Move の詳細 - Facebook の Libra ブロックチェーン プログラミング言語

次に、Move言語の主な特徴と、スマートコントラクトですでに人気のある別の言語であるSolidity（Ethereumプラットフォーム上）との主な違いについて詳しく検討します。 この資料は、利用可能なオンラインの26ページのホワイトペーパーの調査に基づいています。

導入

Move は、ユーザー トランザクションとスマート コントラクトを実行するために使用される実行可能なバイトコード言語です。 次の XNUMX つの点に注意してください。

1. MoveはMove仮想マシンで直接実行できるバイトコード言語ですが、Solidity（Ethereumのスマートコントラクト言語）は、EVM（Ethereum Virtual Machine）で実行される前に最初にバイトコードにコンパイルされる高レベルの言語です。
2. Moveは、スマートコントラクトの実装だけでなく、カスタムトランザクション（これについては後で詳しく説明します）にも使用できますが、Solidityはスマートコントラクトのみの言語です。

翻訳は INDEX プロトコル プロジェクト チームによって実行されました。 すでに翻訳済みです Libraプロジェクトを説明する大きな資料, ここで、Move 言語をもう少し詳しく見てみましょう。 翻訳はHabrauserと共同で行われました クールシュー

Move の重要な機能は、線形ロジックに基づいたセマンティクスを使用してカスタム リソース タイプを定義できることです。リソースはコピーしたり暗黙的に削除したりすることはできず、移動のみが可能です。 機能的には、これは Rust 言語の機能と似ています。 Rust の値は一度に XNUMX つの名前にのみ割り当てることができます。 値を別の名前に割り当てると、以前の名前では使用できなくなります。

たとえば、次のコードスニペットはエラーをスローします。 移動値「x」の使用。 これは、Rustにガベージコレクションがないためです。 変数がスコープ外になると、それらが参照するメモリも解放されます。 簡単に言えば、データの「所有者」はXNUMX人だけです。 この例では x 元の所有者であり、 y 新しい所有者になります。 この動作の詳細については、こちらをご覧ください.

オープンシステムにおけるデジタル資産の表現

デジタルで表現するのが難しい物理的資産には、次のXNUMXつの特性があります。

• 希少性 （希少性、元々は希少性）。 システム内の資産（排出量）の数を制御する必要があります。 既存の資産の複製は禁止する必要があり、新しい資産の作成は特権的な操作です。
• アクセス制御..。 システム参加者は、アクセス制御ポリシーを使用して資産を保護できる必要があります。

物理的な資産に自然なこれらのXNUMXつの特性は、デジタルオブジェクトを資産と見なす場合は、それらに実装する必要があります。 たとえば、レアメタルは自然に希少であり、アクセスできるのはあなただけであり（たとえば、手に持っている）、販売または使用することができます。

これらのXNUMXつのプロパティに到達した方法を説明するために、次の文から始めましょう。

提案＃1：希少性とアクセス制御のない最も単純なルール

• G [K]：= n キーでアクセス可能な番号の更新を示します К ブロックチェーンのグローバルな状態で、新しい意味で n.
• トランザクション⟨アリス、100⟩ アリスの口座残高を100に設定することを意味します。

上記の解決策にはいくつかの大きな問題があります。

• アリスは送るだけで無制限のコインを受け取ることができます トランザクション⟨アリス、100⟩。
• アリスがボブに送るコインは役に立たない。ボブは同じテクニックを使って無制限の数のコインを自分に送ることができるからだ。

提案＃2：赤字を考慮に入れる

現在、コインの数が増えるように状況を監視しています Ka 少なくとも等しい n 転送トランザクションの前。 しかし、これは希少性の問題を解決しますが、誰がアリスのコインを送ることができるかについての情報はありません（今のところ、誰でもこれを行うことができます、主なことは量を制限する規則を破らないことです）。

オファー＃3：希少性とアクセス制御の組み合わせ

この問題をデジタル署名メカニズムで解決します verify_sig 残高を確認する前に、つまり、アリスは自分の秘密鍵を使用してトランザクションに署名し、自分がコインの所有者であることを確認します。

