RES:Libra硬刚微信、支付宝?教你如何在Libra上发布金融资产_Orbit Token

本月17日，当Marcus被问到Libra未来是否会成为支付宝、微信的竞争对手时，Marcus对此表示了默认，“是的，议员。”但无论Libra未来的命运如何，也无论Libra将如何与微信、支付宝竞争，焦点都会回归到金融资产发行的问题上，那如何用代码实现？今天，营长手把手教你如何基于ERC20标准在Libra上发布金融资产。本文是「Libra编程」系列文章的第3篇，也是最后一篇。在之前的两篇文章，我们分别探讨了Libra项目的技术意义以及LibraClient与Validator内部处理与执行交易。Part1：被Libra刷屏的你绝对不知道,也许这才是它最大的"核武器"...Part2：关于Libra币交易,你需要了解的一切...Libra作为法币稳定币，成为一个金融系统还需要具有债券股票以及各种证券资产与衍生品，本文将从技术角度入手，使用ERC20标准在Libra区块链上发布金融资产。主要分为以下两部分：编写tokenmoudule编译、部署tokenmoudule希望这个教程可以让你对Libra的技术细节有更深刻的了解。编写tokenmoudule如何使用MoveIR编写一个简单的tokenmodule？为方便理解，我们选择Ethereum的ERC20token作为范例，分别执行mint、balanceOf和transfer三个功能。开始前，我们需要了解Libra与以太坊在处理resource的逻辑方面有什么不同。与Ethereumglobalstate不同的是，Libra并不设置统一集中存储的globalresource，而是将resource分散在各个账户存放。因此，以太坊智能合约撰写"addressstorageowner=0x"这类变量需要用不同的逻辑来实现。每个人拥有多少token也分别存放在各自账户的resource下，而不是采用"mapping(address=>uint256)"这样的统一存储方式处理。1、Capability

目前Libra开发团队推荐的处理globalvariable的方式是使用一个singletonpattern的module来进行模拟。因此，我们将事件拥有所有者的(owner)权限定义为一种只能被发布一次的resource，比如"resourceT{}"。针对这个T进行的操作有两个方法，一是在初始化时执行"grant()"用来确保TokenCapability被移交给所有者；而"borrow_sender_capability()"则是检查操作者是否拥有所有者的权限。1moduleTokenCapability{2resourceT{}3//GrantTokenCapabilitytotheowner4publicgrant(){}5//ReturnanimmutablereferencetotheTokenCapabilityofthesenderifitexists.Thiswillonlysucceedifthetransactionsenderistheowner.6publicborrow_sender_capability():&mutR#Self.T{}7}grant()如何执行"grant()"？首先，我们需要定义两个角色，调用这个函数的交易发起者与实际上的所有者owner。很可惜的是目前MoveIR并没有提供类似"Self.published_address"的方式来让我们获得发布该module的账户，因此我们只能在代码中写死module所有者的地址，代码如下：1//GrantTokenCapabilitytotheowner2publicgrant(){3letsender:address;4letowner:address;5lett:R#Self.T;67sender=get_txn_sender();89owner=0x1234;10//假设0x1234是所有者的地址11assert(move(sender)==move(owner),77);12//检查交易发起者是否为所有者1314t=T{};15//为所有者建立新的TokenCapability16move_to_sender<T>(move(t));17//将TokenCapability.T转移给所有者。18return;19}从上面的代码中我们可以发现，只有通过"sender==owner"检查才能取得所有者的resourceT，因此我们可以确保resourceT只会被所有者所拥有，其他的账户都没有机会获得这个resourceT。此外，"move_to_sender<structuretype>(resource)"是MoveIR提供的内建函数，它代表了将resource移交给交易发起者的账户。Borrow_sender_capability()如何检查并确认交易发起者拥有所有者的resource？借助MoveIR提供的辅助函数"borrow_global<structuretype>(resourceaccount)"处理。borrow_global会去该账户下面调取出resource，如果该账户下没有持有这个resource则会触发意外情况，交易也会失败。若成功则会返回可变的resourcereference。1//如果存在，则返回对交易发起者的TokenCapability的不可变引用。2//只有在交易发起者是所有者才会执行成功。3publicborrow_sender_capability():&mutR#Self.T{4letsender:address;5lett_ref:&mutR#Self.T;67sender=get_txn_sender();8t_ref=borrow_global<T>(move(sender));910returnmove(t_ref);11}2、Token

