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Tezos 008 Edo protocol
- 1. Tezos: 008 Edo protocol DaiLambda, Inc. Jun FURUSE/古瀬 淳 Tezos Tokyo Meetup, 2021-02-26
- 2. ⾃⼰紹介 ⾃⼰紹介 古瀬 淳 @camlspotter / @camloeba ダイラムダ株式会社CEO 25年くらい OCaml を書いている
- 3. 会社紹介: ダイラムダ株式会社 会社紹介: ダイラムダ株式会社 Tezosブロックチェーン研究開発 コア開発: ノードやプロトコルの実装 アプリケーションへのコンサル業務 相場はやりません。 東⼭三条に新オフィスオープン予定!
- 6. Tezos Tezos 第三世代パブリックブロックチェーン Proof of Stake オンチェーンガバナンス 形式検証を重視 関数型⾔語 OCaml による実装 スマートコントラクト
- 7. Proof of Stake Proof of Stake トークン保有量に⽐例したブロック⽣成権 Proof of Work のようなマイニング資源を必要としない Tezos の LPoS: 「ベーキング」 Rasberry Pi 4 でさえ可能 ⽣成権を委託し報酬を得ることもできる ⼿数料が⾼騰しない
- 11. スマートコントラクト スマートコントラクト ブロックチェーン上でのプログラムの⾃動実⾏ : TezosのスマートコントラクトVM 「⾼レベル」スタックマシン 可変⻑整数 No overflow 静的型 “Never goes wrong” ™ データ型 pair, sum, option, list, map Michelson
- 12. Tezos スマートコントラクト Tezos スマートコントラクト マルチシグコントラクト in Michelson 型があるので⼿書きできる parameter (or (unit %default) (pair %main (pair :payload (nat %counter) # counter, used to prevent replay attacks (or :action # payload to sign, represents the requested action (lambda %operation unit (list operation)) (pair %change_keys # change the keys controlling the multisig (nat %threshold) # new threshold (list %keys key)))) # new list of keys (list %sigs (option signature)))); # signatures storage (pair (nat %stored_counter) (pair (nat %threshold) (list %keys key))) ; code { UNPAIR ; IF_LEFT { # D f lt t i t d thi
- 13. from better-call.dev コントラクト記述⾼級⾔語 コントラクト記述⾼級⾔語 Michelsonへとコンパイルする⾼級⾔語(たち) : Python eDSL Haskell eDSL Multi syntax (OCamlish/Reasonish/Pascalish) … SmartPy Lorentz LIGO
- 14. SCaml SCaml 弊社が開発したコンパイラ OCaml 完全下位互換 OCaml がわかる⼈なら書ける dune, Merlin, ocaml-lsp が使える Tezosの新機能をすぐ⾜せる SCaml. Not Scam. https://scamlang.dev/
- 15. SCaml SCaml マルチシグコントラクト in SCaml 普通に副作⽤のないOCamlのコード。 open SCaml type storage = { stored_counter : nat ; threshold : nat ; keys : key list } type parameter = { payload : payload ; sigs : signature option list } and payload = { counter : nat ; action : action } and action = | T f f t f
- 18. Tezos プロトコルの歴史 Tezos プロトコルの歴史 2018-09: 003: 開始バージョン 2019-05: 004 Athens: PoS参加条件引下げ、ガスリミット引上げ 2019-10: 005 Babylon: 合意アルゴリズム Emmy+、投票⽅式の改良 2020-03: 006 Carthge: スマコンVM強化 2020-11: 007 Delphi: ガスコスト⼤幅削減 2021-02: 008 Edo: Ticket, BLS12_381, Sapling, 匿名送⾦ 2021-0?: 009 F???: ???
