EVMで動くスマートコントラクト 記述言語を作りたい その最初の一歩 @akht_ikd / 2021.11.18 K-Ruby #27

池田 昭仁 (イケダ アキヒト) GMO Pepabo, Inc. エンジニア Twitter / @akht_ikd https://akhtikd.com

やりたいこと - EVM(Ethereum Virtual Machine)で動くスマートコントラクト記述言語 を自作したい - e.g. Solidity, Vyper - 自作言語で書いたスマートコントラクトがブロックチェーン(Ethereum)上 でずっと動いている...ってなんかイイ - Ethereumに興味があるのでEVMのことを知りたい

きっかけ WEB+DB PRESS Vol.125 特集1：作って学ぶプログラミング言語のしくみ これをきっかけに周りで言語実装が盛り上がる

きっかけ

言語実装の経験 - むかし「Go言語でつくるインタプリタ」を読んだ - Monkeyという独自言語の実装 - マークダウンのパーサ(toy)を書いた - コード生成はしたことない - やりたいことに対してわからないことだらけ

どうやってEVMターゲットの独自言語を作 るんだ...？

どうやって作る...? - Lexer, Parser, Code Generatorなどを用意して - 独自言語 -> EVMアセンブリ -> EVMバイナリ -> EVMバイトコード に変換する - 最終的にEVMバイトコードを吐ければいい - いきなり全部やるのは大変そう（最終的にはやりたいけど） - まずはさっと試せる何かがないものか... => ありました

https://github.com/etclabscore/evm_llvm

EVM LLVM - LLVMをバックエンドにしてスマートコントラクト言語を書ける - 字句解析・構文解析などをしてLLVM IRを生成すれば そこからのコード生成はLLVMに任せることができる - ひとまず動くものを作ってみるのによさそう - wikiもあり解説記事もある https://medium.com/@lonelydove/creating-your-own-smart-contract-languages-using-llvm-a83a9aa1e0c1

- こういう普通のレキサー・パーサーを用意 - （今回はKaleidoscopeがベース）

- ASTからLLVM IRを生成するコードを用意 - LLVM IRについてはまだよくわかってなくて 解説やサンプルコードを参考にして なんとなく雰囲気を掴んだ程度 ...

- EVMで動かすための処理を追加 - function dispatcher (main関数)の挿入 - フレームポインタの初期化 - ブロックチェーンへの引数を展開 - EVMからの戻り値を受け取る （このあたりまだ全然理解ができていない ...）

LLVM IRに変換できた

$ build/bin/llc -print-after-all -debug -mtriple=evm -fletype=asm toy.ll $ build/bin/llc -print-after-all -debug -mtriple=evm -fletype=obj toy.ll LLVM IR -> EVMアセンブリ LLVM IR -> EVMバイナリ

申し訳程度のRuby要素 EVMバイナリ -> EVMバイトコード

5b60806040526020803560008035610045808483600051806 0600152600051608001806000526020526004580192565b60 00516020900351600052915092509150908152f35b019056 def hoge(a b) a + b; ↓ LLVM IR ↓ EVMバイナリ ↓ EVMバイトコード

❯ evm --input 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000110000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000019 --code 5b60806040526020803560008035610045808483600051806060015260 0051608001806000526020526004580192565b60005160209003516000 52915092509150908152f35b019056 run 0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000002a EVMバイトコードを実際に EVMで動かしてみる 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011 => 17 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000019 => 25 0x000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002a => 42 def hoge(a b) a + b; が元のコードなので ちゃんと動いていそう！すごい！！

🎉これで準備が整った🎉 しかし残念ながら今回はここまで... 今回は他人の成果を紹介するだけになってしまいました...😇

これから - EVM LLVMを使いつつブロックチェーン独自の操作を実装する - アドレスに関する操作（balance, transferなど） - EVM LLVMからの脱却 - EVMについて知りたいというのがきっかけだったので EVM LLVMに頼りぱなしだとあまり意味がない... - 次回のK-Rubyで進捗をお話しできれば！

ご清聴ありがとうございました！