ブロックチェーンプログラミング言語

既存のブロックチェーン言語は次の問題に直面しています（それらはすべてMoveで解決されました（注： 残念ながら、記事の著者は彼の比較でイーサリアムに訴えるだけなので、この文脈でのみそれらを取る価値があります。 たとえば、次のほとんどはEOSでも解決されます。））：

資産の間接的な表現。 アセットは整数を使用してエンコードされますが、整数はアセットと同じではありません。 実際、Bitcoin/Ether/<Any Coin> を表す型や値は存在しません。 そのため、アセットを使用するプログラムの作成が難しくなり、エラーが発生しやすくなります。 プロシージャとの間でアセットを受け渡したり、構造体にアセットを保存したりするようなパターンには、言語による特別なサポートが必要です。

赤字は拡大できない..。 言語はXNUMXつの希少な資産のみを表します。 さらに、不足に対する救済策は、言語自体のセマンティクスに直接組み込まれています。 開発者は、カスタムアセットを作成する場合、リソースのすべての側面を自分で注意深く制御する必要があります。 これらはまさにイーサリアムのスマートコントラクトの問題です。

ユーザーは、整数を使用して資産であるERC-20トークンを発行し、価値と総供給量の両方を決定します。 新しいトークンが作成されるたびに、スマートコントラクトコードは、排出ルールへの準拠を独自に検証する必要があります。 さらに、資産の間接的な提示は、場合によっては、重大なエラー（重複、二重支払い、さらには資産の完全な喪失）につながります。

柔軟なアクセス制御の欠如..。 現在使用されている唯一のアクセス制御ポリシーは、非対称暗号化を使用した署名スキームです。 希少性保護と同様に、アクセス制御ポリシーは言語のセマンティクスに深く組み込まれています。 しかし、プログラマーが独自のアクセス制御ポリシーを定義できるように言語を拡張する方法は、多くの場合、非常に難しい作業です。

これはイーサリアムにも当てはまります。イーサリアムでは、スマート コントラクトにはアクセス制御のためのネイティブ暗号化サポートがありません。 開発者は、たとえば、onlyOwner 修飾子を使用してアクセス制御を手動で設定する必要があります。

私はイーサリアムの大ファンですが、セキュリティ上の理由から、資産プロパティは言語によってネイティブにサポートされるべきだと考えています。 特に、イーサをスマート コントラクトに転送するには動的ディスパッチが必要であり、これにより再入脆弱性として知られる新しいクラスのバグが導入されます。 ここでの動的ディスパッチとは、コードの実行ロジックがコンパイル時 (静的) ではなく実行時 (動的) に決定されることを意味します。

したがって、Solidity では、コントラクト A がコントラクト B の関数を呼び出すと、コントラクト B はコントラクト A の開発者が意図していないコードを実行する可能性があり、その結果、 再突入の脆弱性 (契約 A は、口座残高が実際に差し引かれる前に、誤って契約 B として機能し、お金を引き出します)。

言語設計の基礎を移動する

一次リソース

大まかに言えば、Move言語のモジュール/リソース/プロシージャ間の相互作用は、OOP言語のクラス/オブジェクトとメソッド間の関係に非常に似ています。
移動モジュールは、他のブロックチェーンのスマートコントラクトに似ています。 モジュールは、宣言されたリソースを作成、破棄、および更新するためのルールを定義するリソースタイプとプロシージャを宣言します。 しかし、これらはすべて単なる慣例です（「専門用語」）移動中。 この点については、少し後で説明します。

柔軟性

Move は、スクリプトを通じて Libra に柔軟性を追加します。 Libra のすべてのトランザクションにはスクリプトが含まれており、これが本質的にトランザクションの中核となる手順です。 スクリプトは、指定された XNUMX つのアクション (指定された受取人リストへの支払いなど) を実行したり、一般的なロジックが指定されたプロシージャを呼び出すなど、他のリソースを再利用したりできます。 これが、移動トランザクション スクリプトがより高い柔軟性を提供する理由です。 スクリプトは XNUMX 回限りの動作と繰り返しの動作の両方を使用できますが、Ethereum は繰り返し可能なスクリプト (スマート コントラクト メソッドで XNUMX つのメソッドを呼び出す) のみを実行できます。 「再利用可能」と呼ばれる理由は、スマート コントラクトの機能を複数回実行できるためです。 （注記： ここでのポイントは非常に微妙です。 一方で、ビットコインには擬似バイトコードの形式のトランザクションスクリプトも存在します。 一方、私の理解では、Move はこの言語を本格的なスマート コントラクト言語のレベルまで拡張しています。).