Libra的权限管理方式比较特别，上文已着重介绍，接下来撰写Tokenmodule！1moduleToken{23importTransaction.TokenCapability;45//Tokenresource,代表一个账户的总余额.6resourceT{7value:u64,8}910//建立一个新的Token.T，value值为011publiczero():R#Self.T{12returnT{value:0};13}1415//返回Token的值16publicvalue(token_ref:&R#Self.T):u64{17return*&move(token_ref).value;18}1920//为交易发起者发布初始余额为0的Token21publicpublish(){}2223//`mint_to_address`只能由所有者调用.24//这会给收款人一个新的Token,价值是amount25publicmint_to_address(payee:address,amount:u64){}2627//Mint一个新的Token，价值是`value`.28mint(value:u64,capability:&mutR#TokenCapability.T):R#Self.T{}29//返回Token余额`account`.30publicbalanceOf(account:address):u64{}3132//返回交易发起者的Token余额.33publicbalance():u64{}3435//将`to_deposit`的token存入the`payee`\\'s账户36publicdeposit(payee:address,to_deposit:R#Self.T){}37publicwithdraw(to_withdraw:&mutR#Self.T,amount:u64):R#Self.T{}38//将Token从交易发起者转到收款人39publictransfer(payee:address,amount:u64){}40}TokenResource整个Tokenmodule的结构如上。定义这个Token的resourceT{value:u64}代表了未来每个账户将会持有多少数量(T.value)的token，也要定义两个跟T相关的辅助函数zero()制作一个数量为零的Token.T，value()回传该Token.T的实际数值。Publish如同Capability一样，每个账户都是分别持有自己的resource。Libra的设计逻辑中并不允许在没经过某账户的同意下为其增加额外的resource，不像以太坊中只要有地址就可以收到别人的转账。因此，我们需要一个辅助函数供Token的所有者调用，为他们建立Token.T的resource。这是Publish负责的事情。1//为交易发起者publish一个初始余额为0的token23publicpublish(){4lett:R#Self.T;5//建立一个新的数值为0的Token.T6t=Self.zero();7//将Token.T转移到交易发起者的账户下8move_to_sender<T>(move(t));9return;10}Minting让账户拥有resourceToken.T的下一步便是发送一些token，因此接下来将具体解释mint功能如何实现！1publicmint_to_address(payee:address,amount:u64){2letcapability_ref:&mutR#TokenCapability.T;3letmint_token:R#Self.T;45//使用TokenCapability来确保只有所有者有权限可以增发token6capability_ref=TokenCapability.borrow_sender_capability();78//呼叫下方的mint()来建立数量为amount的Token.T9mint_token=Self.mint(copy(amount),move(capability_ref));1011//将mint出来的Token.T合并到收款人的名下，这个函数我们在下面解释。12Self.deposit(move(payee),move(mint_token));13return;14}1516mint(amount:u64,capability:&mutR#TokenCapability.T):R#Self.T{17//为确保只有交易发起者拥有TokenCapability.T，直接发布resource即可。18release(move(capability));1920//建立一个有amount数量的Token.T21returnT{value:move(amount。;22}增发token时，我们应先确保sender有增发的权限，如果没有这个权限，transaction便会失效；然后建立要增发给payee的Token.T，最后通过Token.deposit函数将新建的Token.T与payeeaccount下的resourceToken.T合并。Balance增发token后，还缺乏查询名下Token数量的方法，这就需要撰写balance了！1publicbalanceOf(account:address):u64{2lettoken_ref:&mutR#Self.T;3lettoken_const_ref:&R#Self.T;4lettoken_val:u64;56//从该账户下取得resourcereference7token_ref=borrow_global<T>(move(account));89//因为我们没有计划改动resource的数值，因此把可变的reference冻结，改成不可变的reference10token_const_ref=freeze(move(token_ref));1112//调用value()来取得实际的余额13token_val=Self.value(move(token_const_ref));14returnmove(token_val);15}161718//这个balance()是直接包装balanceOf()，提供交易发起者一个简单的接口可以查询。19publicbalance():u64{20letsender:address;21letbalance_val:u64;22sender=get_txn_sender();23balance_val=Self.balanceOf(move(sender));24returnmove(balance_val);25}转账Transfer重头戏当然是转账，transfer一共分为三个步骤：从交易发起者借用resourceToken.T；将交易发起者的resourceToken.T分割成要转账的部分与余额(由withdraw函数负责)；将交易发起者转账的部分与付款人的resourceToken.T合并(deposit函数负责)。因此整个transfer函数如下：1publictransfer(payee:address,amount:u64){2letto_pay:&mutR#Self.T;3letsender:address;4letto_withdraw:R#Self.T;56sender=get_txn_sender();78//借用交易发起者的resourceToken.T9to_pay=borrow_global<T>(move(sender));1011//分割出要给收款人的部分12to_withdraw=Self.withdraw(move(to_pay),move(amount));1314//将要给收款人的部分与收款人账户下原有的Token.T合并15Self.deposit(move(payee),move(to_withdraw));1617return;18}而Withdraw与Deposit实现如下：1publicdeposit(payee:address,to_deposit:R#Self.T){2letdeposit_value:u64;3letpayee_token_ref:&mutR#Self.T;4letpayee_token_const_ref:&R#Self.T;5letpayee_token_value:u64;67//取出要合并的数值8T{value:deposit_value}=move(to_deposit);910//获得付款人的Token.Treference与现有的数值11payee_token_ref=borrow_global<T>(move(payee));12payee_token_const_ref=freeze(copy(payee_token_ref));13payee_token_value=Self.value(move(payee_token_const_ref));1415//修改付款人的Token.T的数值16*(&mutmove(payee_token_ref).value)=move(payee_token_value)+17move(deposit_value);18return;19}2021publicwithdraw(to_withdraw:&mutR#Self.T,amount:u64):R#Self.T{22letvalue:u64;2324//取得交易发起者的Token.T数量，并确认是否足够支付这次转账25value=*(&mutcopy(to_withdraw).value);26assert(copy(value)>=copy(amount),10);2728//修改交易发起者的Token.T数量，并将分割后的Token.T转出去29*(&mutmove(to_withdraw).value)=move(value)-copy(amount);30returnT{value:move(amount。;31}测试module

