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以太坊论文范文

摘要：社区贡献货币化是促进社区发展的一个途径.在互联网上已实现的方式是平台的掌控者来操控社区代币（私人或机构发行的货币）的分配和使用,这种方式阻碍了社区的发展.本文针对这一问题提出了一种激励社区人员做出贡献的方法.主要分为代币分配、、代币交易、以代币为押金基础和以为标准的社区仲裁.它使社区贡献和加密货币相互转化,在社区中持有的代币和做出的贡献呈正相关,能够很好地表达社区中贡献的情况.社区中的结果体现了社区的意愿.押金模式为代币提供了供应需求.最后,对智能合约中方法的gas使用的情况做了统计,结果表明gas的平均花费在70000左右,该方法花费较低.

关键词：区块链;智能合约;社区;

中图分类号：TP399

文献标志码：A

文章编号：1000-5641（2020）06-0082-08

0引言

具有相同目标的人在一起组成了社区.互联网的出现解决了远距离信息交流的问题,又让社区有了新的表达方式,如百度贴吧、CSDN等.但是这种解决方案并不是完美的,它有一些不可忽视的缺陷.现有社区设计了级别、权限、积分和代币来激励社区人员做出贡献.这种设计由系统的掌控者来分配和操控.他们可以根据自己的意愿来修改数据从而窃取大家在此社区上做出的贡献,例如,百度贴吧被当作商品卖给商人,CSDN中的积分对于某些人来说是无限的.这种方式会减弱社区中的人对社区的贡献意愿,限制了社区的进一步发展.

随着比特币的成功,人们认识到区块链是一种可以在互联网实现去中心化的技术.这项技术首先应用于金融领域,被当作一般等价物——货币.随着以太坊区块链的出现,在区块链上部署图灵完备的程序成为可能.此外,以太坊社区还提供了一套能开发去中心化应用的工具,提出了Dapp的概念,可以使用Web瀏览器和插件对以太坊区块链进行交互.本文选择以太坊区块链,它有以下优点：①它本身利用POW算法来为平台提供去中心化保障.②在其平台上运行了数百万份的智能合约,说明它的技术已经获得认可.③它提供各种代币标准,其中ERC20代币标准符合我们的要求.

Steemit（社交媒体平台）主要解决以社交媒体为基础的经济体中信息采用和货币化的主要障碍（https：//steem.com/）.它把得到的利益分配给了做出贡献的人,做出贡献的方式有：保障数字货币平稳、写文章、写评论、提供注意力等.本文的设计就借鉴了Steemit的相关思想——应该把社区获得的利益重新分配回社区.

本文的主要贡献如下：

（1）找到一种社区中贡献一代币一需求相互转换的方法,用来激励社区人员做出贡献.

（2）对该方法在以太坊区块链平台利用智能合约进行了实现.

（3）对智能合约在以太坊区块链的运行成本进行了分析并给出了结论,对区块链和智能合约的安全性进行了检查.

1相关工作

1、1区块链技术与其应用

区块链技术自从被提出后,一直是研究热点.区块链一个重要的部分是存储交易数据,所以区块链技术可以被认为是一种特殊的分布式数据库,它的特别之处在于所存储的数据具有防篡改的能力.根据进入时是否需要许可,区块链分为公有区块链和联盟区块链.比较著名的公有区块链是比特币、以太坊和EOS（https：//whitepaperdatabase.com/eos-whitepaper/）.他们一般被用于数字资产和智能合约平台.联盟链主要应用于企业之间,主要解决不同机构间由于数据的差异引起争议时,需要人工对账或由机构来解决数据不一致的问题.联盟链降低了结算时间和减少了交易费用.

近年来,大量的专家和学者对区块链进行了应用研究.钱卫宁等人在区块链技术的架构方面做出了研究,并提出在区块链上进行可信的数据管理问题和方法.蔡维德等人针对区块链技术和应用层面,提出了账户区块链和交易区块链双链模型.Hawk针对智能合约中的交易隐私问题,提出了一种分布式的智能合约系统,实现了交易隐私.谭海波利用智能合约和星际文件提出了一种基于区块链的档案数据保护与共享方法.

1、2智能合约与其应用

智能合约是由尼克萨博提出的,并将其定义为“一组以数字形式规定的承诺,包括在其承诺中履行的协议”.比特币提供的脚本语言可以编写无法更改的程序,但是由于停机问题的限制,它削弱了程序的表达能力.以太坊提供了一种图灵完备的编程语言解决了这个问题,正是因为这些原因,使基于区块链的复杂应用成为可能,使其在数字支付、金融资产处置、云计算、物联网、共享经济等方面拥有广阔的应用前景.