セキュリティ

Move の実行形式はバイトコードであり、アセンブリ言語よりは高レベルの言語ですが、ソース コードよりは低レベルです。 バイトコードは、ランタイム (オンチェーン) でバイトコード検証ツールを使用してリソース、型、メモリの安全性がチェックされ、その後インタープリタによって実行されます。 このアプローチにより、Move はソース コードのセキュリティを提供できるようになりますが、コンパイル プロセスやシステムにコンパイラを追加する必要はありません。 Move をバイトコード言語にするのは非常に良い解決策です。 Solidity の場合のようにソースからコンパイルする必要はなく、コンパイラー インフラストラクチャに対する障害や攻撃の可能性を心配する必要はありません。

検証可能性

これはすべてオンチェーンで行われるため、チェックをできるだけ簡単に実行することを目的としています (注: オンラインで、各トランザクションの実行中に、遅延があるとネットワーク全体の速度が低下します) ただし、最初は言語設計でオフチェーンの静的検証ツールを使用する準備ができています。 これはより望ましいことですが、現時点では検証ツール (別個のツールキットとして) の開発は将来に向けて延期されており、現在は実行時 (オンチェーン) での動的検証のみがサポートされています。

モジュール性

移動モジュールは、データの抽象化を提供し、リソースに対する重要な操作をローカライズします。 モジュールによって提供されるカプセル化は、移動型システムによって提供される保護と組み合わされて、モジュールの型に設定されたプロパティがモジュール外のコードによって侵害されないことを保証します。 これはかなりよく考えられた抽象化設計です。つまり、契約内のデータは契約のフレームワーク内でのみ変更でき、外部では変更できません。

移動の概要

トランザクションスクリプトの例は、モジュール外のプログラマーによる悪意のあるまたは不注意なアクションがモジュールのリソースのセキュリティを危険にさらすことはできないことを示しています。 次に、モジュール、リソース、およびプロシージャを使用してLibraブロックチェーンをプログラムする方法の例を見ていきます。

ピアツーピア支払い

金額で指定されたコイン数が、送信者の残高から受信者に送金されます。
ここにはいくつかの新しい点があります (赤で強調表示されています)。

• 0x0：モジュールが保存されているアカウントのアドレス
• 通貨：モジュール名
• コイン：リソースタイプ
• プロシージャによって返されるコイン値は、タイプ0x0.Currency.Coinのリソース値です。
• 動く （）：値は再度使用できません
• copy（）：値は後で使用できます

コードを解析します。最初のステップで、送信者は次の名前のプロシージャを呼び出します。 送信者からの引き出し に保存されているモジュールから 0x0。通貨。 XNUMX 番目のステップでは、送信者はコイン リソースの価値をモジュールの入金手順に移動することで、受信者に資金を送金します。 0x0。通貨.

チェックで拒否されるコード内のエラーの XNUMX つの例を次に示します。
通話を変更して資金を複製する 移動（コイン） на コピー（コイン）。 リソースは移動のみ可能です。 リソースの数量を複製しようとしています (たとえば、 コピー（コイン） 上記の例では）バイトコードのチェック中にエラーが発生します。

指定による資金の再利用 移動（コイン） 二度 。 行を追加する 0x0.Currency.deposit (コピー (some_other_payee)、移動 (コイン)) たとえば、上記により、送信者はコインを XNUMX 回「使う」ことができます。XNUMX 回目は受取人に、XNUMX 回目は受取人にです。 some_other_payee。 これは、物理的な資産ではありえない望ましくない動作です。 幸いなことに、Move はこのプログラムを拒否します。

拒否による資金の損失 移動（コイン）。 リソースを移動しない場合 (たとえば、 移動（コイン）)、バイトコード検証エラーがスローされます。 これにより、Move プログラマーは偶発的または悪意のある資金の損失から保護されます。

