हास्केलको साथ FunC लाई FunCtional मा परिणत गर्दै: कसरी सेरोकेलले टेलिग्राम ब्लकचेन प्रतियोगिता जित्यो

तपाईंले सायद त्यो टेलिग्राम सुन्नु भएको छ टन ब्लकचेन प्लेटफर्म सुरु गर्न लागिरहेको छ। तर तपाईंले टेलिग्रामको धेरै अघिको समाचार याद गर्नुभएको हुन सक्छ प्रतियोगिता घोषणा गरे यस प्लेटफर्मको लागि एक वा बढी स्मार्ट अनुबंधहरूको कार्यान्वयनको लागि।

सेरोकेल टोली, ठूला ब्लकचेन परियोजनाहरू विकास गर्ने बृहत् अनुभवको साथ, अलग रहन सकेन। हामीले प्रतियोगितामा पाँच कर्मचारीहरूलाई प्रत्यायोजित गर्यौं, र दुई हप्ता पछि तिनीहरूले (इन) मामूली अनियमित उपनाम सेक्सी गिरगिट अन्तर्गत पहिलो स्थान लिए। यस लेखमा म तिनीहरूले कसरी गरे भन्ने बारे कुरा गर्नेछु। हामी आशा गर्छौं कि अर्को दस मिनेटमा तपाईले कम्तिमा एउटा रोचक कथा पढ्नुहुनेछ, र तपाईले आफ्नो काममा लागू गर्न सक्नुहुने केहि उपयोगी पाउनुहुनेछ।

तर थोरै सन्दर्भबाट सुरु गरौं।

प्रतिस्पर्धा र यसको सर्तहरू

त्यसोभए, सहभागीहरूको मुख्य कार्यहरू एक वा बढी प्रस्तावित स्मार्ट अनुबंधहरूको कार्यान्वयन, साथै TON इकोसिस्टम सुधार गर्न प्रस्तावहरू बनाउनु थियो। प्रतियोगिता सेप्टेम्बर 24 देखि अक्टोबर 15 सम्म चलेको थियो र नतिजा नोभेम्बर 15 मा मात्र घोषणा गरिएको थियो। धेरै लामो समयदेखि, यस समयमा टेलिग्रामले टेलिग्राममा VoIP कलहरूको गुणस्तर परीक्षण र मूल्याङ्कन गर्नको लागि C++ मा अनुप्रयोगहरूको डिजाइन र विकासमा प्रतिस्पर्धाको नतिजाहरू राख्न र घोषणा गर्न व्यवस्थित गर्यो।

हामीले आयोजकहरूले प्रस्ताव गरेको सूचीबाट दुईवटा स्मार्ट अनुबंधहरू चयन गरेका छौं। ती मध्ये एउटाको लागि, हामीले TON मार्फत वितरण गरिएका उपकरणहरू प्रयोग गर्‍यौं, र दोस्रोलाई हाम्रा इन्जिनियरहरूले विशेष गरी TON का लागि विकास गरेको र Haskell मा निर्मित नयाँ भाषामा लागू गरियो।

कार्यात्मक प्रोग्रामिङ भाषाको छनोट आकस्मिक होइन। हाम्रो मा कर्पोरेट ब्लग हामी प्राय: हामी किन कार्यात्मक भाषाहरूको जटिलता एक ठूलो अतिशयोक्ति हो र किन हामी तिनीहरूलाई वस्तु-उन्मुख व्यक्तिहरूलाई प्राथमिकता दिन्छौं भन्ने बारे कुरा गर्छौं। खैर, यसमा पनि समावेश छ यस लेख को मूल.

हामीले किन भाग लिने निर्णय गर्यौं?

छोटकरीमा, किनभने हाम्रो विशेषज्ञता गैर-मानक र जटिल परियोजनाहरू हुन् जसलाई विशेष सीपहरू चाहिन्छ र प्रायः IT समुदायको लागि वैज्ञानिक मूल्यको हुन्छ। हामी खुल्ला स्रोत विकासलाई दृढतापूर्वक समर्थन गर्छौं र यसको लोकप्रियतामा संलग्न छौं, र कम्प्युटर विज्ञान र गणितको क्षेत्रमा अग्रणी रूसी विश्वविद्यालयहरूसँग पनि सहयोग गर्छौं।