- 19. Tezos 008 Edo Tezos 008 Edo 2021-02-13 (⽇本時間14⽇早朝)に移⾏ Ticket BLS12-381 (ゼロ知識証明) Sapling と匿名送⾦
- 20. Ticket Ticket
- 22. よくある Fungible Token 実装 よくある Fungible Token 実装 各ユーザーの所持量を管理テーブル 発⾏総量を変更する特殊操作: Mint/Burn 所有者移転操作: 発⾏総量の保存チェック
- 23. Ticket による Fungible Token Ticket による Fungible Token 所持量管理テーブルは不要 Mint: ticket 値を⽣成するだけ Burn: もらった ticket を破棄するだけ 発⾏総量を保存しない移転操作は⾃動的に失敗する
- 24. Ticket による Fungible Token Ticket による Fungible Token Mint: ticket を発⾏しユーザーコントラクトに送付 ユーザーコントラクトはもらった ticket を保存 ユーザーコントラクトは使⽤したい分をSPLITし発⾏者に送る ⼿元には残⾼のticketが残る。偽造できない Burn: 発⾏者は受け取った ticket を破棄して 額⾯分のサービスをユーザーに対して⾏う ユーザーコントラクトは ticket の⼀部を他⼈に譲渡できる
- 25. Ticket 応⽤ Ticket 応⽤ 量保存性が必要な数値ならいろんなものに使える FT UTXO 的なものを実装できる NFT NFT の ID を乗せることができる。別ID の ticket は join できない。 投票 投票⽤紙の ticket を有権者に配って、返事付きで返してもらう
- 26. Ticket型と関連命令の追加 Ticket型と関連命令の追加 線形性がある型: α ticket TICKET : α -> nat -> α ticket (** Ticket の複製は不可能 (型エラーになる) *) READ_TICKET : α ticket -> (address * α * nat) * α ticket (** 発⾏者のアドレスを返す *) SPLIT_TICKET : α ticket -> (nat * nat) -> (α ticket * α ticket) option (** 分割が正しくない場合は失敗する (None) *) JOIN_TICKET : α ticket -> α ticket -> α ticket option (** 発⾏者が異なると失敗する (None) *)
- 27. Ticket型の線型性 Ticket型の線型性 線形型: ⼀度しか使⽤できない値を表す型 Michelsonはスタック⾔語なので線形型そのものでは無い スタック上で DUP できない TICKET 命令でしか⽣成できない 定数は無い (定数をPUSHできると偽造可能) ブロックチェーン外にやり取りできない ⾼級⾔語では線形型が現れてくる: type linear α ticket val READ_TICKET : α ticket -> (address * α * nat) * α ticket (** 発⾏者のアドレスを返す 線型性のため、同じticketを返す *)
- 29. 楕円曲線 楕円曲線 楕円曲線上の格⼦点を「数」(素体 )として使 う 整数 と の⽣成元 から点 は簡単に計 算できるが、 から を計算するのは困難。 双線形写像 ⼆つの楕円曲線上の点を取る「都合のいい」関数 係数を左右に振り替えることができる。ペアリング検査 G a G P aP aP a e(aP , bQ) e(aP , bQ) = e(P , Q) ab
- 30. ペアリング検査による公開鍵署名 ペアリング検査による公開鍵署名 秘密鍵: 公開鍵: メッセージ: 署名: ← を知っていないと作れない と を⽐較して同じなら: を知っている⼈の署名だとわかる s p = sP m σ = smQ s e(P , σ) e(p, mQ) e(P , σ) = e(P , smQ) = e(sP , mQ) = e(p, mQ) s
- 31. BLS12-381 BLS12-381 匿名コイン Zcash の に使われている楕円曲線と 双線形写像の実装 ⼆つの素体 と を使う ( ) 009 Edo から Tezos/Michelson で使⽤可能に Sapling G1 G2 #G1 ≪ #G2
- 32. BLS12-381 in Tezos BLS12-381 in Tezos 型 bls12_381_g1: の型 bls12_381_g2: の型 bls12_381_fr: 係数の型 計算 INT : bls12_381_fr から int への型変換 ADD MUL NEG : と係数の計算に対応 ペアリング検査命令 PAIRING_CHECK : (bls12_381_g1 * bls_12_381_g2) list -> bool G1 G2 G1, G2 e(p1, q1) ∗ e(p2, q2)∗. . ∗e(pn, qn) ? = 1 e(p1, q1) = e(p2, q2) ⇔ e(p1, qq ) ∗ e(−p2, q2) = 1
