TON (Telegram Open Network) тестов клиент и нов език на Fift за интелигентни договори

Преди повече от година стана известно за плановете на месинджъра на Telegram да пусне собствена децентрализирана мрежа Отворете мрежовата телеграма. Тогава стана достъпен обемен технически документ, който вероятно е написан от Николай Дуров и описва структурата на бъдещата мрежа. За тези, които са го пропуснали, препоръчвам да прочетат моя преразказ на този документ (част 1, част 2; третата част, уви, все още събира прах в чернови).

Оттогава не е имало значими новини за състоянието на разработката на TON до преди няколко дни (в един от неофициални канали) връзката към страницата не се появи https://test.ton.org/download.htmlкъде се намират:
◦ ton-test-liteclient-full.tar.xz — леки клиентски източници за тестовата мрежа TON;
◦ ton-lite-client-test1.config.json — конфигурационен файл за свързване към тестовата мрежа;
◦ README - информация за сглобяването и стартирането на клиента;
◦ КАК ДА — инструкции стъпка по стъпка как да създадете интелигентен договор с помощта на клиента;
◦ тон.pdf — актуализиран документ (от 2 март 2019 г.) с технически преглед на мрежата TON;
◦ tvm.pdf — техническо описание на TVM (виртуална машина TON, виртуална машина TON);
◦ tblkch.pdf — техническо описание на блокчейна TON;
◦ fifthbase.pdf — описание на новия език Fift, предназначен за създаване на интелигентни договори в TON.

Повтарям, нямаше официално потвърждение на страницата и всички тези документи от Telegram, но обемът на тези материали ги прави доста правдоподобни. Стартирайте публикувания клиент на свой риск.

Изграждане на тестов клиент

Като начало, нека се опитаме да изградим и стартираме тестов клиент - добре, README описва този прост процес в детайли. Ще направя това, като използвам примера на macOS 10.14.5, не мога да гарантирам за успеха на сглобяването на други системи.

1. Изтегляне и разопаковане изходен архив. Важно е да изтеглите най-новата версия, тъй като обратната съвместимост не е гарантирана на този етап.

2. Уверете се, че имате най-новите версии на make, cmake (версия 3.0.2 или по-нова), OpenSSL (включително C заглавки), g++ или clang, инсталирани на вашата система. Не се наложи да инсталирам нищо, всичко се нареди веднага.

3. Да предположим, че източниците са разопаковани в папка ~/lite-client. Отделно от него създаваме празна папка за сглобения проект (напр. ~/liteclient-build), и от него (cd ~/liteclient-build) извикайте командите:

   cmake ~/lite-client
   cmake --build . --target test-lite-client

   
   
   За да създадем езиковия интерпретатор на Fift за интелигентни договори (описан по-долу), ние също се обаждаме

   cmake --build . --target fift

4. Изтегляне на текущия конфигурационен файл да се свържете с тестовата мрежа и да я поставите в папката с асемблирания клиент.

5. Край, можете да стартирате клиента:

   ./test-lite-client -C ton-lite-client-test1.config.json

Ако всичко е направено правилно, тогава трябва да видите нещо подобно:

Както можете да видите, има няколко налични команди:
◦ help - показване на този списък с команди;
◦ quit - излез;
◦ time — показва текущото време на сървъра;
◦ status - показва състоянието на връзката и локалната база данни;
◦ last — актуализиране на състоянието на блокчейна (изтегляне на последния блок). Важно е да изпълните тази команда преди всякакви заявки, за да сте сигурни, че виждате действителното състояние на мрежата.
◦ sendfile <filename> — качете локален файл в мрежата TON. Ето как се осъществява взаимодействието с мрежата, включително, например, създаването на нови интелигентни договори и заявки за прехвърляне на средства между сметки;
◦ getaccount <address> — показва текущия (в момента на изпълнение на командата last) състоянието на сметката с посочения адрес;
◦ privkey <filename> — зареждане на частния ключ от локален файл.

Ако, когато стартирате клиента, прехвърлете папка към него, като използвате опцията -D, тогава той ще добави последния блок от главната верига в него:

./test-lite-client -C ton-lite-client-test1.config.json -D ~/ton-db-dir

Сега можем да преминем към по-интересни неща - научете езика на Fift, опитайте се да съставите интелигентен договор (например, създайте тестов портфейл), качете го в мрежата и опитайте да прехвърлите средства между сметки.