हाम्रो प्रिय टेलिग्राम परियोजनामा ​​प्रतिस्पर्धा र संलग्नताको रोचक कार्यहरू आफैंमा उत्कृष्ट प्रेरणा थिए, तर पुरस्कार कोष थप प्रोत्साहन भयो। 🙂

TON blockchain अनुसन्धान

हामी ब्लकचेन, आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स र मेसिन लर्निङमा भएका नयाँ विकासहरू नजिकबाट अनुगमन गर्छौं र हामीले काम गर्ने प्रत्येक क्षेत्रमा एउटा पनि महत्त्वपूर्ण रिलीज नछुटाउने प्रयास गर्छौं। तसर्थ, प्रतियोगिता सुरु हुँदासम्म, हाम्रो टोलीका विचारहरूसँग पहिले नै परिचित थियो TON सेतो कागज। यद्यपि, TON सँग काम सुरु गर्नु अघि, हामीले प्राविधिक कागजातहरू र प्लेटफर्मको वास्तविक स्रोत कोडको विश्लेषण गरेनौं, त्यसैले पहिलो चरण एकदम स्पष्ट थियो - आधिकारिक कागजातहरूको विस्तृत अध्ययन। साइट र भित्र परियोजना भण्डारहरू.

प्रतियोगिता सुरु हुँदासम्म, कोड प्रकाशित भइसकेको थियो, त्यसैले समय बचाउनको लागि, हामीले लेखिएको गाइड वा सारांश खोज्ने निर्णय गर्यो। प्रयोगकर्ताहरू द्वारा। दुर्भाग्यवश, यसले कुनै नतिजा दिन सकेन - Ubuntu मा प्लेटफर्म जम्मा गर्न निर्देशनहरू बाहेक, हामीले कुनै अन्य सामग्री फेला पारेनौं।

कागजात आफैमा राम्रोसँग अनुसन्धान गरिएको थियो, तर केही क्षेत्रमा पढ्न गाह्रो थियो। प्रायः हामीले निश्चित बिन्दुहरूमा फर्कनु पर्थ्यो र अमूर्त विचारहरूको उच्च-स्तर विवरणहरूबाट निम्न-स्तर कार्यान्वयन विवरणहरूमा स्विच गर्नुपर्थ्यो।

स्पेसिफिकेशनले कार्यान्वयनको विस्तृत विवरण समावेश नगरेको भए सजिलो हुने थियो। भर्चुअल मेसिनले कसरी यसको स्ट्याकलाई प्रतिनिधित्व गर्छ भन्ने बारे जानकारीले विकासकर्ताहरूलाई मद्दत गर्नु भन्दा TON प्लेटफर्मको लागि स्मार्ट अनुबंधहरू सिर्जना गर्ने विचलित हुने सम्भावना बढी हुन्छ।

निक्स: परियोजना सँगै राख्दै

Serokell मा हामी ठूला प्रशंसक हौं निक्स। हामी यसको साथ हाम्रा परियोजनाहरू सङ्कलन गर्छौं र तिनीहरूलाई प्रयोग गरेर तैनात गर्छौं NixOps, र हाम्रा सबै सर्भरहरूमा स्थापित निक्स ओएस। यसका लागि धन्यवाद, हाम्रा सबै निर्माणहरू पुन: उत्पादन योग्य छन् र कुनै पनि अपरेटिङ सिस्टममा काम गर्दछ जसमा Nix स्थापना गर्न सकिन्छ।

त्यसैले हामीले सिर्जना गरेर सुरु गर्यौं TON असेंबलीको लागि अभिव्यक्तिको साथ निक्स ओभरले। यसको मद्दतले, TON कम्पाइल गर्न सकेसम्म सरल छ:

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

ध्यान दिनुहोस् कि तपाईंले कुनै पनि निर्भरताहरू स्थापना गर्न आवश्यक छैन। तपाईं NixOS, Ubuntu, वा macOS प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ, Nix ले जादुई रूपमा तपाईंको लागि सबै कुरा गर्नेछ।

TON का लागि प्रोग्रामिङ

TON नेटवर्कमा स्मार्ट अनुबंध कोड TON भर्चुअल मेसिन (TVM) मा चल्छ। TVM धेरै अन्य भर्चुअल मेसिनहरू भन्दा बढी जटिल छ, र धेरै रोचक कार्यक्षमता छ, उदाहरणका लागि, यसले काम गर्न सक्छ। निरन्तरता и डाटा लिङ्कहरू.

