2008年,中本聪发表题为“比特币:一种点对点的电子现金系统”的白皮书,比特币的问世,宣告了区块链技术的诞生。区块链技术具有去中心化、可追溯、不可篡改等特性,迅速引起了各行各业的关注,尤其是银行、证券、互联网金融等行业。区块链技术的出现,触发了智能合约的应用,为智能合约提供了可信的执行环境。智能合约是存储在区块链中的可自动执行的代码,能够直接控制数字资产的交易,合约失效前任何参与方都无法控制和篡改。因此,将区块链和智能合约技术应用于场外仓单交易业务中,具有较高的研究意义和实用价值。本文对以太坊区块链平台进行研究,针对以太坊中不符合场外仓单交易业务的机制进行改进,利用智能合约实现仓单交易业务,最终实现基于区块链智能合约的仓单交易系统。本文的主要研究内容有:(1)以以太坊架构为基础,深入研究区块链相关技术。对以太坊中交易、区块等数据结构以及目前流行的共识机制进行深入研究,探讨了以太坊智能合约的部署和交互机制。(2)研究场外仓单交易业务规则和流程,利用智能合约技术设计实现仓单交易业务合约。结合实际业务场景,实现角色权限控制、节点准入准出等具有特定功能的系统合约。最后对业务合约进行安全性验证。(3)对以太坊中不符合仓单交易业务的模块进行改进和优化。场外交易系统中,仓单交易数据只允许少量节点有记账权,而以太坊POW共识机制为防止51%攻击,需要大量节点参与且消耗大量算力。因此,本文使用PBFT共识算法替换以太坊POW共识算法。另外,PBFT共识算法不需要挖矿就能保证全网安全运行,天然适用于仓单交易系统,但是由于以太坊虚拟机的特殊性,以太坊中任何可编程资源必须消耗Gas。因此,对以太坊进行改进,去掉以太币,保留gas机制。(4)在上述研究基础上,实现基于区块链智能合约的仓单交易业务系统。首先,对改进后的以太坊区块链进行总体设计;其次,根据总体设计对系统中关键模块进行详细设计并实现;最后,实现业务合约,并对区块链节点和业务合约进行部署,实现仓单交易系统并对系统进行测试。实验表明利用智能合约实现的仓单业务具有较高的安全性和可行性,仓单交易执行结果具有较高的一致性。