Пет език

От документ fifthbase.pdf можете да разберете, че екипът на Telegram създаде нов стеков език за създаване на интелигентни договори пета (очевидно от числото пети, подобно на Forth, език, с който Fift има много общо).

Документът е доста обемен, 87 страници, и няма да преразказвам подробно съдържанието му в рамките на тази статия (поне защото аз самият не съм го прочел :). Ще се спра на основните точки и ще дам няколко примера за код на този език.

На основно ниво синтаксисът на Fift е доста прост: неговият код се състои от думи, обикновено разделени с интервали или нов ред (специален случай: някои думи не изискват разделител след себе си). Всякакви думата е чувствителна към регистъра поредица от знаци, която съответства на някои определяне на (грубо казано, какво трябва да направи преводачът, когато срещне тази дума). Ако няма дефиниция на думата, интерпретаторът се опитва да я анализира като число и да я постави в стека. Между другото, числата тук - изведнъж - са 257-битови цели числа, а дробни изобщо няма - по-точно, те веднага се превръщат в двойка цели числа, които образуват числителя и знаменателя на рационална дроб.

Думите са склонни да взаимодействат със стойностите в горната част на стека. Отделен тип думи - префикс - използва не стека, а следващите ги знаци от изходния файл. Например, така се реализират низови литерали - символът за кавички (") е префиксна дума, която търси следващия (затварящ) цитат и избутва низа между тях в стека. Едноредовите се държат по подобен начин (//) и многоредов (/*) коментари.

Тук свършва почти цялата вътрешна структура на езика. Всичко останало (включително контролни конструкции) се дефинира като думи (или вътрешни, като аритметични операции и дефиниране на нови думи; или дефинирани в "стандартната библиотека" Fift.fif, който е в папката crypto/fift в източници).

Прост пример за програма на Fift:

{ dup =: x dup * =: y } : setxy
3 setxy x . y . x y + .
7 setxy x . y . x y + .

Първият ред дефинира нова дума setxy (обърнете внимание на префикса {, което създава блок преди затварянето } и префикс :, което всъщност определя думата). setxy взема число от върха на стека, дефинира го (или предефинира) като глобално постоянен x, а квадратът на това число като константа y (като се има предвид, че стойностите на константите могат да бъдат предефинирани, бих ги нарекъл по-скоро променливи, но следвам именуването в езика).

Следващите два реда избутват число в стека, кол setxy, тогава се показват стойностите на константите x, y (изходът използва думата .), и двете константи се поставят в стека, сумират се и резултатът също се показва. В резултат на това ще видим:

3 9 12 ok
7 49 56 ok

(Редът „ok“ се извежда от интерпретатора, когато завърши обработката на текущия ред в интерактивен режим на въвеждане)

И ето пълен примерен код:

"Asm.fif" include

-1 constant wc  // create a wallet in workchain -1 (masterchain)

// Create new simple wallet
<{  SETCP0 DUP IFNOTRET INC 32 THROWIF  // return if recv_internal, fail unless recv_external
    512 INT LDSLICEX DUP 32 PLDU   // sign cs cnt
    c4 PUSHCTR CTOS 32 LDU 256 LDU ENDS  // sign cs cnt cnt' pubk
    s1 s2 XCPU            // sign cs cnt pubk cnt' cnt
    EQUAL 33 THROWIFNOT   // ( seqno mismatch? )
    s2 PUSH HASHSU        // sign cs cnt pubk hash
    s0 s4 s4 XC2PU        // pubk cs cnt hash sign pubk
    CHKSIGNU              // pubk cs cnt ?
    34 THROWIFNOT         // signature mismatch
    ACCEPT
    SWAP 32 LDU NIP 
    DUP SREFS IF:<{
      8 LDU LDREF         // pubk cnt mode msg cs
      s0 s2 XCHG SENDRAWMSG  // pubk cnt cs ; ( message sent )
    }>
    ENDS
    INC NEWC 32 STU 256 STU ENDC c4 POPCTR
}>c
// code
<b 0 32 u, 
   newkeypair swap dup constant wallet_pk 
   "new-wallet.pk" B>file
   B, 
b> // data
// no libraries
<b b{00110} s, rot ref, swap ref, b>  // create StateInit
dup ."StateInit: " <s csr. cr
dup hash dup constant wallet_addr
."new wallet address = " wc . .": " dup x. cr
wc over 7 smca>$ type cr
256 u>B "new-wallet.addr" B>file
<b 0 32 u, b>
dup ."signing message: " <s csr. cr
dup hash wallet_pk ed25519_sign_uint rot
<b b{1000100} s, wc 8 i, wallet_addr 256 u, b{000010} s, swap <s s, b{0} s, swap B, swap <s s, b>
dup ."External message for initialization is " <s csr. cr
2 boc+>B dup Bx. cr
"new-wallet-query.boc" tuck B>file
."(Saved to file " type .")" cr

