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Move言語について
2019.08.19
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自己紹介
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● Yukishige Nakajo
● 株式会社chaintope
Chief Ethereum Researcher
● 福岡県の飯塚市でEthereumの研究中
● Rust, Istanbul (Eth1.0 update), DID, EVM
● https://twitter.com/nakajo
https://y-nakajo.hatenablog.com/
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
3
1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
4
1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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1. はじめに
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● Move Languageに焦点を当てている
● Move Laguageのwhite paperの内容を解説
● Move Languageの構造からLibraの狙いおよび、Ethereum
との違いを考える
● Libra自体まだ開発途中であることに注意
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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2. Libra Component
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● Account (Deployed by Move)
○ AccessPath, Auth key, prologue, epilogue...
● Module (Deployed by Move)
○ Procedure, Resource
● Move runtime (VM)
● Transactions (No Block)
○ sender address, sender public key, program,
signature, gas …
● BFT Consensus - LibraBFT(HotStaff extension)
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2. Libra Component
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Networks (Transaction lifecycle)
● 基本的にClientはRPCを投げるだけ。
● validator nodeを探す機能は現在開発中。
https://developers.libra.org/docs/assets/papers/the-libra-blockchain.pdf section 6より
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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3. Move言語の目標
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● デジタル資産が定義でき、プログラマブルに扱える
○ カスタムモジュールとリソースの定義が可能
○ 柔軟な表現力を持つ
● 線形論理に触発された安全性
○ 宣言されたリソースは「消費」されなければならない
○ リソースはbytecode上で型情報を持つ
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3. Move言語の目標
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カスタムモジュールとリソースの定義
0xff.MyCoin - Module (Address + Name = ID)
0xff.MyCoin.T - Resource
0xff.MyCoin.T2 - Resource
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3. Move言語の目標
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柔軟な表現力を持つ
● チューリング完全
● Moduleを定義できるだけでなく、Transactionにもscriptを定義できる。
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3. Move言語の目標
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線形論理（消費の概念）
従来のプログラミング言語の型システム
let egg = new Egg();
let cook1 = new SunnySide(egg);
let cook2 = new Scramble(egg);
素材：いらすとや https://www.irasutoya.com/
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3. Move言語の目標
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線形論理（消費の概念）
線形型を採用したMove言語
● 線形論理 - 宣言したものは必ず使わないといけない
● アフィン論理 - 線形論理に弱化規則を追加。宣言したものは最大１回使える。
(つま
り使わなくても良い）Rust言語はこれ
let egg = new Egg();
let cook1 = new SunnySide(egg);
// eggは２回使えない（消費済み）
let cook2 = new Scramble(egg);
素材：いらすとや https://www.irasutoya.com/
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3. Move言語の目標
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リソースはbytecode上で型情報を持つ
● idとしてのmodule名がbytecodeに埋め込まれている
● bytecodeレベルでも型を持つため、リソースを区別することが可能
● これはscriptなのでprocedureの型が埋め込まれている
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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4. ブロックチェーンの抽象ビュー
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1. パブリックブロックチェーンが備えるべき最低限の2つの
機能
○ 総量の保存：システム内で資産を供給できなければ
ならない。また、複製は禁止しなければならない。
○ アクセス制御：ある一定のポリシーで参加者は自分
の資産を保護できなければならない。
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4. ブロックチェーンの抽象ビュー
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● パブリックブロックチェーンでは全ての参加者が同じ権限を持つことが重要
● そのため、参加者は資産の転送などの任意の状態遷移を提案できる必要
がある。
● しかし、システムは全ての状態遷移を受け入れる必要はなく、任意のポリ
シーにしたがって、状態遷移を拒否できなければいけない。
● 物理的資産と比べてデジタル資産では表現が難しい2つの要素がある。
○ 希少性：システム内で資産を供給できなければならない。また、複製は
禁止しなければならない。
○ アクセス制御：ある一定のポリシーで参加者は自分の資産を保護でき
なければならない。
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4. ブロックチェーンの抽象ビュー
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希少性とアクセス制御の問題を明確にするために、StrawCoinの台帳を管理する
非常に単純なブロックチェーンを考えてみる。これをToyBCと呼ぶことにする。
● StrawCoinの残高を公開鍵Kをキーとするハッシュテーブルで管理する。
● グローバル状態に保存されている公開鍵Kが保有するStrawCoinの数量nは
G[K] := n と記述する。
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4. ブロックチェーンの抽象ビュー
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希少性 (1)
● ToyBCにおいて、aliceからBobへの送金は上記のように定義できる。
● この定義では、残高のチェックが欠如しているため、AliceやBobは任意の数量
のStrawCoinを生み出せてしまう。
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4. ブロックチェーンの抽象ビュー
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希少性 (2)
● 残高の不足を考慮した定義
● Aliceは無からStrawCoinを生み出せないし、残高を超えた送金も不可能。
● ただし、BoBはAliceのStrawCoinを自分に送金可能（access制限がない）
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4. ブロックチェーンの抽象ビュー
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access制限 (3)
● Kとペアの秘密鍵でメッセージmに対する署名を SK(m)とする。
● verify_sig関数で署名を評価する。
● 署名の検証を追加したことで、AliceのStrawCoinを送金する場合はAliceの許可
(=署名)が必要となる。
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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5. 既存のブロックチェーンVMの抱える問題
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Bitcoin
● Pros
○ CheckSigやCheckMultiSigのサポート
○ UTXOによる残高厳格な残高管理
● Cons
○ scriptの表現力の制限
○ カラードコインによるカスタムアセット定義の複雑さ
○ カスタムアセットの残高管理はサポートされない
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5. 既存のブロックチェーンVMの抱える問題