通貨モジュール

各アカウントには、0 個以上のモジュール (四角形で表示) と XNUMX つ以上のリソース値 (円柱で表示) を含めることができます。 たとえば、次のアカウント 0x0 モジュールが含まれています 0x0。通貨 およびリソースタイプの値 0x0.通貨.コイン。 住所のアカウント 0x1 XNUMX つのリソースと XNUMX つのモジュールがあります。 住所のアカウント 0x2 XNUMX つのモジュールと XNUMX つのリソース値があります。

いくつかの瞬間:

• トランザクション スクリプトはアトミックです。完全に実行されるか、まったく実行されないかのどちらかです。
• モジュールは、グローバルにアクセスできる、存続期間の長いコードです。
• グローバル状態はハッシュ テーブルとして構造化されており、キーはアカウント アドレスです。
• アカウントには、指定されたタイプのリソース値を XNUMX つだけ含めることができ、指定された名前のモジュールを XNUMX つだけ含めることができます (アカウント 0x0 追加のリソースを含めることはできません 0x0.通貨.コイン またはという名前の別のモジュール 通貨)
• 宣言されたモジュールのアドレスは型の一部です (0x0.通貨.コイン и 0x1.通貨.コイン セパレートタイプのため互換性はありません）
• プログラマは、カスタム リソースを定義することで、このタイプのリソースの複数のインスタンスをアカウントに保存できます - (リソース TwoCoins {c1: 0x0.Currency.Coin, c2: 0x0.Currency.Coin})
• 競合することなく名前でリソースを参照できます。たとえば、次を使用して XNUMX つのリソースを参照できます。 ツーコインズ.c1 и ツーコインズ.c2.

コインリソースの発表

モジュール名 通貨 およびという名前のリソースタイプ コイン

いくつかの瞬間:

• コイン 型のフィールドが XNUMX つある構造体です u64 (64ビット符号なし整数)
• モジュールプロシージャのみ 通貨 型の値を作成または破棄できます コイン.
• 他のモジュールとスクリプトは、モジュールによって提供されるパブリック プロシージャを通じてのみ値フィールドを書き込みまたは参照できます。

預金の売却

このプロシージャはリソースを受け入れます コイン を入力として使用し、それをリソースと結合します コイン受信者のアカウントに保存されます:

1. 入力リソース Coin を破棄し、その値を記録します。
2. 受信者のアカウントに保存されている固有の Coin リソースへのリンクを受信します。
3. プロシージャを呼び出すときにパラメータで渡された値によってコインの数の値を変更します。

いくつかの瞬間:

• 開梱してグローバルを借りる - 組み込みプロシージャ
• 開梱 これは、タイプ T のリソースを削除する唯一の方法です。このプロシージャは、リソースを入力として受け取り、それを破棄し、リソースのフィールドに関連付けられた値を返します。
• グローバルを借りる アドレスを入力として受け取り、そのアドレスによって公開された (所有されている) T の一意のインスタンスへの参照を返します。
• &mut コイン これはリソースへのリンクです コイン

draw_from_senderの実装

この手順:

1. 固有のリソースへのリンクを取得します コイン、送信者のアカウントにリンクされています
2. リソースの価値を下げる コイン 指定された金額のリンクを介して
3. 新しいリソースを作成して返します コイン バランスが更新されました。

いくつかの瞬間:

• 保証金 誰にでも起こる可能性はありますが、 送信者からの引き出し 呼び出し側アカウントのコインにのみアクセスできます
• GetTxnSenderAddress に似ている メッセージ送信者 堅固さの中で
• そうでない場合は拒否する に似ている 必要とする ソリディティで。 このチェックが失敗した場合、トランザクションは停止され、すべての変更がロールバックされます。
• パック これは、タイプ T の新しいリソースを作成する組み込みプロシージャでもあります。
• としても 開梱, パック リソースが記述されているモジュール内でのみ呼び出すことができます T

まとめ

私たちは Move 言語の主な特徴を調べ、イーサリアムと比較し、スクリプトの基本的な構文にも慣れました。 最後に、チェックすることを強くお勧めします オリジナルのホワイトペーパー。 これには、プログラミング言語の設計原則に関する多くの詳細と、多くの役立つリンクが含まれています。

出所： habr.com