यसबाहेक, TON का केटाहरूले तीन नयाँ प्रोग्रामिङ भाषाहरू सिर्जना गरे:

पाँच एक सार्वभौमिक स्ट्याक प्रोग्रामिङ भाषा हो जुन मिल्दोजुल्दो छ अगाडि। उनको सुपर क्षमता TVM सँग अन्तरक्रिया गर्ने क्षमता हो।

FunC एक स्मार्ट अनुबंध प्रोग्रामिङ भाषा हो जुन समान छ C र अर्को भाषामा कम्पाइल गरिएको छ - फिफ्ट एसेम्बलर।

पाँचौं एसेम्बलर - TVM को लागि बाइनरी कार्यान्वयन योग्य कोड उत्पन्न गर्नको लागि पाँच पुस्तकालय। पाँचौं एसेम्बलरसँग कम्पाइलर छैन। यो इम्बेडेड डोमेन विशिष्ट भाषा (eDSL).

हाम्रो प्रतिस्पर्धाले काम गर्छ

अन्तमा, हाम्रो प्रयासको नतिजा हेर्ने समय हो।

एसिन्क्रोनस भुक्तानी च्यानल

भुक्तानी च्यानल एक स्मार्ट सम्झौता हो जसले दुई प्रयोगकर्ताहरूलाई ब्लकचेन बाहिर भुक्तानी पठाउन अनुमति दिन्छ। नतिजाको रूपमा, तपाईंले पैसा मात्र बचत गर्नुहुन्छ (त्यहाँ कुनै कमीशन छैन), तर समय पनि (तपाईंले अर्को ब्लक प्रशोधन गर्न पर्खनु पर्दैन)। भुक्तानी वांछित रूपमा सानो हुन सक्छ र जति पटक आवश्यक हुन्छ। यस अवस्थामा, पक्षहरूले एकअर्कालाई विश्वास गर्नुपर्दैन, किनकि अन्तिम सम्झौताको निष्पक्षता स्मार्ट अनुबंधद्वारा ग्यारेन्टी गरिएको छ।

हामीले समस्याको एकदम सरल समाधान भेट्टायौं। दुई पक्षहरूले हस्ताक्षरित सन्देशहरू आदानप्रदान गर्न सक्छन्, प्रत्येकमा दुईवटा नम्बरहरू छन्—प्रत्येक पक्षले तिरेको पूरा रकम। यी दुई नम्बरहरू जस्तै काम गर्छन् भेक्टर घडी परम्परागत वितरण प्रणालीहरूमा र लेनदेनमा "पहिले भएको" अर्डर सेट गर्नुहोस्। यो डेटा प्रयोग गरेर, सम्झौता कुनै पनि सम्भावित विवाद समाधान गर्न सक्षम हुनेछ।

वास्तवमा, यो विचार लागू गर्न एक नम्बर पर्याप्त छ, तर हामीले दुबै छोड्यौं किनभने यस तरिकाले हामीले अझ सुविधाजनक प्रयोगकर्ता इन्टरफेस बनाउन सक्छौं। थप रूपमा, हामीले प्रत्येक सन्देशमा भुक्तानी रकम समावेश गर्ने निर्णय गर्यौं। यो बिना, यदि सन्देश कुनै कारणले हराएको छ भने, यद्यपि, सबै रकम र अन्तिम गणना सही हुनेछ, प्रयोगकर्ताले हानि याद नगर्न सक्छ।

हाम्रो विचार परीक्षण गर्न, हामीले यस्तो सरल र संक्षिप्त भुक्तानी च्यानल प्रोटोकल प्रयोग गर्ने उदाहरणहरू खोज्यौं। अचम्मको कुरा, हामीले केवल दुई भेट्टायौं:

1. विवरण एक समान दृष्टिकोण, केवल एक दिशाहीन च्यानल को मामला को लागी।
2. ट्यूटोरियल, जसले हाम्रो जस्तै विचारलाई वर्णन गर्दछ, तर सामान्य शुद्धता र द्वन्द्व समाधान प्रक्रियाहरू जस्ता धेरै महत्त्वपूर्ण विवरणहरू व्याख्या नगरी।

यो स्पष्ट भयो कि यसले हाम्रो प्रोटोकललाई विस्तृत रूपमा वर्णन गर्न अर्थपूर्ण छ, यसको शुद्धतामा विशेष ध्यान दिँदै। धेरै पुनरावृत्ति पछि, निर्दिष्टीकरण तयार थियो, र अब तपाईं पनि सक्नुहुन्छ। उसलाई हेर.

