来证明其实际可行性（例如，私人和可验证的众筹和投资基金）。此外，我们展示了如何使用证明的零知识证明（即，Proof-Carrying Code证书）在智能合约执行之前向第三方证明其有效性，而不会泄露任何其他信息。最后，我们展示了矿工如何通过为安全多方计算生成预处理数据而获得奖励。
2020-02-13 cs.CR
VeriSign: A Secure Contract Consensus Platform on the Blockchain with Amendment Functionality
虽然电子签名很普遍，但目前还没有可行的签名解决方案可以跟踪修改情况。我们提出了VeriSign，这是一个安全的合同共识平台，可以在去中心化的媒介中跟踪合同的修改。我们展示了一个面向用户的应用程序，签名者可以对原始合同和修订进行投票，并将区块链存储在原始合同和修订的交易历史中。该平台可用于跟踪立法历史和立法修正案。
2019-01-16 cs.CR cs.DC
Secure IoT access at scale using blockchains and smart contracts
区块链和智能合约是一种新兴的、有前途的技术，受到了相当大的关注。我们使用区块链技术，特别是以太坊，来实现一个大规模的基于事件的物联网（IoT）控制系统。我们认为，“账本”的分布式特性，以及以太坊并行执行复制的“智能合约”的能力，提供了所追求的自动化、通用性、灵活性、弹性和高可用性。我们设计了一个现实的基于区块链的物联网架构，使用现有技术，同时考虑到物联网设备和应用程序的特点和局限性。此外，我们利用区块链的不变性和以太坊对自定义令牌的支持来构建一个强大而高效的基于令牌的访问控制机制。我们的评估表明，我们的解决方案是可行的，并提供了显着的安全性和可用性的优势。
2019-07-08 cs.CR
Training Massive Deep Neural Networks in a Smart Contract: A New Hope
深度神经网络（DNN）在区块链应用中可能非常有用，例如DeFi和NFT交易。然而，由于这些平台的两个基本设计问题，在当今的区块链平台上训练/运行大规模DNN作为智能合约的一部分是不可行的。首先，现在的区块链通常要求每个节点在任何时候都保持完整的世界状态，这意味着节点必须执行每个区块中的所有交易。对于涉及DNN的计算密集型智能合约来说，这是非常昂贵的。其次，现有的区块链平台期望智能合约交易具有确定性、可复制的结果和效果。相比之下，DNN通常在大规模并行计算设备（如GPU、TPU和/或计算集群）上无锁地训练/运行，这通常不会产生确定性结果。本文提出了新的平台设计，统称为新的希望（ANH），解决上述问题。其主要思想是：（i）计算密集型智能合约交易仅由需要其结果的节点或专门的服务提供商执行;（ii）非确定性智能合约交易导致不确定的结果，尽管成本相对较高，但仍然可以进行验证;特别是对于DNN，验证成本通常可以通过验证结果的属性而不是其确切值来降低。此外，我们还讨论了ANH的各种含义，包括它对代币可互换性、分片、私人交易以及智能合约的基本含义的影响。
2021-06-28 cs.AI cs.CR
Blockchain-Based Secure Vehicle Auction System with Smart Contracts
针对中心化系统单点故障与数据可篡改问题，本文基于以太坊区块链和智能合约设计车辆信息存储与拍卖系统，实现安全、去中心化的车辆所有权转移。
2025-04-19 cs.CR
Towards an Enterprise-Ready Implementation of Artificial Intelligence-Enabled, Blockchain-Based Smart Contracts
区块链技术和人工智能（AI）是当前研究和实践的热点。然而，它们结合起来的潜力最近才得到更大程度的研究。虽然已经讨论了结合AI和区块链的不同用例，但到目前为止，通过使用AI或机器学习（ML）模型使基于区块链的智能合约能够执行“更智能”决策的想法仅在概念层面上被考虑过。它仍然是开放的，如何以一种强大的方式为现实世界的应用程序实现这种支持人工智能的智能合约。因此，在本文中，提出了一种新的、企业级的支持AI的智能合约实现，并讨论了有关其可行性的初步见解。
2020-03-21 cs.CR cs.DC
Validation of the Results of Cross-chain Smart Contract Based on Confirmation Method
