在只有比特幣的年代，區塊鏈能夠實現簡單的價值產生和轉移，但卻未出現更多的商業模式。以太坊給區塊鏈帶來了維度的提升，基於區塊鏈的應用漸趨豐富，區塊鏈的各種商業模式加速湧現。這其中很重要的原因，是以太坊給區塊鏈帶來了一套圖靈完備的程式語言。
區塊鏈的主要功能，是實現了多方的共識。在比特幣中，需要共識的操作是固定的，是非圖靈完備的。其共識的僅僅是價值所有者的改變。但以太坊上，開發者可以自己編寫需要共識的邏輯，以太坊透過智慧合約語言Solidity，實現了共識邏輯的自定義。
Solidity 介紹
Solidity語言和Java存在著些許相似之處。在眾多程式語言中，Java是發展較為成熟的。Java程式碼在Java虛擬機器（JVM）執行。JVM遮蔽掉了作業系統的差異，使得Java成為一個跨平臺的語言。一套Java程式碼可在Windows、Linux、Mac上通用，而不需要關心作業系統的差異。
Solidity與Java類似。程式碼寫好後，都需要透過編譯器將程式碼轉換成二進位制，在Java中，編譯器是Javac，而對於Solidity，是solc。生成後的二進位制程式碼，會放到虛擬機器裡執行。Java程式碼在Java虛擬機器（JVM）中執行，在Solidity中，是一個區塊鏈上的虛擬機器EVM。
Solidity與Java的不同之處在於，Solidity是服務於區塊鏈的語言，程式碼在區塊鏈上執行。EVM是區塊鏈上的一個執行器。每個區塊鏈節點都有一個EVM。Solidity在EVM中被執行後，EVM對區塊鏈的資料進行了改變。這些資料的改變交由共識演算法去共識。同時，Solidity的操作僅限於EVM內部，不能訪問外部不確定系統或資料，如系統時鐘，網路檔案系統等。
Solidity的設計目的，是給區塊鏈提供一套統一的邏輯，讓相同的程式碼跑在區塊鏈的每個節點上，藉助共識演算法，讓區塊鏈的資料以統一的方式進行改變，達到全域性一致的結果。
Solidity 實現細節
以此處的Demo合約為例，合約中有一個全域性變數m，並有一個函式add()，實現給全域性變數m增加x數值的功能。
透過合約編譯器solc，可將此合約編譯成二進位制。二進位制的每個字（8 bit），表示一個EVM的操作碼（OPCODE）。Demo合約編譯出的二進位制及其相應的OPCODE如下，實現了完整的Demo合約的功能，包括對合約的裝載、合約介面的呼叫和異常處理的邏輯。其中，標紅部分是add()方法的實現。
將add()函式的OPCODE的標紅部分摘取出來，可看到其具體的實現思想與彙編程式碼相同，是一種基於堆疊式的操作。其中的SLOAD將區塊鏈上指定位置的資料讀入堆疊頂部，ADD實現將堆疊頂端的兩個資料相加，SSTORE再將相加後放在堆疊頂部的結果寫入區塊鏈下一個區塊的資料中，為下個區塊的共識做準備。
在合約二進位制被部署到區塊鏈上後，透過傳送交易呼叫合約裡的方法。節點根據交易將合約程式碼裝載入EVM中，並根據交易的傳參執行合約上相應的函式add()。
EVM執行合約程式碼，從區塊鏈上讀入當前區塊的資料，進行相加操作，並將結果寫入下一個區塊（等待共識的區塊）對應的狀態資料中。
此後，共識演算法將待執行的區塊共識落盤，區塊高度增加，區塊鏈上的資料完成更新。
上述步驟可見，Solidity的實現與當今已有的做法有著很多相似之處。編譯，用的是傳統的套路，將程式碼轉換成虛擬機器可執行的二進位制；執行，也是與傳統方式相同，藉助堆疊作為緩衝區執行二進位制程式碼。
Solidity 侷限與改進
Solidity由於是第一個大規模應用的智慧合約語言，存在著一些有待改進的地方。
Solidity不夠靈活。Solidity語言受到自身堆疊深度的限制，函式傳參和區域性引數的個數總和不能超過16個。要實現一些比較複雜的函式難免有些雞肋。Solidity是一種強型別的語言，但其型別轉換較為麻煩。將整型轉換成字串時需要轉換成二進位制再拼接。在字串的操作上，缺少一些方便的函式。
Solidity的效能較差。在執行上，OPCODE的執行是一種用程式模擬的彙編執行器，而不是直接使用CPU的資源。在儲存上，Solidity的底層儲存單位是32位元組（256 bits），對硬碟的讀寫要求較高，浪費了大量的儲存資源。
針對上述兩點，FISCO BCOS提供了一種用C++寫合約方式：預編譯合約。開發者可以用C++編寫智慧合約邏輯，並將其內建在節點中。
預編譯合約的呼叫方法與Solidity合約相同，透過合約地址即可直接呼叫。FISCO BCOS提供了引數解析，將呼叫的引數解析成C++可識別的格式。
預編譯合約突破了Solidity語言的限制，藉助強大的C++語言，可以靈活的實現各種邏輯，靈活性大大提高。同時，C++的效能優勢也得到了很好的利用，透過預編譯合約編寫的邏輯，相比於Solidity語言來說，效能得到提升。
