हॅस्केलसह फनसीला फंक्शनलमध्ये बदलणे: सेरोकेलने टेलिग्राम ब्लॉकचेन स्पर्धा कशी जिंकली

तुम्ही ते टेलिग्राम ऐकले असेल टन ब्लॉकचेन प्लॅटफॉर्म लॉन्च करणार आहे. पण काही वेळापूर्वीची टेलीग्राम ही बातमी तुम्हाला चुकली असेल स्पर्धेची घोषणा केली या प्लॅटफॉर्मसाठी एक किंवा अधिक स्मार्ट करारांच्या अंमलबजावणीसाठी.

सेरोकेल संघ, मोठ्या ब्लॉकचेन प्रकल्प विकसित करण्याचा व्यापक अनुभव असलेला, बाजूला राहू शकला नाही. आम्ही पाच कर्मचार्‍यांना स्पर्धेसाठी नियुक्त केले आणि दोन आठवड्यांनंतर त्यांनी त्यामध्ये (इन) माफक यादृच्छिक टोपणनाव सेक्सी कॅमेलियनमध्ये प्रथम स्थान मिळविले. या लेखात मी ते कसे केले याबद्दल बोलेन. आम्हाला आशा आहे की पुढील दहा मिनिटांत तुम्ही किमान एक मनोरंजक कथा वाचाल आणि जास्तीत जास्त तुम्हाला त्यात काहीतरी उपयुक्त सापडेल जे तुम्ही तुमच्या कामात लागू करू शकता.

पण थोड्या संदर्भाने सुरुवात करूया.

स्पर्धा आणि त्याच्या अटी

तर, सहभागींची मुख्य कार्ये म्हणजे एक किंवा अधिक प्रस्तावित स्मार्ट करारांची अंमलबजावणी करणे, तसेच TON इकोसिस्टम सुधारण्यासाठी प्रस्ताव तयार करणे. ही स्पर्धा 24 सप्टेंबर ते 15 ऑक्टोबर या कालावधीत चालली आणि 15 नोव्हेंबरलाच निकाल जाहीर झाला. बराच काळ लक्षात घेता, या काळात टेलिग्रामने टेलीग्राममधील VoIP कॉल्सच्या गुणवत्तेची चाचणी आणि मूल्यांकन करण्यासाठी C++ मधील ऍप्लिकेशन्सच्या डिझाइन आणि विकासावरील स्पर्धांचे निकाल आयोजित करण्यात आणि जाहीर करण्यात व्यवस्थापित केले.

आयोजकांनी प्रस्तावित केलेल्या यादीतून आम्ही दोन स्मार्ट करार निवडले. त्यापैकी एकासाठी, आम्ही TON सह वितरीत केलेली साधने वापरली आणि दुसरे आमच्या अभियंत्यांनी विशेषतः TON साठी विकसित केलेल्या आणि Haskell मध्ये तयार केलेल्या नवीन भाषेत लागू केले.

फंक्शनल प्रोग्रामिंग भाषेची निवड अपघाती नाही. आमच्यामध्ये कॉर्पोरेट ब्लॉग फंक्शनल भाषांची जटिलता ही एक प्रचंड अतिशयोक्ती का आहे असे आम्हाला का वाटते आणि आम्ही त्यांना सामान्यतः ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड का पसंत करतो याबद्दल आम्ही अनेकदा बोलतो. तसे, त्यात देखील समाविष्ट आहे या लेखाचे मूळ.

आम्ही सहभागी होण्याचा निर्णय का घेतला?

थोडक्यात, कारण आमचे स्पेशलायझेशन अ-मानक आणि गुंतागुंतीचे प्रकल्प आहेत ज्यांना विशेष कौशल्याची आवश्यकता असते आणि ते आयटी समुदायासाठी बरेचदा वैज्ञानिक मूल्याचे असतात. आम्ही ओपन-सोर्स डेव्हलपमेंटचे जोरदार समर्थन करतो आणि त्याच्या लोकप्रियतेमध्ये गुंतलेले आहोत, तसेच संगणक विज्ञान आणि गणिताच्या क्षेत्रातील आघाडीच्या रशियन विद्यापीठांना सहकार्य करतो.