针对跨链交互中消费方区块链不验证智能合约结果就接收的安全风险，提出由消费方执行生成方跨链智能合约比对结果、结合带证明确认方法的验证方案，证实了智能合约层面跨链验证的可行性。
2024-08-19 cs.CR cs.NI
A review of Smart Contract Blockchain Based on Multi-Criteria Analysis: Challenges and Motivations
智能合约是基于区块链共识架构的交易协议（合约规则）的数字化程序。区块链智能合约是现代技术，在科学和实际应用中获得了极大的关注。智能合约是区块链的核心方面，它促进区块链作为加密货币频谱之外的平台。区块链技术的发展，重点是智能合约，近年来取得了显着进展。然而，对智能合约想法的研究在基于共享相同状态的分散网络的实施部门中存在弱点。本文广泛回顾了基于多标准分析的智能合约挑战和动机。因此，需要在多标准研究中实施区块链，通过支持高信任度的信息交换来提高用户之间的交互效率。在多标准分析中实施区块链对于通过支持信息交换和高置信度来提高用户之间的交互效率，检测故障，帮助用户解决性能问题，达成共识，部署分布式解决方案以及分配计划，任务和联合任务是必要的。具有决策性能、规划和执行的智能合约在效率、可持续性和管理的基础上改进了实施。此外，不确定性和供应链性能提高了用户提供新解决方案以换取智能触点问题的信心。评估包括代码分析和性能，而开发性能可以在开发中。
2023-01-12 cs.CR cs.DC
Blockchain-based Access Control for Secure Smart Industry Management Systems
RMIT University（皇家墨尔本理工大学）；Qatar University（卡塔尔大学）
针对云制造平台单点故障与访问权限篡改风险，提出基于区块链和智能合约的角色访问控制框架，并在 Ethereum 私有链上验证其可行性与性能。
2023-04-26 cs.AI cs.CR
Ekiden: A Platform for Confidentiality-Preserving, Trustworthy, and Performant Smart Contract Execution
智能合约是在区块链上执行的应用程序。今天，他们管理着数十亿美元的价值，并推动了广泛的区块链部署的有远见的计划。虽然智能合约继承了区块链的可用性和其他安全保证，但它们受到区块链缺乏保密性和性能低下的阻碍。我们提出了Ekiden，一个通过将区块链与可信执行环境（TEE）相结合来解决这些关键差距的系统。Ekiden利用一种新颖的架构，将共识与执行分离，实现了高效的TEE支持的保密智能合约和高可扩展性。我们的原型（使用Tendermint作为共识层）实现了比以太坊主网高600倍的吞吐量和低400倍的延迟，成本低1000倍的示例性能。本文的另一个贡献是，我们系统地识别和处理了协调TEE和区块链所产生的陷阱。分别对待，TEE和区块链都提供了强大的保障，但混合起来，它们会产生新的攻击。例如，在朴素的设计中，TEE支持的合同中的隐私可能会受到伪造区块的危害，这是一种看似无关的攻击向量。我们相信从Ekiden学到的见解将在混合TEE区块链系统中具有广泛的重要性。
2019-08-27 cs.CR
Graph Neural Networks Enhanced Smart Contract Vulnerability Detection of Educational Blockchain
Central China Normal University（华中师范大学）；CCNU Wollongong Joint Institute（华中师范大学伍伦贡联合研究院）；Hubei University of Technology（湖北工业大学）
随着区块链技术的发展，区块链与教育的交叉越来越受到关注，各种教育评价系统和E-learning系统都是基于区块链技术开发的。其中，以太坊智能合约因其构建教育智能交易系统和智能学习平台的“事件触发”机制而备受开发者青睐。然而，由于区块链的不变性，发布的智能合约无法修改，因此无法通过修改教育区块链中的代码来修复有问题的合约。近年来，由于智能合约漏洞导致的安全事件造成了巨大的财产损失，因此教育区块链中智能合约漏洞的检测成为一个巨大的挑战。为了解决这个问题，本文提出了一种基于图神经网络（GNN）的教育区块链智能合约漏洞检测方法。首先对字节码进行反编译得到操作码。其次，划分基本块，并根据操作码执行逻辑添加基本块之间的边。然后，建立控制流图（CFG）。最后，我们设计了一个基于GNN的漏洞检测模型。实验结果表明，该方法对智能合约的漏洞检测是有效的。与传统方法相比，该方法在减少GCN模型层数的情况下也能得到较好的检测结果，表明契约字节码和GCN模型在漏洞检测方面是有效的。