Този страшно изглеждащ файл е за създаване на интелигентен договор - той ще бъде поставен във файла new-wallet-query.boc след изпълнение. Моля, имайте предвид, че тук се използва друг асемблерен език за виртуалната машина TON (няма да се спирам подробно на него), чиито инструкции ще бъдат поставени в блокчейна.

Така асемблерът за TVM е написан на Fift - изходният код за този асемблер е във файла crypto/fift/Asm.fif и са свързани в началото на горната част от кода.

Какво мога да кажа, очевидно Николай Дуров просто обича да създава нови езици за програмиране🙂

Създаване на интелигентен договор и взаимодействие с TON

Да кажем, че създадохме клиента TON и интерпретатора на Fift, както е описано по-горе, и се запознахме с езика. Как да създадете интелигентен договор сега? Това е описано във файла. КАК ДАприложен към източника.

Сметки в TON

Както описах в TON преглед, тази мрежа съдържа повече от един блокчейн – има един общ, т.нар. „главна верига“, както и произволен брой допълнителни „работни вериги“, идентифицирани с 32-битово число. Главната верига има идентификатор -1, в допълнение към нея може да се използва и "базова" работна верига с идентификатор 0. Всяка работна верига може да има своя собствена конфигурация. Вътрешно всяка работна верига е разделена на shardchains, но това е детайл от изпълнението, който не е необходимо да имате предвид.

В рамките на една работна верига се съхраняват много акаунти, които имат свои собствени идентификатори account_id. За masterchain и null workchain те са дълги 256 бита. Така идентификационният номер на акаунта е написан например така:

-1:8156775b79325e5d62e742d9b96c30b6515a5cd2f1f64c5da4b193c03f070e0d

Това е необработеният формат: първо идентификаторът на работната верига, след това двоеточие и идентификаторът на акаунта в шестнадесетичен запис.

Освен това има съкратен формат - номерът на работната верига и адресът на акаунта са кодирани в двоична форма, към тях се добавя контролна сума и всичко това е кодирано в Base64:

Ef+BVndbeTJeXWLnQtm5bDC2UVpc0vH2TF2ksZPAPwcODSkb

Познавайки този формат на запис, можем да поискаме текущото състояние на някой акаунт чрез тестовия клиент с помощта на командата

getaccount -1:8156775b79325e5d62e742d9b96c30b6515a5cd2f1f64c5da4b193c03f070e0d

Получаваме отговор като този:

[ 3][t 2][1558746708.815218925][test-lite-client.cpp:631][!testnode]    requesting account state for -1:8156775B79325E5D62E742D9B96C30B6515A5CD2F1F64C5DA4B193C03F070E0D
[ 3][t 2][1558746708.858564138][test-lite-client.cpp:652][!testnode]    got account state for -1:8156775B79325E5D62E742D9B96C30B6515A5CD2F1F64C5DA4B193C03F070E0D with respect to blocks (-1,8000000000000000,72355):F566005749C1B97F18EDE013EBA7A054B9014961BC1AD91F475B9082919A2296:1BD5DE54333164025EE39D389ECE2E93DA2871DA616D488253953E52B50DC03F and (-1,8000000000000000,72355):F566005749C1B97F18EDE013EBA7A054B9014961BC1AD91F475B9082919A2296:1BD5DE54333164025EE39D389ECE2E93DA2871DA616D488253953E52B50DC03F
account state is (account
  addr:(addr_std
    anycast:nothing workchain_id:-1 address:x8156775B79325E5D62E742D9B96C30B6515A5CD2F1F64C5DA4B193C03F070E0D)
  storage_stat:(storage_info
    used:(storage_used
      cells:(var_uint len:1 value:3)
      bits:(var_uint len:2 value:539)
      public_cells:(var_uint len:0 value:0)) last_paid:0
    due_payment:nothing)
  storage:(account_storage last_trans_lt:74208000003
    balance:(currencies
      grams:(nanograms
        amount:(var_uint len:7 value:999928362430000))
      other:(extra_currencies
        dict:hme_empty))
    state:(account_active
      (
        split_depth:nothing
        special:nothing
        code:(just
          value:(raw@^Cell 
            x{}
             x{FF0020DDA4F260D31F01ED44D0D31FD166BAF2A1F80001D307D4D1821804A817C80073FB0201FB00A4C8CB1FC9ED54}
            ))
        data:(just
          value:(raw@^Cell 
            x{}
             x{0000000D}
            ))
        library:hme_empty))))
x{CFF8156775B79325E5D62E742D9B96C30B6515A5CD2F1F64C5DA4B193C03F070E0D2068086C000000000000000451C90E00DC0E35B7DB5FB8C134_}
 x{FF0020DDA4F260D31F01ED44D0D31FD166BAF2A1F80001D307D4D1821804A817C80073FB0201FB00A4C8CB1FC9ED54}
 x{0000000D}

Виждаме структурата, която се съхранява в DHT на определената работна верига. Например в полето storage.balance е текущото салдо по сметката, в storage.state.code е кодът на интелигентния договор, а в storage.state.data - текущите му данни. Моля, обърнете внимание, че съхранението на данни TON - клетка, клетки - е дървовидно, всяка клетка може да има както свои собствени данни, така и дъщерни клетки. Това се показва като отстъп на последните редове.

Изграждане на интелигентен договор

Сега нека сами създадем такава структура (нарича се BOC - торба с клетки), използвайки езика Fift. За щастие, не е нужно сами да пишете интелигентен договор - в папката crypto/block от изходния архив има файл new-wallet.fif, което ще ни помогне да създадем нов портфейл. Копирайте го в папката с асемблирания клиент (~/liteclient-buildако сте следвали инструкциите по-горе). По-горе цитирах съдържанието му като пример за код във Fift.

Ние изпълняваме този файл, както следва:

./crypto/fift -I"<source-directory>/crypto/fift" new-wallet.fif

Тук <source-directory> трябва да бъде заменен с пътя към неопакованите източници (символът „~“ не може да се използва тук, за съжаление е необходим пълният път). Вместо да използвате ключ -I можете да дефинирате променлива на средата FIFTPATH и постави този път в него.

Тъй като стартирахме Fift с име на файл new-wallet.fif, ще го изпълни и ще излезе. Ако пропуснете името на файла, можете да играете с интерпретатора интерактивно.

След изпълнението нещо подобно трябва да се появи в конзолата:

StateInit: x{34_}
 x{FF0020DDA4F260810200D71820D70B1FED44D0D31FD3FFD15112BAF2A122F901541044F910F2A2F80001D31F3120D74A96D307D402FB00DED1A4C8CB1FCBFFC9ED54}
 x{0000000055375F730EDC2292E8CB15C42E8036EE9C25AA958EE002D2DE48A205E3A3426B}

new wallet address = -1 : 4fcd520b8fcca096b567d734be3528edc6bed005f6930a9ec9ac1aa714f211f2 
0f9PzVILj8yglrVn1zS-NSjtxr7QBfaTCp7JrBqnFPIR8nhZ
signing message: x{00000000}