स्पर्धेतील मनोरंजक कार्ये आणि आमच्या प्रिय टेलीग्राम प्रकल्पातील सहभाग स्वतःमध्ये एक उत्कृष्ट प्रेरणा होती, परंतु बक्षीस निधी अतिरिक्त प्रोत्साहन बनला. 🙂

TON ब्लॉकचेन संशोधन

आम्ही ब्लॉकचेन, आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स आणि मशीन लर्निंगमधील नवीन घडामोडींचे बारकाईने निरीक्षण करतो आणि आम्ही ज्या क्षेत्रात काम करतो त्या प्रत्येक क्षेत्रात एकही महत्त्वपूर्ण रिलीझ न चुकवण्याचा प्रयत्न करतो. त्यामुळे, स्पर्धा सुरू होईपर्यंत, आमचा संघ आधीच त्यांच्या कल्पनांशी परिचित होता TON पांढरा कागद. तथापि, TON सह काम सुरू करण्यापूर्वी, आम्ही तांत्रिक दस्तऐवजीकरण आणि प्लॅटफॉर्मच्या वास्तविक स्त्रोत कोडचे विश्लेषण केले नाही, म्हणून पहिली पायरी अगदी स्पष्ट होती - अधिकृत दस्तऐवजीकरणाचा सखोल अभ्यास साइट आणि मध्ये प्रकल्प भांडार.

स्पर्धा सुरू होईपर्यंत, कोड आधीच प्रकाशित झाला होता, त्यामुळे वेळ वाचवण्यासाठी, आम्ही एक मार्गदर्शक किंवा सारांश शोधण्याचा निर्णय घेतला वापरकर्त्यांद्वारे. दुर्दैवाने, यामुळे कोणतेही परिणाम मिळाले नाहीत - उबंटूवर प्लॅटफॉर्म एकत्र करण्याच्या सूचनांव्यतिरिक्त, आम्हाला इतर कोणतीही सामग्री सापडली नाही.

दस्तऐवज स्वतः चांगले संशोधन केले होते, परंतु काही भागात वाचणे कठीण होते. बर्‍याचदा आम्हाला ठराविक मुद्द्यांवर परत यावे लागते आणि अमूर्त कल्पनांच्या उच्च-स्तरीय वर्णनापासून निम्न-स्तरीय अंमलबजावणी तपशीलांवर स्विच करावे लागते.

तपशीलामध्ये अंमलबजावणीचे तपशीलवार वर्णन समाविष्ट नसल्यास ते सोपे होईल. व्हर्च्युअल मशीन त्याच्या स्टॅकचे प्रतिनिधित्व कसे करते याबद्दलची माहिती विकासकांना मदत करण्यापेक्षा TON प्लॅटफॉर्मसाठी स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट्स तयार करणाऱ्यांचे लक्ष विचलित करण्याची अधिक शक्यता असते.

निक्स: प्रकल्प एकत्र ठेवणे

सेरोकेलमध्ये आम्ही मोठे चाहते आहोत निक्स. आम्ही आमचे प्रकल्प त्याच्यासह गोळा करतो आणि ते वापरून तैनात करतो निक्सऑप्स, आणि आमच्या सर्व सर्व्हरवर स्थापित केले निक्सोस. याबद्दल धन्यवाद, आमच्या सर्व बिल्ड्स पुनरुत्पादक आहेत आणि कोणत्याही ऑपरेटिंग सिस्टमवर कार्य करतात ज्यावर Nix स्थापित केले जाऊ शकते.

म्हणून आम्ही तयार करून सुरुवात केली TON असेंबलीसाठी अभिव्यक्तीसह निक्स आच्छादन. त्याच्या मदतीने, TON संकलित करणे शक्य तितके सोपे आहे:

$ cd ~/.config/nixpkgs/overlays && git clone https://github.com/serokell/ton.nix
$ cd /path/to/ton/repo && nix-shell
[nix-shell]$ cmakeConfigurePhase && make

लक्षात ठेवा की तुम्हाला कोणतेही अवलंबन स्थापित करण्याची आवश्यकता नाही. तुम्ही NixOS, Ubuntu किंवा macOS वापरत असलात तरीही Nix जादूने तुमच्यासाठी सर्वकाही करेल.

