基于NLP的区块链智能合约生成方法及应用

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近年来,区块链技术的出现和发展,为供应链领域遇到的鉴权和信息协同等方面问题带来极大的改善。供应链依托区块链的范式,采用私有链或联盟链的形式,利用区块链技术信用的易流转、链上信息难篡改、交易透明化等天然优势,逐步走向数字化智能化。目前,供应链领域合同依赖智能合约实现智能替代合同运行在区块链上,主要存在以下三个问题:首先,供应链参与方之间签订的纸质合同由于文本异构性问题,生成智能合约缺乏统一化描述;其次,贸易合同生成智能合约关键在于合同条款的执行,以何种方式将合同条款转化为智能合约可执行代码也成为该领域日益关注的难点;最后,智能合约的生成主要解决多方主体参与的贸易活动中遇到的信用问题,但如何通过贸易合同自动化生成智能合约,以及怎样通过智能合约上交易的执行逻辑来避免贸易融资由于重复质押或票据伪造而出现融资“双花”问题,是当前区块链应用在供应链领域面临的挑战。针对上述问题,本文提出了一种基于自然语言处理(Natural Language Processing)(简称NLP)的区块链智能合约生成方法,该方法根据供应链领域的合同通过关键词提取算法和模板概念匹配的方法生成合同元数据;并基于依存句法分析结合领域规则词典生成合同结构化条款;最后,通过合同元数据和合同结构化条款采用本体映射的方法生成智能合约可执行代码,并结合贸易交易的执行逻辑设计贸易合同执行过程的智能合约调用方法应用于融资检测中。本文的主要研究内容如下所示:(1)提出了基于NLP的智能合约生成方法框架本文提出了基于NLP的智能合约生成方法框架,该框架可以分为合同元数据生成层、条款结构化层和智能合约生成层,分别实现了合同元数据的生成和合同本体的构建,合同结构化条款的生成,智能合约的生成。(2)提出基于特征关键词提取的合同元数据生成方法该方法提出了基于特征关键词提取的合同元数据构建方法,首先,基于自然语言处理的方法进行文本预处理;然后,提出了基于特征指标的TF-IDF方法抽取合同文本特征关键词,并基于模板匹配的概念层次匹配算法结合HowNet对抽取的特征关键词模板匹配,生成合同元数据并构建出合同本体。(3)提出基于依存句法分析的合同条款结构化方法针对领域合同实例,通过元数据进行合同实例匹配,分离合同条款,并以合同条款为单位采用依存句法分析的方法生成句法依存树。采用领域规则词典的方法对规则进行分类,通过规将句法依存树通过规则匹配生成结构化合同条款。(4)提出基于本体映射和贸易交易执行逻辑的智能合约生成方法该方法构建了智能合约描述模型,构建智能合约结构体数据模型,并构建了智能合约本体;然后设计了合同本体到合约本体的领域本体概念映射算法,并根据智能合约本体导入合同结构化数据生成智能合约,实现智能合约本体的实例化;最后,根据贸易交易执行逻辑设计条款执行逻辑和票据检测方法并生成智能合约方法。(5)搭建智能合约生成原型系统基于本文提出的方法框架,构建了智能合约生成原型系统。以贸易金融领域为背景,构建针对贸易合同的智能合约生成原型系统验证方法的有效性,本文通过目前广泛使用的企业联盟链平台Hyperledger Fabric实现了智能合约的验证。
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