2023-03-08 cs.CR cs.LG
A blockchain-based pattern for confidential and pseudo-anonymous contract enforcement
区块链因其以分散和防篡改的方式保存数据的能力而受到称赞。它还支持通过区块链的智能合约执行代码，为网络增加了高可信度的自动化操作。然而，由于智能合约在网络上的任何人都可以看到，业务数据和逻辑可能会面临风险，因此公司可能不愿意使用这种技术。本文旨在提出一种允许执行可自动化的法律合同条款的模式，其中其执行状态存储在链上智能合同中，并且执行它所需的逻辑将其包装在链下。引擎通过运行与法律合同相对应的业务流程来完成此模式。然后，我们提出了一个基于模式的解决方案，基于现实生活中的用例：冷藏货物的运输。我们认为，这种模式保证了公司的真实性和数据机密性，同时确保可以通过区块链智能合约重建审计跟踪，以识别不当行为或错误。本文铺平了道路，为未来可能实施的解决方案所描述的，以及其评估。
2021-01-22 cs.CR
A survey on efficient parallelization of blockchain-based smart contracts
智能合约平台面临的主要问题是达成共识所需的时间和计算能力。在经典的区块链模型中，每个操作实际上都是由每个节点执行的，既可以更新状态，也可以验证其他节点执行的计算结果。在这个简短的调查中，我们概述了一些最先进的方法来获得智能合约的有效和可扩展的计算。特别强调分片，一个有前途的方法，允许并行化，因此更有效地管理网络的计算资源。
2019-02-08 cs.CR
PrivacyGuard: Enforcing Private Data Usage Control with Blockchain and Attested Off-chain Contract Execution
丰富多样的数据正在推动大数据分析的许多变革性应用，这些应用具有深远的社会影响。然而，人们也越来越担心个人数据所有者的私人数据被不当使用。在本文中，我们提出了PrivacyGuard，这是一个利用区块链智能合约和可信执行环境（TEE）的系统，可以让个人控制其私人数据的访问和使用。智能合约用于指定数据使用策略，即，谁可以在什么条件下使用什么数据以及执行什么分析，而分布式区块链分类账用于保持不可逆和不可否认的数据使用记录。为了解决链上合同执行的效率问题，并防止在公开可见的区块链上暴露私人数据，PrivacyGuard结合了一种新型的基于TEE的链下合同执行引擎以及一种协议，以安全地将执行结果提交到区块链上。我们已经使用以太坊和英特尔SGX构建并部署了PrivacyGuard原型。我们的实验结果表明，PrivacyGuard实现了承诺的隐私目标，并支持对来自大量数据所有者的数据进行分析。
2020-07-16 cs.CR
Understanding Modern Banking Ledgers through Blockchain Technologies: Future of Transaction Processing and Smart Contracts on the Internet of Money
在本章中，我们概述了区块链技术的概念及其通过促进全球汇款、智能合约、自动银行分类账和数字资产来颠覆银行业的潜力。在这方面，我们首先简要概述了这项技术的核心方面，以及第二代基于合同的发展。从那里，我们讨论了在银行环境中开发这种基于分类账的技术时必须考虑的关键问题。
2015-11-18 cs.CR cs.CY
Trustless Machine Learning Contracts; Evaluating and Exchanging Machine Learning Models on the Ethereum Blockchain