- 33. BLS12-381 による署名検査 BLS12-381 による署名検査 チェーンは検査に特化している。データ作成の便利な命令はない。 本来はオフチェーンでやるべきこと。 open SCaml open BLS12_381 let [@entry] main _param _storage = let g1_one (* G1 の⽣成元 P *) = G1Bytes "0x17f1d3a73197d7942695638c4fa9ac0fc3688c4f9774b905a14e3a3f171bac586c55e8 in let g2_one (* G2 の⽣成元 Q *) = G2Bytes "0x13e02b6052719f607dacd3a088274f65596bd0d09920b61ab5da61bbdc7f5049334cf1 in let s (* 秘密鍵 *) = FrBytes "0x012345" in let p (* 公開鍵 = sP *) = let open G1 in g1_one * s in let m (* メッセージ *) = FrBytes "0x789012" in let mQ = let open G2 in g2_one * m in let sg (* 署名 = smQ *) = let open G2 in mQ * s in let a1 (* (P, sg) *) = (g1_one, sg) in let a2 (* (-p, mQ) *) = (G1.(~-) p, mQ) in (* ペアリング検査 (P ) ( Q) 1 *)
- 34. BLS12-381 とゼロ知識証明 BLS12-381 とゼロ知識証明 ゼロ知識証明 ある知識を知っていることを、 その知識そのものを公開せずに証明する。 例: 公開鍵署名 「⾃分はメッセージ に対してこの署名 を 作成できる秘密鍵 を知っている」 例: 匿名通貨 「⾃分は残⾼が 以上あるUTXOの秘密鍵 を持っている」 のでその⼀部 を送⾦してほしい m σ s n s n
- 35. BLS12-381 とゼロ知識証明 BLS12-381 とゼロ知識証明 Tezos/Michelsonは証明の検証のみ提供 検証器とそのパラメータ、そこに提供する証明データの 作成は提供されていない を利⽤可能 ゼロ知識証明ツールキット 証明したい性質を Python ⾵プログラムとして ⼊⼒、 検証器コード(Solidity)とパラメータを得る 性質を満たすデータを⼊⼒、証明データを得る 簡単な変更で Tezos/Michelson に使⽤ 可能 ZoKrates
- 36. ZoKrates for Tezos ZoKrates for Tezos 「ある数の平⽅根を知っている」 ZoKrates -c bls12_381 -s g16 使ってコンパイル の証明を作る 出⼒データを Tezos/Michelson 向けに変換 # ZoKrates での仕様 def main(private field a, field b) -> bool: return a * a == b $ zokrates compile -c bls12_381 -i root.zok $ zokrates setup -s g16 $ zokrates export-verifier -s g16 337 2 = 113569 $ zokrates compute-witness -a 337 113569 $ zokrates generate-proof -s g16
- 37. ZoKrates for Tezos ZoKrates for Tezos 「ある数の平⽅根を知っている」証明検証器 詳しくは を。 (* Tezos/Michelson *) open SCaml let [@entry] main ( ( ( input_x : bls12_381_fr), ( input_y : bls12_381_fr) ), ( ( proof_a : bls12_381_g1 ), ( proof_b : bls12_381_g2 ), ( proof_c : bls12_381_g1 ) ) ) () = let vk_a = G1Point ( "0x169d7633e3da4d413bf1918c412fc54c548ddf641a423f47b61ca883c0ba1b85f5ee13 "0x065dbcfb2123f8258ae2b3cf92035485f621e55d433b1f251ad37c02ae2b3ec6a1658a ) in let vk_b = G2Point (( "0x1116f52efd0f128a0bd6be9042bec761332408e765609caae2b6f7805ab3287143a9ba "0x16c58ffdfec9c8b7a4d3826e32a40f99e97bd237067971e474438078e8bca6ccbbee08 ) ( 記事