TON साठी प्रोग्रामिंग

TON नेटवर्कमधील स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट कोड TON वर्च्युअल मशीन (TVM) वर चालतो. TVM इतर बर्‍याच व्हर्च्युअल मशीनपेक्षा अधिक क्लिष्ट आहे, आणि त्यात अतिशय मनोरंजक कार्यक्षमता आहे, उदाहरणार्थ, ते कार्य करू शकते सातत्य и डेटाचे दुवे.

शिवाय, TON मधील मुलांनी तीन नवीन प्रोग्रामिंग भाषा तयार केल्या:

पाच एक युनिव्हर्सल स्टॅक प्रोग्रामिंग भाषा आहे जी सारखी दिसते पुढे. टीव्हीएमशी संवाद साधण्याची क्षमता ही त्याची उत्कृष्ट क्षमता आहे.

FunC सारखीच एक स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट प्रोग्रामिंग भाषा आहे C आणि दुसर्‍या भाषेत संकलित केले आहे - फिफ्ट असेंबलर.

पाचवा असेंबलर — TVM साठी बायनरी एक्झिक्युटेबल कोड व्युत्पन्न करण्यासाठी पाच लायब्ररी. पाचव्या असेंबलरकडे कंपाइलर नाही. या एम्बेडेड डोमेन स्पेसिफिक लँग्वेज (eDSL).

आमची स्पर्धा कार्य करते

शेवटी, आमच्या प्रयत्नांचे परिणाम पाहण्याची वेळ आली आहे.

असिंक्रोनस पेमेंट चॅनेल

पेमेंट चॅनेल हा एक स्मार्ट करार आहे जो दोन वापरकर्त्यांना ब्लॉकचेनच्या बाहेर पेमेंट पाठवू देतो. परिणामी, तुम्ही केवळ पैसेच वाचवता (कोणतेही कमिशन नाही), परंतु वेळ देखील वाचवता (पुढील ब्लॉकवर प्रक्रिया करण्यासाठी तुम्हाला प्रतीक्षा करावी लागणार नाही). देयके इच्छेनुसार लहान आणि आवश्यक तितक्या वेळा असू शकतात. या प्रकरणात, पक्षांना एकमेकांवर विश्वास ठेवण्याची गरज नाही, कारण अंतिम सेटलमेंटची निष्पक्षता स्मार्ट कराराद्वारे हमी दिली जाते.

आम्हाला समस्येवर एक सोपा उपाय सापडला. दोन पक्ष स्वाक्षरी केलेल्या संदेशांची देवाणघेवाण करू शकतात, प्रत्येकामध्ये दोन क्रमांक असतात—प्रत्येक पक्षाने दिलेली संपूर्ण रक्कम. हे दोन नंबर जसे काम करतात वेक्टर घड्याळ पारंपारिक वितरण प्रणालींमध्ये आणि व्यवहारांवर "आधी घडले" ऑर्डर सेट करा. या डेटाचा वापर करून, करार कोणत्याही संभाव्य संघर्षाचे निराकरण करण्यात सक्षम असेल.

खरं तर, ही कल्पना अंमलात आणण्यासाठी एक संख्या पुरेशी आहे, परंतु आम्ही दोन्ही सोडले कारण अशा प्रकारे आम्ही अधिक सोयीस्कर वापरकर्ता इंटरफेस बनवू शकतो. याव्यतिरिक्त, आम्ही प्रत्येक संदेशामध्ये देय रक्कम समाविष्ट करण्याचा निर्णय घेतला. त्याशिवाय, जर काही कारणास्तव संदेश हरवला असेल, तर, सर्व रक्कम आणि अंतिम गणना बरोबर असली तरी, वापरकर्त्याला तोटा लक्षात येणार नाही.