हामीले FunC मा सम्झौता कार्यान्वयन गर्‍यौं, र आयोजकहरूले सिफारिस गरे अनुसार हामीले Fift मा हाम्रो सम्झौतासँग अन्तर्क्रिया गर्न आदेश लाइन उपयोगिता लेख्यौं। हामीले हाम्रो CLI को लागि कुनै अन्य भाषा रोज्न सक्थ्यौं, तर हामीले Fit को अभ्यासमा कसरी प्रदर्शन गर्छ भनेर हेर्नको लागि प्रयास गर्न चाहन्थ्यौं।

इमानदारीपूर्वक भन्नुपर्दा, फिफ्टसँग काम गरिसकेपछि, हामीले विकसित उपकरणहरू र पुस्तकालयहरूको साथ लोकप्रिय र सक्रिय रूपमा प्रयोग हुने भाषाहरूमा यो भाषालाई प्राथमिकता दिने कुनै बाध्यकारी कारणहरू देखेनौं। स्ट्याक-आधारित भाषामा प्रोग्रामिङ एकदम अप्रिय छ, किनकि तपाईंले स्ट्याकमा के छ भनेर निरन्तर आफ्नो टाउकोमा राख्नुपर्छ, र कम्पाइलरले यसमा मद्दत गर्दैन।

त्यसकारण, हाम्रो विचारमा, फिफ्टको अस्तित्वको लागि मात्र औचित्य भनेको फिफ्ट एसेम्बलरको लागि होस्ट भाषाको रूपमा यसको भूमिका हो। तर यो अनिवार्य रूपमा एकमात्र उद्देश्यको लागि नयाँ आविष्कार गर्नुको सट्टा केहि अवस्थित भाषामा TVM एसेम्बलरलाई इम्बेड गर्नु राम्रो हुँदैन?

TVM Haskell eDSL

अब यो हाम्रो दोस्रो स्मार्ट सम्झौताको बारेमा कुरा गर्ने समय हो। हामीले बहु-हस्ताक्षर वालेट विकास गर्ने निर्णय गर्यौं, तर FunC मा अर्को स्मार्ट सम्झौता लेख्नु धेरै बोरिंग हुनेछ। हामी केहि स्वाद थप्न चाहन्थ्यौं, र त्यो TVM को लागि हाम्रो आफ्नै विधानसभा भाषा थियो।

फिफ्ट एसेम्बलर जस्तै, हाम्रो नयाँ भाषा इम्बेडेड छ, तर हामीले फिफ्टको सट्टा हास्केललाई होस्टको रूपमा रोज्यौं, हामीलाई यसको उन्नत प्रकारको प्रणालीको पूर्ण फाइदा लिन अनुमति दिँदै। स्मार्ट अनुबंधहरूसँग काम गर्दा, जहाँ सानो त्रुटिको लागत पनि धेरै उच्च हुन सक्छ, स्थिर टाइपिङ, हाम्रो विचारमा, ठूलो फाइदा हो।

TVM एसेम्बलर हस्केलमा इम्बेड गरिएको जस्तो देखिन्छ भनेर प्रदर्शन गर्न, हामीले यसमा एक मानक वालेट लागू गर्यौं। यहाँ ध्यान दिन केहि चीजहरू छन्:

• यो सम्झौता एक प्रकार्य समावेश गर्दछ, तर तपाईं आफ्नो मनपर्ने धेरै प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ। जब तपाइँ होस्ट भाषा (जस्तै Haskell) मा नयाँ प्रकार्य परिभाषित गर्नुहुन्छ, हाम्रो eDSL ले तपाइँलाई TVM मा छुट्टै दिनचर्या बन्न चाहनुहुन्छ वा कलको बिन्दुमा मात्र इनलाइन गरिएको छ भनी छनोट गर्न अनुमति दिन्छ।
• Haskell जस्तै, प्रकार्यहरू छन् जुन कम्पाइल समयमा जाँच गरिन्छ। हाम्रो eDSL मा, प्रकार्यको इनपुट प्रकार प्रकार्यले अपेक्षा गरेको स्ट्याकको प्रकार हो, र परिणाम प्रकार कल पछि उत्पादन हुने स्ट्याकको प्रकार हो।
• कोडमा एनोटेशनहरू छन् stacktype, कल पोइन्टमा अपेक्षित स्ट्याक प्रकारको वर्णन गर्दै। मूल वालेट सम्झौतामा यी केवल टिप्पणीहरू थिए, तर हाम्रो eDSL मा तिनीहरू वास्तवमा कोडको अंश हुन् र कम्पाइल समयमा जाँच गरिन्छ। तिनीहरू कागजात वा कथनहरूको रूपमा सेवा गर्न सक्छन् जसले विकासकर्तालाई समस्या पत्ता लगाउन मद्दत गर्दछ यदि कोड परिवर्तन हुन्छ र स्ट्याक प्रकार परिवर्तन हुन्छ। निस्सन्देह, त्यस्ता एनोटेसनहरूले रनटाइम प्रदर्शनलाई असर गर्दैन, किनभने तिनीहरूका लागि कुनै TVM कोड उत्पन्न गरिएको छैन।
• यो अझै दुई हप्तामा लेखिएको प्रोटोटाइप हो, त्यसैले परियोजनामा ​​धेरै काम गर्न बाँकी छ। उदाहरणका लागि, तपाईंले तलको कोडमा देख्नुहुने कक्षाहरूका सबै उदाहरणहरू स्वचालित रूपमा उत्पन्न हुनुपर्छ।

यो हाम्रो eDSL मा मल्टिसिग वालेटको कार्यान्वयन जस्तो देखिन्छ:

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

हाम्रो eDSL र बहु-हस्ताक्षर वालेट सम्झौताको पूर्ण स्रोत कोडमा फेला पार्न सकिन्छ यो भण्डार। र अधिक विस्तृतमा बताए बिल्ट-इन भाषाहरूको बारेमा, हाम्रा सहकर्मी Georgy Agapov।

प्रतियोगिता र TON बारे निष्कर्ष

कुलमा, हाम्रो कामले 380 घण्टा लियो (कागजातीकरण, बैठक र वास्तविक विकासको साथ परिचित)। पाँच विकासकर्ताहरूले प्रतिस्पर्धा परियोजनामा ​​भाग लिए: CTO, टोली नेतृत्व, ब्लकचेन प्लेटफर्म विशेषज्ञहरू र Haskell सफ्टवेयर विकासकर्ताहरू।

ह्याकाथनको भावना, नजिकको टोली कार्य, र नयाँ प्रविधिका पक्षहरूमा चाँडै आफूलाई डुबाउने आवश्यकताले गर्दा हामीले कठिनाइ बिना प्रतियोगितामा भाग लिन स्रोतहरू भेट्टायौं। सीमित स्रोतहरूको अवस्थामा अधिकतम नतिजाहरू प्राप्त गर्न धेरै निद्रा नलागेका रातहरू अमूल्य अनुभव र उत्कृष्ट सम्झनाहरूद्वारा क्षतिपूर्ति गरिन्छ। थप रूपमा, त्यस्ता कार्यहरूमा काम गर्नु सधैं कम्पनीको प्रक्रियाहरूको राम्रो परीक्षण हो, किनकि राम्रोसँग काम गर्ने आन्तरिक अन्तरक्रिया बिना साँच्चै सभ्य नतिजाहरू प्राप्त गर्न धेरै गाह्रो हुन्छ।

गीतहरू बाहेक: हामी TON टोली द्वारा राखिएको कामको मात्राबाट प्रभावित भयौं। तिनीहरूले एक जटिल, सुन्दर, र सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण, कार्य प्रणाली निर्माण गर्न व्यवस्थित गरे। TON ले आफूलाई ठूलो क्षमता भएको प्लेटफर्म साबित गरेको छ। यद्यपि, यस इकोसिस्टमको विकासको लागि, ब्लकचेन परियोजनाहरूमा यसको प्रयोगको सन्दर्भमा र विकास उपकरणहरू सुधार गर्ने सन्दर्भमा धेरै धेरै गर्न आवश्यक छ। हामी अब यस प्रक्रियाको हिस्सा हुन पाउँदा गर्व गर्छौं।

यदि यो लेख पढिसकेपछि तपाईंसँग अझै पनि कुनै प्रश्नहरू छन् वा तपाईंका समस्याहरू समाधान गर्न TON कसरी प्रयोग गर्ने भन्ने बारे विचारहरू छन् भने, हामीलाई लेख्नुहोस् - हामी हाम्रो अनुभव साझा गर्न खुसी हुनेछौं।

स्रोत: www.habr.com