使用区块链技术，可以创建合同，提供奖励，以换取特定数据集的经过训练的机器学习模型。这将允许用户以不信任的方式训练机器学习模型以获得奖励。智能合约将使用区块链自动验证解决方案，因此不会存在关于解决方案是否正确的争论。提交解决方案的用户不会有交易对手的风险，他们不会因为他们的工作而得到报酬。任何拥有数据集的人都可以轻松创建合约，甚至可以通过软件代理程序来创建。这创造了一个市场，擅长解决机器学习问题的各方可以直接将他们的技能货币化，并且任何组织或软件代理都可以用AI解决问题，可以从世界各地寻求解决方案。这将激励创建更好的机器学习模型，并使公司和软件代理商更容易获得人工智能。
2018-02-27 cs.CR
On and Off-Blockchain Enforcement Of Smart Contracts
在本文中，我们讨论了如何将传统的商业合同转换为智能合同--它们的电子等价物，可用于在运行时间系统地监控和执行合同权利，义务和禁令。我们解释说，新兴的区块链技术肯定是实现智能合约的一个有前途的平台，但我们认为，由于性能、可扩展性和一致性要求，以及语言表达能力和难以解决的成本问题，有很多应用程序的区块链是不够的。我们解释说，在某些情况下，不依赖区块链的集中式方法是一种更好的选择，因为它的简单性，可扩展性和性能。我们建议，在去中心化和透明度至关重要的应用程序中，开发人员可以有利地将这两种方法结合到混合解决方案中，其中一些操作由部署在区块链上的执行者执行，其余操作由部署在可信第三方上的执行者执行。
2018-05-02 cs.CR cs.CY cs.DC
Albank -- a case study on the use of ethereum blockchain technology and smart contracts for secure decentralized bank application
Department of Computer Science, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, RNM（自然科学与数学学院计算机科学系）
本文提出基于区块链和智能合约的去中心化银行应用ALBank，通过智能合约实现去中心化和安全性提升，解决传统银行的集中化、低效和安全漏洞问题。
2026-03-23 cs.CR cs.SE
NECTAR: Non-Interactive Smart Contract Protocol using Blockchain Technology
区块链驱动的技术被认为是破坏性的，因为它提供了分布式信任的非中介、抗审查和防篡改的数字平台。在这些技术中，智能合约平台有可能接管通常由银行、托管或法律服务等中介机构完成的功能。在本文中，我们介绍了一种新的协议，旨在执行智能合约作为区块链交易验证的一部分。我们在执行智能合约的过程中实现了扩展，同时保证了它们的隐私性、正确性和可验证性。中间人攻击被阻止，因为参与者之间没有通信请求，并且合同验证并不意味着网络中的所有节点都重新执行代码。但是，正确执行的证据存储在区块链上，可以由多方验证。我们的解决方案是基于编程工具，优化时间执行和所需的内存，同时保留嵌入式功能。
2018-03-13 cs.CR cs.CY
Data Confidentiality In P2P Communication And Smart Contracts Of Blockchain In Industry 4.0
在工业4.0制造中，协作生产的增加和生产合作伙伴的动态选择导致公司之间的自动数据交换不断增加。自动和无监督的数据交换会产生新的攻击向量，恶意内部人员可能会利用这些攻击向量，在没有任何人注意到的情况下，通过其他被认为是安全信道泄露机密。在本文中，我们反思了通过区块链技术防止秘密数据暴露的方法，同时还提供了数据交换的可审计证明。我们发现，以前基于区块链的隐私保护方法提供了保护，但将数据的控制权交给了（可能不值得信任的）第三方，这也可以被认为是侵犯隐私。本文所采用的方法不是利用数据的集中式数据存储。它实现了P2P通信的数据保密性和区块链智能合约中的数据处理。
2020-07-28 cs.CR
Smart Contract Assisted Blockchain based PKI System
智能合约可以防止七种网络攻击，如拒绝服务（DoS），中间人攻击（MITM），分布式拒绝服务（DDoS），51\%，注入攻击，路由攻击和Eclipse攻击。该模型中使用的委托权益证明（DPoS）共识算法减少了每个事务的验证器数量，这使得它适合于轻量级应用程序。密钥/证书验证和签名/证书撤销过程的时间复杂度不依赖于事务的数量。各种定时参数与现有解决方案的比较表明，建议的PKI是有竞争力的更好。