External message for initialization is x{89FEE120E20C7E953E31546F64C23CD654002C1AA919ADD24DB12DDF85C6F3B58AE41198A28AD8DAF3B9588E7A629252BA3DB88F030D00BC1016110B2073359EAC3C13823C53245B65D056F2C070B940CDA09789585935C7ABA4D2AD4BED139281CFA1200000001_}
 x{FF0020DDA4F260810200D71820D70B1FED44D0D31FD3FFD15112BAF2A122F901541044F910F2A2F80001D31F3120D74A96D307D402FB00DED1A4C8CB1FCBFFC9ED54}
 x{0000000055375F730EDC2292E8CB15C42E8036EE9C25AA958EE002D2DE48A205E3A3426B}

B5EE9C724104030100000000D60002CF89FEE120E20C7E953E31546F64C23CD654002C1AA919ADD24DB12DDF85C6F3B58AE41198A28AD8DAF3B9588E7A629252BA3DB88F030D00BC1016110B2073359EAC3C13823C53245B65D056F2C070B940CDA09789585935C7ABA4D2AD4BED139281CFA1200000001001020084FF0020DDA4F260810200D71820D70B1FED44D0D31FD3FFD15112BAF2A122F901541044F910F2A2F80001D31F3120D74A96D307D402FB00DED1A4C8CB1FCBFFC9ED5400480000000055375F730EDC2292E8CB15C42E8036EE9C25AA958EE002D2DE48A205E3A3426B6290698B
(Saved to file new-wallet-query.boc)

Това означава, че портфейлът с ID -1:4fcd520b8fcca096b567d734be3528edc6bed005f6930a9ec9ac1aa714f211f2 (или, което е същото, 0f9PzVILj8yglrVn1zS-NSjtxr7QBfaTCp7JrBqnFPIR8nhZ) е създаден успешно. Съответният код ще бъде във файла new-wallet-query.boc, адресът му е в new-wallet.addrи частният ключ е вътре new-wallet.pk (бъдете внимателни - стартирането на скрипта отново ще презапише тези файлове).

Разбира се, мрежата TON все още не знае за този портфейл, той се съхранява само под формата на тези файлове. Сега трябва да се качи в мрежата. Вярно е, че проблемът е, че за да създадете интелигентен договор, трябва да платите комисионна, а балансът по сметката ви все още е нула.

В работен режим този проблем ще бъде решен чрез закупуване на грамове на борсата (или чрез прехвърляне от друг портфейл). Е, в текущия тестов режим е пуснат специален интелигентен договор, от който можете да поискате до 20 грама просто така.

Формиране на заявка към интелигентен договор на някой друг

Заявка към интелигентен договор, който разпределя грамове наляво и надясно, ние правим това. В същата папка crypto/block намиране на файл testgiver.fif:

// "testgiver.addr" file>B 256 B>u@ 
0x8156775b79325e5d62e742d9b96c30b6515a5cd2f1f64c5da4b193c03f070e0d
dup constant wallet_addr ."Test giver address = " x. cr

0x4fcd520b8fcca096b567d734be3528edc6bed005f6930a9ec9ac1aa714f211f2
constant dest_addr

-1 constant wc
0x00000011 constant seqno

1000000000 constant Gram
{ Gram swap */ } : Gram*/

6.666 Gram*/ constant amount

// b x --> b'  ( serializes a Gram amount )
{ -1 { 1+ 2dup 8 * ufits } until
  rot over 4 u, -rot 8 * u, } : Gram, 

// create a message (NB: 01b00.., b = bounce)
<b b{010000100} s, wc 8 i, dest_addr 256 u, amount Gram, 0 9 64 32 + + 1+ 1+ u, "GIFT" $, b>
<b seqno 32 u, 1 8 u, swap ref, b>
dup ."enveloping message: " <s csr. cr
<b b{1000100} s, wc 8 i, wallet_addr 256 u, 0 Gram, b{00} s,
   swap <s s, b>
dup ."resulting external message: " <s csr. cr
2 boc+>B dup Bx. cr
"wallet-query.boc" B>file

Ще го запазим и в папката с асемблирания клиент, но ще коригираме петия ред - преди реда “constant dest_addr". Нека го заменим с адреса на портфейла, който сте създали преди (пълен, не съкратен). „-1:“ не е необходимо да се пише в началото, вместо това поставете „0x“ в началото.

Можете също да промените линията 6.666 Gram*/ constant amount е количеството в грамове, което искате (не повече от 20). Дори ако посочите цяло число, оставете десетичната точка.

