[论文解读] The Benefits of Deploying Smart Contracts on Trusted Third Parties

Carlos Molina-Jiménez, Ioannis Sfyrakis+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2019

Blockchain Technology Applications and Security参考文献 34被引用 5

一句话总结

本文主张，对于许多现实世界的应用场景，特别是当去中心化并非必要时，部署在可信第三方（on-TTP）的智能合约相较于链上智能合约具有实际优势。通过汽车保险用例，作者表明，与链上替代方案相比，on-TTP 智能合约在合规性、成本控制和 GDPR 遵循方面表现更优，提倡在适当情况下采用混合架构。

ABSTRACT

The hype about Bitcoin has overrated the potential of smart contracts deployed on-blockchains (on-chains) and underrated the potential of smart contracts deployed on-Trusted Third Parties (on-TTPs). As a result, current research and development in this field is focused mainly on smart contract applications that use on-chain smart contracts. We argue that there is a large class of smart contract applications where on-TTP smart contracts are a better alternative. The problem with on-chain smart contracts is that the fully decentralised model and indelible append-only data model followed by blockchains introduces several engineering problems that are hard to solve. In these situations, the inclusion of a TTP (assuming that the application can tolerate its inconveniences) instead of a blockchain to host the smart contract simplifies the problems and offers pragmatic solutions. The intention and contribution of this paper is to shed some light on this issue. We use a hypothetical use case of a car insurance application to illustrate technical problems that are easier to solve with on-TTP smart contracts than with on-chain smart contracts.

研究动机与目标

• 挑战当前研究与开发中对链上智能合约的过度强调。
• 识别链上智能合约在复杂现实应用中的技术与实际缺陷。
• 证明 on-TTP 智能合约在许多智能合约应用场景中可提供更简单、更高效且更合规的解决方案。
• 倡导结合链上与 on-TTP 智能合约的混合架构，以充分发挥两种模式的优势。
• 指出 TTP 并非本质上劣质，而是在性能、可管理性和监管合规性方面提供了有价值的权衡。

提出的方法

• 作者以一个假设的汽车保险应用作为案例研究，比较链上与 on-TTP 智能合约的实现方式。
• 分析关键的技术挑战，如 Gas 成本、数据一致性、GDPR 合规性以及 API 集成。
• 通过评估其通过声明式 ECA（事件-条件-动作）规则强制执行合同义务的能力，评估 on-TTP 智能合约的可行性。
• 从多个维度比较链上与 on-TTP 方法，包括加密管理、区块大小限制以及直接 API 访问。
• 提出一种混合模型，其中关键条款在链上强制执行，而较不敏感或对性能敏感的逻辑则在 TTP 上运行。
• 分析基于一张对比表格（表 I）总结两种部署模式的优缺点。

实验结果

研究问题

• RQ1 尽管具有理论优势，为何链上智能合约在许多现实应用中被高估？
• RQ2 在实践中，将智能合约部署在区块链上时，会面临哪些具体的技术与操作挑战？
• RQ3 在哪些应用场景中，on-TTP 智能合约相较于链上智能合约提供了更务实且高效的解决方案？
• RQ4 如何通过结合链上与 on-TTP 智能合约的混合架构来提升系统性能与合规性？
• RQ5 基于 TTP 的部署对数据隐私、监管合规性（如 GDPR）以及争议解决有何影响？

主要发现

• on-TTP 智能合约显著简化了复杂现实应用（如汽车保险）的实现，相比链上替代方案，工程复杂度更低。
• on-TTP 部署使 GDPR 合规性更易管理，因为数据可在需要时被删除或修改，而链上数据的不可篡改性则构成障碍。
• 区块链上的 Gas 成本可能因频繁或复杂的操作而变得不可承受，而 TTP 系统则可提供可预测、可管理的费用。
• on-TTP 系统支持直接 API 调用，无需依赖预言机，从而降低延迟与攻击面。
• 链上系统面临可扩展性与数据一致性问题，而 on-TTP 系统通过集中式高性能基础设施避免了这些问题。
• 结合链上与 on-TTP 组件的混合架构提供了平衡的解决方案，既利用区块链在关键操作上的安全性，又在其他方面保持性能与合规性。