2022-07-19 cs.CR
Et tu, Blockchain? Outsmarting Smart Contracts via Social Engineering
我们揭示了以太坊中的六种零日社会工程攻击，并将其细分为两类：地址操纵和同形异义词。我们通过将它们嵌入到五个流行的智能合约的源代码中来展示这些攻击，这些智能合约的总市值超过290亿美元，并表明这些攻击能够在测试阶段保持休眠状态，只有在生产部署后才能激活。我们分析了85，656个开源智能合约，发现1，027个合约可以直接用于执行社会工程攻击。为了负责任的披露，我们联系了七家智能合约安全公司。本着开放研究的精神，我们向公众提供攻击基准、工具和数据集的源代码。
2022-09-17 cs.CR
Unveiling the Landscape of Smart Contract Vulnerabilities: A Detailed Examination and Codification of Vulnerabilities in Prominent Blockchains
本文针对主流区块链中智能合约漏洞缺乏系统整理与标准化命名的问题，提出了最完整的漏洞清单和新的编码化系统，以促进开发者和研究人员的沟通并指导未来研究。
2023-12-01 cs.CR cs.DC
Secure compilation of rich smart contracts on poor UTXO blockchains
本文提出ILLUM，一种面向UTXO区块链的中间级语言，支持丰富智能合约表达，并设计安全编译器，证明编译不引入新漏洞，且可作为高级语言的编译目标。
2024-04-22 cs.CR
ConnectionChain: Secure Interworking of Blockchains
区块链是管理加密货币价值或记录重要商业交易轨迹的核心技术。区块链上的智能合约有望通过自动化操作来提高区块链系统的安全性，但当应用服务需要操作紧密相关的区块链账本作为服务业务逻辑时，它不能成为解决方案。提出了在区块链上扩展传统智能合约功能的方法，并介绍了原型系统“连接链”。
2019-11-12 cs.CR
VM Matters: A Comparison of WASM VMs and EVMs in the Performance of Blockchain Smart Contracts
WebAssemly是一种新兴的Web应用程序运行时，几乎所有浏览器都支持它。最近，WebAssembly被进一步认为是区块链应用程序的下一代环境，并已被以太坊采用，即eWASM，以取代最先进的EVM。然而，目前的eWASM是否以及如何在区块链客户端上优于EVM仍然是未知的。本文进行了第一次测量研究，以测量WASM VM和EVM在区块链上执行智能合约的性能。令我们惊讶的是，当前的WASM VM没有达到预期的性能。WASM引入的开销确实不小。我们的研究结果突出了在实践中部署WASM时面临的挑战，并为改进空间提供了有见地的影响。
2021-01-11 cs.CR cs.SE
Bitcoin Trace-Net: Formal Contract Verification at Signing Time
智能合约协议承诺以不信任的方式规范参与者之间的加密货币转移。一个安全的智能合约实现应该确保每个参与者总是可以将合约交易附加到区块链上，以便将合约推向安全完成。为了实现这一目标，我们提出了比特币Trace-Net，这是一个合同验证框架，它从底层合同实现中生成可执行的符号模型。一个跟踪网模型由一个Petri网形式主义丰富的Dolev-Yao类演员知识模型。显式符号参与者知识模型支持验证具有加密子协议的合同，这些协议在区块链上可能无法观察到。Trace-Net具有足够的表达能力，可以准确地对区块链语义进行建模，例如交易广播与后续确认之间的延迟，以及有限深度的对抗性区块链重组，这两者都可能破坏智能合约的安全性。作为一个实现级框架，Trace-Net可以在运行时实例化，以监控和验证智能合约协议的执行。
2020-07-15 cs.CR
ACon$^2$: Adaptive Conformal Consensus for Provable Blockchain Oracles
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