आमच्या कल्पनेची चाचणी घेण्यासाठी, आम्ही अशा सोप्या आणि संक्षिप्त पेमेंट चॅनेल प्रोटोकॉल वापरण्याची उदाहरणे पाहिली. आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, आम्हाला फक्त दोन सापडले:

1. वर्णन एक समान दृष्टीकोन, केवळ दिशाहीन चॅनेलच्या बाबतीत.
2. ट्यूटोरियल, जे आमच्या सारख्याच कल्पनेचे वर्णन करते, परंतु सामान्य शुद्धता आणि विरोधाभास निराकरण प्रक्रिया यासारखे अनेक महत्त्वाचे तपशील स्पष्ट न करता.

हे स्पष्ट झाले की आमच्या प्रोटोकॉलचे तपशीलवार वर्णन करणे अर्थपूर्ण आहे, त्याच्या शुद्धतेकडे विशेष लक्ष देऊन. बर्‍याच पुनरावृत्तींनंतर, तपशील तयार होते आणि आता तुम्ही देखील करू शकता. तिच्याकडे पहा.

आम्ही FunC मध्ये कराराची अंमलबजावणी केली आणि आयोजकांच्या शिफारसीनुसार आम्ही आमच्या कराराशी पूर्णपणे संवाद साधण्यासाठी कमांड लाइन युटिलिटी लिहिली. आम्ही आमच्या CLI साठी इतर कोणतीही भाषा निवडू शकलो असतो, परंतु Fit ने व्यवहारात कसे कार्य केले हे पाहण्यासाठी आम्हाला स्वारस्य होते.

खरे सांगायचे तर, फिफ्टसोबत काम केल्यानंतर, विकसित साधने आणि लायब्ररी असलेल्या लोकप्रिय आणि सक्रियपणे वापरल्या जाणार्‍या भाषांपेक्षा या भाषेला प्राधान्य देण्याचे कोणतेही आकर्षक कारण आम्हाला दिसले नाही. स्टॅक-आधारित भाषेत प्रोग्रामिंग करणे खूप अप्रिय आहे, कारण स्टॅकवर काय आहे हे आपल्याला सतत आपल्या डोक्यात ठेवावे लागते आणि कंपाइलर यास मदत करत नाही.

म्हणून, आमच्या मते, फिफ्टच्या अस्तित्वाचे एकमेव औचित्य म्हणजे फिफ्ट असेंबलरसाठी होस्ट भाषा म्हणून त्याची भूमिका. परंतु या एकमेव उद्देशासाठी नवीन शोध घेण्यापेक्षा TVM असेंबलरला काही विद्यमान भाषेत एम्बेड करणे चांगले नाही का?

TVM Haskell eDSL

आता आमच्या दुसऱ्या स्मार्ट कराराबद्दल बोलण्याची वेळ आली आहे. आम्ही एक बहु-स्वाक्षरी वॉलेट विकसित करण्याचा निर्णय घेतला, परंतु FunC मध्ये आणखी एक स्मार्ट करार लिहिणे खूप कंटाळवाणे असेल. आम्हाला काही चव जोडायची होती आणि ती TVM साठी आमची स्वतःची असेंबली भाषा होती.

फिफ्ट असेंबलर प्रमाणे, आमची नवीन भाषा एम्बेड केलेली आहे, परंतु आम्ही फिफ्ट ऐवजी हॅस्केलला होस्ट म्हणून निवडले, ज्यामुळे आम्हाला त्याच्या प्रगत प्रकार प्रणालीचा पूर्ण फायदा घेता येईल. स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्टसह काम करताना, जिथे अगदी लहान त्रुटीची किंमत खूप जास्त असू शकते, आमच्या मते, स्थिर टायपिंग हा एक मोठा फायदा आहे.