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Ethereum
● Pros
○ チューリング完全による柔軟な表現力
○ ERC20に代表するカスタムアセットを定義可能
● Cons
○ カスタムアセットの残高管理はサポートされない
○ EtherをContractの送金する際の動的ディスパッチによる脆弱性（リエン
トランス問題など）
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5. 既存のブロックチェーンVMの抱える問題
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● 既存のブロックチェーンでは、カスタムアセットを定義する
際に、これら3つの要件を再定義する必要がある。
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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6. Moveのデザイン
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● First-Class-Resources
○ Libra上での全てのアセットはMove言語を用いてリ
ソースとして定義される
○ LibraコインでさえもMove言語で記述されている
○ リソースは他のモジュールから参照可能
○ リソースの内部はリソースを定義したモジュールから
しか見えないし扱えない。
○ Global Stateは全てリソースから成る
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6. Moveのデザイン
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● Flexibility
○ Transactionにもscriptという形でMoveプログラムを埋
め込み可能
○ モジュールのみに拠らない柔軟性を与える
○ scriptは１回限り有効
○ BitcoinとEthereumの両方の性質を持つ
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6. Moveのデザイン
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● Safety
○ リソースの安全性、型安全、メモリ安全を保証
○ 型付きbytecodeとして型安全性を担保
○ scriptではリソースを定義できない
○ バイトコード検証ツールで上記3つの安全性をチェック
○ これらの安全性はあくまでリソースの移動に関しての
み(意図しないアセットの増減を抑制する）
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6. Moveのデザイン
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● Verifiability
○ 完全な検証は(現実時間ないでは)不可能なので、高
度な静的検証をサポートできるように設計
■ 動的ディスパッチなし
■ 限られた可変性 - Rustの「参照チェック」に似たも
の
■ モジュール化 - モジュールによるリソースのカプ
セル化
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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Copyright © 2019 chaintope Inc. All rights reserved.
7. TransactionとAccount
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Copyright © 2019 chaintope Inc. All rights reserved.
7. TransactionとAccount
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7. TransactionとAccount
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Copyright © 2019 chaintope Inc. All rights reserved.
7. TransactionとAccount
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7. TransactionとAccount
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7. TransactionとAccount
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7. TransactionとAccount
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● ModuleとResource valueのみを持つ。
● Transactionとの連携はLibraAccount Moduleに定義される
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7. TransactionとAccount
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● Transaction 処理で呼ばれる prologue と epilogue Moveで記述さ
れたLibraAccountのprocedure
● gasを何で支払うかはLibraAccountで定義
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7. TransactionとAccount
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● LibraでのAccount生成 = LibraAccount Moduleの生成。
● address 作成 ≠ アカウント作成ではない。
● Transaction処理とLibraAccount Moduleは密接に関係し
ている
● 理論上は色々なリソースでgas代の支払いが可能。
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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8. VM Publishing
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● Libraではまだカスタムmoduleを登録できない。
● Transaction scriptも指定されたものしか利用できない。
● 現在利用できるmodulesとscriptsは
libra/language/stdlib/ にある。
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8. VM Publishing
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stdlib/Modules
● address_util.mvir
● bytearray_util.mvir
● hash.mvir
● libra_account.mvir
● libra_coin.mvir
● signature.mvir
● u64_util.mvir
● validator_set.mvir
● vector.mvir
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8. VM Publishing
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stdlib/Scripts
● create_account.mvir
● mint.mvir
● peer_to_peer_transfer.mvir
● placeholder_script.mvir
● rotate_authentication_key.mvir
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8. VM Publishing
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#[derive(Clone, Debug, Deserialize, Serialize)]
#[serde(tag = "type", content = "whitelist")]
pub enum VMPublishingOption {
/// Only allow scripts on a whitelist to be run
Locked(HashSet<[u8; SCRIPT_HASH_LENGTH]>),
/// Allow custom scripts, but _not_ custom module publishing
CustomScripts,
/// Allow both custom scripts and custom module publishing
Open,
}
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Move言語について
Move言語について
Move言語につい
て
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1. はじめに
2. Libra Component
3. Move言語の目標
4. ブロックチェーンの抽象ビュー
5. 既存のブロックチェーンVMの抱
える問題
6. Moveのデザイン
7. TransactionとAccount
8. VM Publishing
9. 所感
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Copyright © 2019 chaintope Inc. All rights reserved.
9. 所感
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Pros
● First-class-resourcesのコンセプトは面白い
● Libraはロジック的には、ベース通貨を切り替える(増や
す）ことができる
● Moduleの柔軟性と安全性は担保されている
● ModuleがEthereumのContractとは違い、コンセンサスの
コアな要素も担っている
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9. 所感
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Cons
● Transactionの処理がすごく重たそう
● Module開発はEthereumのContractに比べるとし辛い
● Transactionの構造に署名を含めてしまっている
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9. 所感
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● Ethereumで提案されているAbstract Accountの思想を受
け継いでいるように思う
● ModuleがEthereumのClientよりも深くコンセンサスに関
わっている。
● カスタムModuleを許可したパブリックチェーンとして稼働
したところを見てみたい！