具有智能合约的区块链是分布式账本系统，通过仅允许智能合约的确定性操作来实现分布式节点之间的块状态一致性。然而，智能合约的力量是通过与随机的链下数据交互来实现的，这反过来又有可能破坏块状态的一致性。为了解决这个问题，使用Oracle智能合约来提供外部数据的单一一致源;但同时，这引入了一个单点故障，称为Oracle问题。为了解决预言机问题，我们提出了一个自适应共形共识（ACon $^2$）算法，通过在线不确定性量化学习的最新进展，从多个预言机合同中获得共识数据集。有趣的是，共识集在分布偏移和拜占庭对手下提供了所需的正确性保证。我们在两个价格数据集和以太坊案例研究上证明了该算法的有效性。特别是，所提出的算法的Solidity实现显示了所提出的算法的潜在实用性，这意味着在线机器学习算法适用于解决区块链中的安全问题。
2023-03-07 cs.AI cs.CR cs.LG
OAuth 2.0 meets Blockchain for Authorization in Constrained IoT Environments
我们提出了利用区块链和智能合约技术的模型，以及广泛使用的OAuth 2.0开放授权框架，为受约束的物联网设备提供委托授权。这些模型涉及隐私、延迟和成本方面的不同权衡，同时利用区块链和智能合约的关键优势。这些措施包括将支付与授权授予联系起来，在智能合约中不可更改地记录授权信息和策略，并通过在所有区块链节点上执行智能合约代码来提供弹性。
2019-05-05 cs.CR cs.NI
Healthcare Policy Compliance: A Blockchain Smart Contract-Based Approach
针对电子健康记录场景下医疗政策合规难的问题，提出基于区块链智能合约的访问控制模型，整合知情同意到PPA中，通过PoC共识实现审计验证，强化合规性与溯源性，提升流程透明度与问责制。
2023-12-15 cs.CR
FlexiContracts: A Novel and Efficient Scheme for Upgrading Smart Contracts in Ethereum Blockchain
针对以太坊智能合约不可篡改导致升级繁琐、现有方案复杂且Gas成本高的问题，提出FlexiContracts方案，支持安全原地升级且保留历史数据，简化开发、降低成本，开辟智能合约演进新路径。
2025-04-15 cs.CR
Automated Cybersecurity Compliance and Threat Response Using AI, Blockchain & Smart Contracts
提出集成AI、区块链与智能合约的框架，自动化安全策略合规执行与威胁响应，模拟验证提升合规率与响应速度，实现可扩展、低成本的高效合规管理。
2024-09-12 cs.CR
Interacting with the Internet of Things using Smart Contracts and Blockchain Technologies
尽管技术进步，物联网（IoT）中的大多数智能对象无法使用为与强大的互联网服务器交互而设计和开发的技术进行访问。物联网用例涉及的设备不仅资源有限，而且它们并不总是连接到互联网，并且在物理上容易受到篡改。在本文中，我们描述了一个基于智能合约的解决方案的设计、开发和评估，该解决方案允许最终用户安全地与智能设备进行交互。我们的方法可以在完全分散的环境中实现访问控制、Thing身份验证和支付，同时考虑到区块链技术和物联网范式所带来的限制和约束。我们的原型实现基于现有技术，即，以太坊智能合约，这使得它现实且从根本上安全。
2019-01-23 cs.CR
An Empirical Analysis of EOS Blockchain: Architecture, Contract, and Security
Hainan University（海南大学）
本研究针对EOS区块链学术分析不足的问题，从架构、去中心化、性能、智能合约、行为安全五维度展开实证调研，揭示其现存问题与漏洞，为EOS发展及区块链生态安全监管提供参考。
2026-10-16 cs.CR cs.SE
Federated Learning using Smart Contracts on Blockchains, based on Reward Driven Approach
J.P.Morgan Chase & Co（摩根大通公司）