Haskell मध्ये एम्बेड केलेला TVM असेंबलर कसा दिसतो हे दाखवण्यासाठी, आम्ही त्यावर एक मानक वॉलेट लागू केले. येथे लक्ष देण्यासारख्या काही गोष्टी आहेत:

• या कॉन्ट्रॅक्टमध्ये एक फंक्शन असते, परंतु तुम्ही तुम्हाला हवे तितके वापरू शकता. जेव्हा तुम्ही होस्ट लँग्वेजमध्ये (म्हणजे हॅस्केल) नवीन फंक्शन परिभाषित करता, तेव्हा आमचे eDSL तुम्हाला ते TVM मध्ये वेगळे रूटीन बनवायचे आहे की कॉल पॉइंटवर फक्त इनलाइन करायचे आहे हे निवडण्याची परवानगी देते.
• Haskell प्रमाणे, फंक्शन्समध्ये असे प्रकार असतात जे कंपाइलच्या वेळी तपासले जातात. आमच्या eDSL मध्ये, फंक्शनचा इनपुट प्रकार हा फंक्शनला अपेक्षित असलेला स्टॅकचा प्रकार आहे आणि निकालाचा प्रकार कॉलनंतर तयार होणारा स्टॅकचा प्रकार आहे.
• कोडमध्ये भाष्ये आहेत stacktype, कॉल पॉइंटवर अपेक्षित स्टॅक प्रकाराचे वर्णन करणे. मूळ वॉलेट कॉन्ट्रॅक्टमध्ये या फक्त टिप्पण्या होत्या, परंतु आमच्या eDSL मध्ये त्या प्रत्यक्षात कोडचा भाग आहेत आणि संकलित वेळी तपासल्या जातात. ते दस्तऐवजीकरण किंवा विधाने म्हणून काम करू शकतात जे विकासकाला कोड बदलल्यास आणि स्टॅक प्रकार बदलल्यास समस्या शोधण्यात मदत करतात. अर्थात, अशा भाष्यांचा रनटाइम कामगिरीवर परिणाम होत नाही, कारण त्यांच्यासाठी कोणताही TVM कोड व्युत्पन्न केलेला नाही.
• हे अद्याप दोन आठवड्यांत लिहिलेले एक नमुना आहे, त्यामुळे प्रकल्पावर अद्याप बरेच काम करणे बाकी आहे. उदाहरणार्थ, तुम्ही खालील कोडमध्ये पाहत असलेल्या वर्गांची सर्व उदाहरणे आपोआप तयार केली जावीत.

आमच्या eDSL वर मल्टीसिग वॉलेटची अंमलबजावणी असे दिसते:

main :: IO ()
main = putText $ pretty $ declProgram procedures methods
  where
    procedures =
      [ ("recv_external", decl recvExternal)
      , ("recv_internal", decl recvInternal)
      ]
    methods =
      [ ("seqno", declMethod getSeqno)
      ]

data Storage = Storage
  { sCnt :: Word32
  , sPubKey :: PublicKey
  }

instance DecodeSlice Storage where
  type DecodeSliceFields Storage = [PublicKey, Word32]
  decodeFromSliceImpl = do
    decodeFromSliceImpl @Word32
    decodeFromSliceImpl @PublicKey

instance EncodeBuilder Storage where
  encodeToBuilder = do
    encodeToBuilder @Word32
    encodeToBuilder @PublicKey

data WalletError
  = SeqNoMismatch
  | SignatureMismatch
  deriving (Eq, Ord, Show, Generic)

instance Exception WalletError

instance Enum WalletError where
  toEnum 33 = SeqNoMismatch
  toEnum 34 = SignatureMismatch
  toEnum _ = error "Uknown MultiSigError id"

  fromEnum SeqNoMismatch = 33
  fromEnum SignatureMismatch = 34

recvInternal :: '[Slice] :-> '[]
recvInternal = drop

recvExternal :: '[Slice] :-> '[]
recvExternal = do
  decodeFromSlice @Signature
  dup
  preloadFromSlice @Word32
  stacktype @[Word32, Slice, Signature]
  -- cnt cs sign

  pushRoot
  decodeFromCell @Storage
  stacktype @[PublicKey, Word32, Word32, Slice, Signature]
  -- pk cnt' cnt cs sign

  xcpu @1 @2
  stacktype @[Word32, Word32, PublicKey, Word32, Slice, Signature]
  -- cnt cnt' pk cnt cs sign

