TOKEN:Libra硬剛微信、支付寶？你也試試

本月17日，當Marcus被問到Libra未來是否會成為支付寶、微信的競爭對手時，Marcus對此表示了默認，“是的，議員。”

但無論Libra未來的命運如何，也無論Libra將如何與微信、支付寶競爭，焦點都會回歸到金融資產發行的問題上，那如何用代碼實現？

今天，營長手把手教你如何基于ERC20標準在Libra上發布金融資產。

本文是「Libra編程」系列文章的第3篇，也是最后一篇。在之前的兩篇文章，我們分別探討了Libra項目的技術意義以及LibraClient與Validator內部處理與執行交易。

Part1：被Libra刷屏的你絕對不知道,也許這才是它最大的"核武器"...

Part2：關于Libra幣交易,你需要了解的一切...

Libra作為法幣穩定幣，成為一個金融系統還需要具有債券股票以及各種證券資產與衍生品，本文將從技術角度入手，使用ERC20標準在Libra區塊鏈上發布金融資產。主要分為以下兩部分：

編寫tokenmoudule

編譯、部署tokenmoudule

希望這個教程可以讓你對Libra的技術細節有更深刻的了解。

編寫tokenmoudule

如何使用MoveIR編寫一個簡單的tokenmodule？

為方便理解，我們選擇Ethereum的ERC20token作為范例，分別執行mint、balanceOf和transfer三個功能。

開始前，我們需要了解Libra與以太坊在處理resource的邏輯方面有什么不同。

與Ethereumglobalstate不同的是，Libra并不設置統一集中存儲的globalresource，而是將resource分散在各個賬戶存放。因此，以太坊智能合約撰寫"addressstorageowner=0x"這類變量需要用不同的邏輯來實現。每個人擁有多少token也分別存放在各自賬戶的resource下，而不是采用"mapping(address=>uint256)"這樣的統一存儲方式處理。

1、Capability

目前Libra開發團隊推薦的處理globalvariable的方式是使用一個singletonpattern的module來進行模擬。

因此，我們將事件擁有所有者的(owner)權限定義為一種只能被發布一次的resource，比如"resourceT{}"。針對這個T進行的操作有兩個方法，一是在初始化時執行"grant()"用來確保TokenCapability被移交給所有者；而"borrow_sender_capability()"則是檢查操作者是否擁有所有者的權限。

聲音 | Calibra產品副總裁：預計Libra協會成員的數量將會增加:Calibra產品副總裁、Libra聯合創始人Kevin Weil在網絡峰會技術會議上對觀眾說:“Libra不會像社交網絡那樣傳播開來。”“這不是幾年的工作，而是幾十年的工作，值得去做。” Weil似乎對其他公司有意加入Libra的前景感到樂觀。他稱“18個月前，這還是個想法。今天，我們有21個出色的Libra協會的成員;還有一群人希望參與其中。所以這個數字還會繼續增長。” 他補充說，如果人們覺得使用Calibra不舒服也沒關系，因為他們“不需要使用Facebook產品”才能使用libra。（CNBC）[2019/11/5]

1moduleTokenCapability{2resourceT{}3//GrantTokenCapabilitytotheowner4publicgrant(){}5//ReturnanimmutablereferencetotheTokenCapabilityofthesenderifitexists.Thiswillonlysucceedifthetransactionsenderistheowner.6publicborrow_sender_capability():&mutR#Self.T{}7}

a)grant()

如何執行"grant()"？

首先，我們需要定義兩個角色，調用這個函數的交易發起者與實際上的所有者owner。很可惜的是目前MoveIR并沒有提供類似"Self.published_address"的方式來讓我們獲得發布該module的賬戶，因此我們只能在代碼中寫死module所有者的地址，代碼如下：

1//GrantTokenCapabilitytotheowner2publicgrant(){3letsender:address;4letowner:address;5lett:R#Self.T;67sender=get_txn_sender();89owner=0x1234;10//假設0x1234是所有者的地址11assert(move(sender)==move(owner),77);12//檢查交易發起者是否為所有者1314t=T{};15//為所有者建立新的TokenCapability16move_to_sender(move(t));17//將TokenCapability.T轉移給所有者。18return;19}

從上面的代碼中我們可以發現，只有通過"sender==owner"檢查才能取得所有者的resourceT，因此我們可以確保resourceT只會被所有者所擁有，其他的賬戶都沒有機會獲得這個resourceT。

此外，"move_to_sender(resource)"是MoveIR提供的內建函數，它代表了將resource移交給交易發起者的賬戶。

聲音 | 德國副總理：政府必須明確拒絕Libra:9月17日，德國副總理兼財政部長奧拉夫·舒爾茨（Olaf Scholz）在柏林的一次小組討論中表示，Facebook計劃中的加密貨幣Libra將被明確拒絕。舒爾茨稱：“我們不能接受并行貨幣。你必須明確拒絕。”（路透社）[2019/9/18]

b)Borrow_sender_capability()