近年来，联邦机器学习继续获得兴趣和动力，需要从数据中获得见解，同时保护数据提供者的隐私。然而，采用联邦学习的其他现有挑战之一是缺乏公平，透明和普遍认可的奖励联邦学习贡献者的激励计划。区块链网络上的智能合约为网络的所有参与者提供透明、不可变和可独立验证的证明。我们利用区块链上智能合约的这种开放和透明的性质来定义贡献者的激励规则，这是基于一种新的标量-联邦贡献。这种基于智能合约的奖励驱动模型有可能彻底改变企业中联邦学习的采用。我们的贡献是双重的：首先是展示基于智能合约的区块链如何成为联邦学习的一个非常自然的沟通渠道。其次，利用这个基础设施，我们可以展示如何建立每个代理贡献的直观度量，并将其与培训和奖励过程的生存周期集成。
2022-03-26 cs.CR cs.LG
CLOAK: A Framework For Development of Confidential Blockchain Smart Contracts
近年来，随着区块链的采用已经在广泛的领域中扩展，例如，数字资产、供应链金融等，智能合约的保密性现在是实际应用的基本需求。然而，尽管新的隐私保护技术不断涌现，但现有技术如何最好地适应开发环境却很少有人研究。由于在编程接口方面受到有限的架构支持，最先进的解决方案很难达到一般开发人员。在本文中，我们提出了用于开发机密智能合约的CLOAK框架。CLOAK的关键功能是允许开发人员实现和部署多方事务（MPT）问题的实用解决方案，即，通过简单地指定它来处理不同方拥有的秘密输入和状态。为此，CLOAK引入了一种特定于域的注释语言，用于声明隐私规范，并进一步自动生成机密智能合约，以在区块链上的可信执行环境（TEE）中部署。在我们对简单和真实世界应用程序的评估中，开发人员通过仅开发规模不到已部署智能合约30%的CLOAK智能合约，以简洁的方式在区块链上部署业务服务。
2021-06-25 cs.CR cs.SE
Vision-Based Learning for Cyberattack Detection in Blockchain Smart Contracts and Transactions
VNU Information Technology Institute（越南国立大学信息技术研究所）；VNU University of Engineering and Technology（越南国立大学工程技术大学）；School of Electrical Engineering, Computing and Mathematical Sciences, Curtin University（科廷大学电气、计算和数学科学学院）；University of Canberra（堪培拉大学）；Posts and Telecommunications Institute of Technology（邮电技术学院）
本文提出了一种基于视觉学习的区块链网络攻击检测框架，利用NLP和ViT技术提升智能合约和交易的安全性。
2025-12-12 cs.CR
Privacy-Preserving P2P Energy Market on the Blockchain
Quartierstrom为本地产生的太阳能创造了一个点对点的市场。该市场作为智能合约在由所有生产者管理的许可区块链上实现。提出了两个隐私设计概念，保证用户的个人负载配置文件不会泄露给任何第三方，尽管使用区块链。第一种方法利用基于UTXO的硬币混合协议与基于账户的链上智能合约相结合。第二种方法依赖于在可信执行环境中运行的链下智能合约。
2019-05-20 cs.CR cs.DC
UTxO- vs account-based smart contract blockchain programming paradigms
我们实现了一个简单但说明性的智能合约的两个版本：一个在以太坊区块链平台上的Solidity中，一个在Cardano平台上的Plutus中，带有注释的代码摘录和源代码。我们得到一个更清晰的卡尔达诺编程模型，特别是通过引入一种新的数学抽象，我们称之为理想化EUTxO。对于合约的每个版本，我们跟踪底层平台的架构及其数学如何影响自然的编程风格和自然的错误类别。我们证明了一些简单但新颖的关于卡尔达诺的阿尔法转换和观测等价性的结果，并解释了为什么以太坊没有它们。最后，我们根据到目前为止的例子，数学模型和数学结果进行了广泛而详细的讨论。
2020-07-20 cs.CR cs.LO
Towards Secure and Trusted-by-Design Smart Contracts
CEA, LIST（法国原子能和替代能源委员会 LIST 研究所）