И накрая, трябва да поправим линията 0x00000011 constant seqno. Първото число тук е текущият пореден номер, който се съхранява в грамовете за издаване на акаунта. Къде да го вземем? Както бе споменато по-горе, стартирайте клиента и стартирайте:

last
getaccount -1:8156775b79325e5d62e742d9b96c30b6515a5cd2f1f64c5da4b193c03f070e0d

В самия край данните за интелигентния договор ще съдържат

...
x{FF0020DDA4F260D31F01ED44D0D31FD166BAF2A1F80001D307D4D1821804A817C80073FB0201FB00A4C8CB1FC9ED54}
 x{0000000D}

Числото 0000000D (ще имате повече) и има пореден номер, който трябва да бъде заменен в testgiver.fif.

Това е всичко, запишете файла и стартирайте (./crypto/fift testgiver.fif). Резултатът ще бъде файл wallet-query.boc. Това е формираната сообщение към интелигентен договор на някой друг - заявка "прехвърлете толкова много грама на такава и такава сметка."

Използвайки клиента, качете го в мрежата:

> sendfile wallet-query.boc
[ 1][t 1][1558747399.456575155][test-lite-client.cpp:577][!testnode]    sending query from file wallet-query.boc
[ 3][t 2][1558747399.500236034][test-lite-client.cpp:587][!query]   external message status is 1

Ако сега се обади last, и след това отново поискайте статуса на акаунта, от който сме поискали грамове, тогава трябва да видим, че поредният му номер се е увеличил с единица - това означава, че е изпратил пари към нашата сметка.

Последната оставаща стъпка е да качим кода на нашия портфейл (салдото му вече е попълнено, но няма да можем да го управляваме без кода на интелигентния договор). Ние изпълняваме sendfile new-wallet-query.boc - и това е, имате собствен портфейл в мрежата TON (макар и само тестов засега).

Създавайте изходящи транзакции

За прехвърляне на пари от баланса на създадения акаунт има файл crypto/block/wallet.fif, който също трябва да бъде поставен в папката с асемблирания клиент.

Подобно на предишните стъпки, трябва да коригирате сумата, която прехвърляте, адреса на получателя (dest_addr) и номера на вашия портфейл (то е равно на 1 след инициализация на портфейла и се увеличава с 1 след всяка изходяща транзакция - можете да го видите от запитване за състоянието на вашия акаунт). За тестове можете да използвате например портфейла ми - 0x4fcd520b8fcca096b567d734be3528edc6bed005f6930a9ec9ac1aa714f211f2.

При стартиране (./crypto/fift wallet.fif) скриптът ще вземе адреса на вашия портфейл (откъдето прехвърляте) и личния му ключ от файловете new-wallet.addr и new-wallet.pkи полученото съобщение ще бъде записано на new-wallet-query.boc.

Както и преди, за директно изпълнение на транзакцията, ние се обаждаме sendfile new-wallet-query.boc в клиента. След това не забравяйте да актуализирате състоянието на блокчейна (last) и проверете дали балансът и seqno на нашия портфейл са се променили (getaccount <account_id>).

Това е всичко, сега можем да създаваме интелигентни договори в TON и да изпращаме заявки към тях. Както можете да видите, текущата функционалност вече е достатъчна, за да направите например по-приятелски портфейл с графичен интерфейс (очаква се обаче, че така или иначе ще стане достъпен като част от месинджъра).

В анкетата могат да участват само регистрирани потребители. Впиши се, Моля те.

Интересувате ли се от продължаващи статии с анализ на TON, TVM, Fift?

• Да, чакам завършването на поредица от статии с общ преглед на TON

• Да, интересно е да прочетете повече за езика Fift

• Да, искам да науча повече за виртуалната машина TON и асемблера за нея

• Не, нищо от това не ме интересува.

39 потребители гласуваха. 12 потребители се въздържаха.

Какво мислите за плановете на Telegram да стартира TON?

• Възлагам големи надежди на този проект.

• Просто го следя с интерес.

• Скептичен съм, съмнявам се в успеха му

• Склонен съм да смятам тази инициатива за провал, ненужен за широките маси

47 потребители гласуваха. 12 потребители се въздържаха.

Източник: www.habr.com