一个mvir的档案含有两个区块，分别是modules与script，在modules中会撰写交易中需要部署的所有modules，script是在这次交易中我们想执行的程序。TestScript在我们的范例中，通过使用交易script的区块来进行测试。在这个测试中，我们把交易发起者作为所有者，并且mint1314个token给交易发起者，最后检查交易发起者的余额是否跟mint的数值：1314一致。1script:2importTransaction.TokenCapability;3importTransaction.Token;4main(){5letsender:address;6letbalance_val:u64;7letsender_balance:u64;8sender=get_txn_sender();910//Grantowner\\'scapability11TokenCapability.grant();1213//PublishanTokenaccount14Token.publish();1516//Mint1314tokenstotheowner17Token.mint_to_address(copy(sender),1314);1819//Checkbalance==131420balance_val=Token.balanceOf(copy(sender));21assert(copy(balance_val)==1314,2);22sender_balance=Token.balance();23assert(move(sender_balance)==move(balance_val),1);24return;25}测试在撰写完modules与script后，依据Libra团队的建议，需将档案放入"language/functional_tests/tests/testsuite/modules/"下，并执行"cargotest-pfunctional_tests<filename>"，Libra就会加载并将执行刚才所撰写的合约，结果如下图：编译、部署到localtestnet

如今Libratestnet尚未开放直接部署modules，只能通过建立自己的localtestnet来进行测试。现在部署的工具还在非常早期的阶段，对开发者的使用上也不是十分友好，以下是整理后的部署流程。1、编译Libra后，可以在"targe/debug/"资料夹下找到compiler和transaciton_builder两个工具；2、通过使用compiler将撰写的mvir编译成program，"./target/debug/compiler-o<output_file_name><input.mvir>"；3、通过transaction_builder把sender,program、argument等封装成rawtransaction，"./target/debug/transaction_builder<sender_address><sequence_number><path_to_program_file><output_transaction_file_name>--args"；4、最后进到libracli中使用submit<sender_address/sender_account_ref><path_to_transaction_file>对Libracli发出交易。注：我们也编写了几笔交易的scripts用来操作Token请参考此链接：https://github.com/second-state/libra-research/tree/master/examples/ERC20Token/transaction_scripts部署与使用Token的顺序1、先将token.mvir(含有Token、TokenCapability的module)部署到Libra；2、要想使用该token账户，必须先调用init.mvir将Token.T发布到账户的resource中；3、所有者可通过mint.mvir给其他拥有resourceToken.T的账户增发token；4、两个拥有resourceToken.T的account可以通过transfer.mvir进行token转移。开启允许部署modules的权限

Libra在编译时期(compilation-time)时从genesisfile里面读取是否可以设定部署modules的权限。因此，为把modules部署到localtestnet，我们需要在编译前修改这项设定。在"language/vm/vm_genesis/genesis/vm_config.toml"这个档案，只需将""中的"type=Locked"改为"type=Open"即可。更改完以后，一定要重新编译使设定生效。参考链接:1、SingletonPatternCapability:https://community.libra.org/t/any-notion-of-global-variables/355/22、TokenCapability:https://github.com/second-state/libra-research/blob/master/examples/ERC20Token/token.mvir#L33、TokenSourceCode:https://github.com/second-state/libra-research/tree/master/examples/ERC20Token

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