近年来,很多领域都使用智能合约进行了进一步的研究.范吉利针对在共享经济下对分布式交易管理的需求,利用以太坊智能合约构建了物品共享服务交易平台.徐建针对在医疗中记录授权烦琐、记录分享效率低下和身份验证困难的问题,将非对称加密技术和多方协作应用到区块链构成的点对点网络中,实现了医疗记录跨域分享的可追踪、数据的不可篡改和身份验证的简化.

1、3互联网社区经济和去中心化应用

互联网上的社区经济狭义上讲是平台的贡献者促进了平台的发展,平台用报酬回馈给贡献者.目前,越来越多的互联网平台把利润回报给它的贡献者.例如：今日头条就采用了优秀作者奖励、流量广告分成等手段.直播平台更是用高来拉拢各大平台上的大咖.微信、快手、抖音等应用也采取了相应的措施.

现在拥有代币的去中心化应用,都有自己的使用需求,并且根据使用需求设计自己的规则和代币.并用代币作为激励或者凭证,形成了一个贡献-代币-需求的闭环.例如,Augur宣称可以用群体智慧作为预言机,贡献是群体预测一件事情发生的状况,代币是如果你预测正确会奖励代币,需求是发起一件事情预测或者预测某件事情要使用代币.

5方法实现

方法的具体实现分为公有区块链智能合约的开发和前端应用的开发.合约开发部分对于以太坊来说应该是一个整体（一个合约）,这样就可以通过一个以太坊地址来访问所有可访问的变量和方法,简化了调用外部合约的复杂关系.前端开发部分虽然是对一个合约进行访问,但是做了模块化的处理,这样外部进行访问时可以分模块进行.智能合约部分使用Solidity语言开发,并使用truffle框架进行编译测试.前端应用部分,本文使用Vue进行开发,并通过web3.js和abi对智能合约进行调用.系统中的代码详见https：//gitee.com/xiaodalong1130/community.

6分析和评估

6、1运行成本分析

根据EthGasStation的数据统计,在本文撰写时（2019年5月）以太坊调用智能合约的平均费用为20 Gwei,折合人民币约0.7元.在实际情况中,调用合约的费用（Cost等于Gas uesd×Gas price）按使用的操作码和存储的字节数计算.在合约调用中Gas price的是动态变化的,而Gas used是不变的.为了了解合约中方法具体使用的gas值,本文测试了主要方法的gas消耗值.具体如图4所示.其中voteToCandidate、lockToken和recordTranscation在合约中由于涉及多个变量的写入操作,所以gas消耗值要大于平均水平.其中,voteToCandidate是系统的主要功能.但是却消耗了大量的gas值.针对这一情况设置了代币奖励.对每个的人给予代币作为的回报,希望能够增加社区人员的动力.对于lockToken和recordTranscation等方法,这些操作的收益者是个人,本文不设置激励措施.运行成本会受一些应用场景的限制,所以具体应用场景适用于社区产生的价值大于运行成本.

6、2性能和安全性分析

智能合约调用时间的实际情况是根据块的确认时间决定的.但是为了测试智能合约的运行性能,本文使用truffle编写了测试代码,并记录了方法的执行时间.具体如图5所示,方法大都在0.2s内做出回应.其中voteCandidate、bashMint、assginMint涉及的读写操作多一些,可能花费时间比其他方法久一点.总体来说,方法的调用花费时间较低.

如果有人想要攻击以太坊区块链,需要拥有51%的算力才能成功.根据etherscan的数据统计（2019年5月）显示,大概不到10s出一个块,一个块平均2个以太币,大约3000元人民币.如果拥用51%算力,每秒大概获得人民币150元（https：//etherscan.io/）.除非攻击收益大于150 RMB/s,否则以太坊区块链就是安全的.但是以太坊上的智能合约出现了多次漏洞.例如,The DAO攻击者利用合约地址的递归调用窃取了大量的代币,原因是在代码中先转账给地址,后减去合约中地址的代币.美链因为没有使用安全的计算方法,导致整数溢出.FOM03D由于没有考虑到网络堵塞问题被窃取了大量代币.本文针对这些问题做出了针对性的检查.

7结语

本文针对社区贡献货币化的中心化问题,提出了一个基于以太坊的社区贡献激励方法.首先对该方法的整体架构和合约实現进行介绍,之后对主要的算法和流程进行了详细说明,最后对运行成本进行分析并对安全性进行了检查.在未来的工作可以分为两点：第一,针对社区贡献货币化是否能够促进社区发展找到理论基础;第二,在不降低去中心的前提下,找到合适的区块链平台进行实现,进一步降低费用.总之,本文以社区贡献货币化为基础,主要从3个方面来设计系统：货币、群体力量和需求关系.把区块链技术应用到社区中,增强了社区系统的表达能力,为现有的社区发展提供了一些有益的启示.

归纳上文：该文是一篇适合大学硕士与本科以太坊相关的毕业论文开题报告写作参考和有关优秀学术职称论文参考文献资料，免费教你怎么写贡献方面论文.

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