  equalInt >> throwIfNot SeqNoMismatch

  push @2
  sliceHash
  stacktype @[Hash Slice, PublicKey, Word32, Slice, Signature]
  -- hash pk cnt cs sign

  xc2pu @0 @4 @4
  stacktype @[PublicKey, Signature, Hash Slice, Word32, Slice, PublicKey]
  -- pubk sign hash cnt cs pubk

  chkSignU
  stacktype @[Bool, Word32, Slice, PublicKey]
  -- ? cnt cs pubk

  throwIfNot SignatureMismatch
  accept

  swap
  decodeFromSlice @Word32
  nip

  dup
  srefs @Word8

  pushInt 0
  if IsEq
  then ignore
  else do
    decodeFromSlice @Word8
    decodeFromSlice @(Cell MessageObject)
    stacktype @[Slice, Cell MessageObject, Word8, Word32, PublicKey]
    xchg @2
    sendRawMsg
    stacktype @[Slice, Word32, PublicKey]

  endS
  inc

  encodeToCell @Storage
  popRoot

getSeqno :: '[] :-> '[Word32]
getSeqno = do
  pushRoot
  cToS
  preloadFromSlice @Word32

आमच्या eDSL आणि बहु-स्वाक्षरी वॉलेट कराराचा संपूर्ण स्त्रोत कोड येथे आढळू शकतो हे भांडार. आणि अधिक तपशीलवार सांगितले अंगभूत भाषांबद्दल, आमचे सहकारी जॉर्जी अगापोव्ह.

स्पर्धा आणि TON बद्दल निष्कर्ष

एकूण, आमच्या कामाला 380 तास लागले (दस्तऐवजीकरण, बैठका आणि वास्तविक विकासासह परिचित). स्पर्धेच्या प्रकल्पात पाच विकासकांनी भाग घेतला: CTO, टीम लीड, ब्लॉकचेन प्लॅटफॉर्म विशेषज्ञ आणि Haskell सॉफ्टवेअर डेव्हलपर.

हॅकाथॉनची भावना, निकराची टीम वर्क आणि नवीन तंत्रज्ञानाच्या पैलूंमध्ये त्वरीत स्वतःला विसर्जित करण्याची गरज असल्याने आम्हाला कोणत्याही अडचणीशिवाय स्पर्धेत सहभागी होण्यासाठी संसाधने सापडली. मर्यादित संसाधनांच्या परिस्थितीत जास्तीत जास्त परिणाम मिळविण्यासाठी अनेक निद्रानाश रात्रीची भरपाई अनमोल अनुभव आणि उत्कृष्ट आठवणींद्वारे केली जाते. याव्यतिरिक्त, अशा कार्यांवर कार्य करणे ही कंपनीच्या प्रक्रियेची नेहमीच चांगली चाचणी असते, कारण अंतर्गत संप्रेषण चांगल्या प्रकारे कार्य केल्याशिवाय खरोखर सभ्य परिणाम प्राप्त करणे अत्यंत कठीण आहे.

गाण्याचे बोल बाजूला: TON टीमने केलेल्या कामामुळे आम्ही प्रभावित झालो. त्यांनी एक जटिल, सुंदर आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे कार्यरत प्रणाली तयार केली. TON ने स्वतःला मोठ्या क्षमतेसह एक व्यासपीठ असल्याचे सिद्ध केले आहे. तथापि, या इकोसिस्टमचा विकास होण्यासाठी, ब्लॉकचेन प्रकल्पांमध्ये त्याचा वापर करण्याच्या दृष्टीने आणि विकास साधने सुधारण्याच्या दृष्टीने बरेच काही करणे आवश्यक आहे. आता या प्रक्रियेचा भाग असल्याचा आम्हाला अभिमान आहे.

हा लेख वाचल्यानंतर तुम्हाला अजूनही काही प्रश्न असल्यास किंवा तुमच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी TON कसे वापरावे याबद्दल कल्पना असल्यास, आम्हाला लिहा - आम्हाला आमचा अनुभव शेअर करण्यात आनंद होईल.

स्त्रोत: www.habr.com