针对区块链证据交易中智能合约缺乏信任与问责保证的问题，提出智能合约必须安全且设计即受信任，指出当前语言未直接解决该需求。
2024-03-25 cs.AI cs.CR cs.DC
Empowering Artists, Songwriters & Musicians in a Data Cooperative through Blockchains and Smart Contracts
在过去十年中，个人在处理和合理使用个人数据、数字资产和其他相关权利方面的社会信任度持续下降。与此同时，零工经济的出现改变了许多人的就业模式。这些演出工作者包括音乐行业的艺术家、词曲作者和音乐家。我们讨论了数据合作社的概念，对其成员负有信托责任，这与金融部门的信用合作社的目的相似。艺术家和音乐家的数据合作社允许社区共享IT资源，如数据存储，分析处理，区块链和分布式账本。合作社还可以使用智能合约来解决音乐行业目前在许可证跟踪管理方面面临的各种挑战。
2019-11-23 cs.CR
Operations Smart Contract to Realize Decentralized System Operations Workflow for Consortium Blockchain
企业已经注意到像Hyperledger Fabric这样的联盟区块链，这是最有前途的平台之一，可以在不依赖任何特定组织的情况下进行有效的分散交易。基于区块链的联盟系统通常将在多个组织中构建。在这种基于区块链的系统中，以分散的方式跨多个组织的系统操作对于保持引入联盟区块链的价值至关重要。随着联盟区块链的发展，去中心化的系统操作最近变得越来越现实。例如，Hyperledger Fabric v2.x的发布，其中区块链网络的各个操作任务，例如通道（Fabric的子网络）配置更改的命令执行和链码（Fabric的智能合约）的升级，可以以分散的方式部分执行。然而，操作工作流还包括预先共享、协调和预先同意操作信息（例如，配置参数），之后可以进行操作执行，并且该之前的过程依赖于昂贵的手动任务。为了实现基于联盟区块链的系统的高效去中心化运营工作流，我们提出了一种去中心化的组织间运营方法，我们称之为运营智能合约（OpsSC），它将运营工作流定义为智能合约。此外，我们使用Hyperledger Fabric v2.x设计和实现了用于区块链网络运营的OpsSC。本文介绍了运营渠道和链码的OpsSC，这对于管理区块链网络至关重要，通过澄清这些操作的详细工作流程。OpsSC的实现已经开源，并注册为Hyperledger Labs项目之一。
2022-05-10 cs.CR cs.DC cs.SE
Towards a Contract Service Provider Model for Virtual Assets and VASPs
我们介绍的合同服务提供商（CSP）模型作为一个成功的互联网ISP模型的模拟。我们的探索是出于寻求替代区块链服务费模式的需要，这种模式不同于当今许多流行的区块链平台上的智能合约的代币运营（天然气费）模式。由多个CSP业务实体（VASP）组成的给定CSP社区形成了一个合同域，该合同域实现了定义良好的合同原语，策略和合同分类账。CSP社区成员的节点组成了区块链网络。我们讨论了一些设计原则借用互联网架构的设计原则，我们讨论了跨域（跨链）的虚拟资产转让的合同域的背景下，互操作性。
2020-12-06 cs.CR
On the Serverless Nature of Blockchains and Smart Contracts
虽然历史上术语无服务器也用于对等系统的上下文中，但它更经常与开发云原生应用程序的架构风格相关联。从开发人员的角度来看，无服务器架构允许减少管理工作，因为应用程序是使用提供商管理的组件组成的，例如，数据库即服务（DBaaS）和功能即服务（FaaS）产品。区块链是分布式系统，旨在实现涉及多个不受信任方的协作场景。区块链的去中心化点对点性质似乎使其在无服务器架构中考虑变得有趣，因为资源分配和管理任务不需要由用户执行。此外，考虑到其确保交易不变性和促进负责任的交互的有用特性，区块链可能会增强无服务器架构的整体保证和能力。因此，在这项工作中，我们分析了区块链技术和智能合约如何适应无服务器环境，并推导出一组场景，在这些场景中，它们在无服务器架构中充当不同的组件类型。此外，我们还制定了在这些场景中成功使用区块链和智能合约所必须满足的实施要求。最后，我们调查现有的技术，使这些方案，并分析其准备和适用性，以满足制定的要求。
2020-11-24 cs.CR cs.DC