- 38. Sapling Sapling
- 39. Sapling Sapling Zcash の を導⼊ スマートコントラクトでゼロ知識証明を使った 匿名トランザクションが可能に。 Tezos本体が匿名コインになるわけでは無い!! Sapling protocol
- 40. Shielded tez Shielded tez : 1 shielded tez = 1 tez の匿名コイン コントラクト内のトランザクションは匿名化 このコントラクトをデプロイすればオレオレ匿名 tez を作れる sapling_contract.tz
- 41. tezos-client sapling tezos-client sapling コマンド コマンド Sapling トランザクションを作成してコントラクトに適⽤ GUIウォレットへの対応が待たれる # 匿名アカウント作成 $ tezos-client sapling gen key <zname> # 使⽤するスマートコントラクトを指定 $ tezos-client sapling use key <zname> for contract <contract> # 匿名アドレスを作成 $ tezos-client sapling gen address <zname> # 通常アカウントから匿名アドレスへの送⾦ 1 tez = 1 shielded tez $ tezos-client sapling shield <amount> from <name> to <zaddress> # 匿名アドレスの残⾼照会 $ tezos-client sapling get balance for <zname> in contract <contract> # 匿名送⾦の作成 $ tezos-client sapling forge transaction <amount> from <zname> to <zaddress> using <contract> # 送⾦命令の送信
- 42. Sapling in Michelson Sapling in Michelson Michelson レベルでは Sapling 関連データは抽象化され、 検証命令しか存在しない。 Transaction のためのゼロ知識証明はオフチェーンで作成。 ex. tezos-client sapling コマンド type n sapling_state (* 状態。 n は整数定数 *) type n sapling_transaction (* 状態変更 *) val SAPLING_EMPTY_STATE n : n sapling_state (** 空の状態 *) val SAPLING_VERIFY_UPDATE n : n sapling_transaction -> n sapling_state -> (int * n sapling_state) option (** State の元で transaction が valid であれば、 transaction を適⽤して新しい state を返す *)
- 43. Sapling の応⽤ Sapling の応⽤ Sapling 命令は Shielded tez のためだけではなく、 匿名トランザクションを使った FT dApps の実現に利⽤できる
- 44. Sapling in SCaml Sapling in SCaml Michelson の型では 'sz には整数が来る。 でも、定数だし、依存型というわけでもない。 多層バリアントを使って数値から型への変換を⾏う。 サイズ 8 の空 state を作るには: Saplint.empty_state `n8 : [> `n8] state module Sapling : sig type 'sz state = 'sz sapling_state type 'sz transaction = 'sz sapling_transaction val empty_state : 'sz -> 'sz state val verify_update : 'sz transaction -> 'sz state -> (int * 'sz state) option end
- 45. Tezos 008 Edo Tezos 008 Edo 主な新機能: Ticket BLS12-381 Sapling 他にも Keccak, SHA3 命令の追加、 PVSS などある
- 46. Tezos 009 F??? Tezos 009 F??? ベーキングアカウント コントラクト呼び出し規約変更 ガス量最適化 などなど。現在プロトコル改定提案に向けてテスト中。
- 47. 求⼈情報(予定) 求⼈情報(予定) プロジェクトマネージメントできる⽅ PM経験 + 英語 + OCaml + 関⻄圏 詳細は近⽇中に で https://dailambda.jp
- 48. Tezos: 008 Edo protocol DaiLambda, Inc. Jun FURUSE/古瀬 淳 Tezos Tokyo Meetup, 2021-02-26