如何檢查并確認交易發起者擁有所有者的resource？

借助MoveIR提供的輔助函數"borrow_global(resourceaccount)"處理。borrow_global會去該賬戶下面調取出resource，如果該賬戶下沒有持有這個resource則會觸發意外情況，交易也會失敗。若成功則會返回可變的resourcereference。

1//如果存在，則返回對交易發起者的TokenCapability的不可變引用。2//只有在交易發起者是所有者才會執行成功。3publicborrow_sender_capability():&mutR#Self.T{4letsender:address;5lett_ref:&mutR#Self.T;67sender=get_txn_sender();8t_ref=borrow_global(move(sender));910returnmove(t_ref);11}

2、Token

Libra的權限管理方式比較特別，上文已著重介紹，接下來撰寫Tokenmodule！

1moduleToken{23importTransaction.TokenCapability;45//Tokenresource,代表一個賬戶的總余額.6resourceT{7value:u64,8}910//建立一個新的Token.T，value值為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//為交易發起者發布初始余額為0的Token21publicpublish(){}2223//`mint_to_address`只能由所有者調用.24//這會給收款人一個新的Token,價值是amount25publicmint_to_address(payee:address,amount:u64){}2627//Mint一個新的Token，價值是`value`.28mint(value:u64,capability:&mutR#TokenCapability.T):R#Self.T{}29//返回Token余額`account`.30publicbalanceOf(account:address):u64{}3132//返回交易發起者的Token余額.33publicbalance():u64{}3435//將`to_deposit`的token存入the`payee`'s賬戶36publicdeposit(payee:address,to_deposit:R#Self.T){}37publicwithdraw(to_withdraw:&mutR#Self.T,amount:u64):R#Self.T{}38//將Token從交易發起者轉到收款人39publictransfer(payee:address,amount:u64){}40}

動態 | 金融穩定委員會：引入Facebook的加密貨幣Libra需要一個新的監管框架:據路透社報道，6月25日，協調G20國家監管的國際機構——金融穩定委員會（FSB）表示，引入Facebook的加密貨幣Libra需要一個新的監管框架。此外，在此前大阪舉行的G20會議中，FSB稱，公司引入虛擬貨幣不會成為問題。FSB主席表示，FSB將和和其他機構共同監督加密資產的風險，并在必要時實施追加措施。[2019/6/26]

a)TokenResource

整個Tokenmodule的結構如上。定義這個Token的resourceT{value:u64}代表了未來每個賬戶將會持有多少數量(T.value)的token，也要定義兩個跟T相關的輔助函數zero()制作一個數量為零的Token.T，value()回傳該Token.T的實際數值。

b)Publish

如同Capability一樣，每個賬戶都是分別持有自己的resource。Libra的設計邏輯中并不允許在沒經過某賬戶的同意下為其增加額外的resource，不像以太坊中只要有地址就可以收到別人的轉賬。因此，我們需要一個輔助函數供Token的所有者調用，為他們建立Token.T的resource。這是Publish負責的事情。

1//為交易發起者publish一個初始余額為0的token23publicpublish(){4lett:R#Self.T;5//建立一個新的數值為0的Token.T6t=Self.zero();7//將Token.T轉移到交易發起者的賬戶下8move_to_sender(move(t));9return;10}

c)Minting

讓賬戶擁有resourceToken.T的下一步便是發送一些token，因此接下來將具體解釋mint功能如何實現！

1publicmint_to_address(payee:address,amount:u64){2letcapability_ref:&mutR#TokenCapability.T;3letmint_token:R#Self.T;45//使用TokenCapability來確保只有所有者有權限可以增發token6capability_ref=TokenCapability.borrow_sender_capability();78//呼叫下方的mint()來建立數量為amount的Token.T9mint_token=Self.mint(copy(amount),move(capability_ref));1011//將mint出來的Token.T合并到收款人的名下，這個函數我們在下面解釋。12Self.deposit(move(payee),move(mint_token));13return;14}1516mint(amount:u64,capability:&mutR#TokenCapability.T):R#Self.T{17//為確保只有交易發起者擁有TokenCapability.T，直接發布resource即可。18release(move(capability));1920//建立一個有amount數量的Token.T21returnT{value:move(amount。;22}

聲音 | 英國央行行長：央行將需考慮Libra對金融和貨幣穩定的影響:據華爾街日報報道，英國央行行長Mark Carney今天表示，鑒于社交媒體巨頭Facebook的影響力，Libra有可能成為全球金融體系的重要組成部分，因此需要由監管機構和央行進行審查。Carney稱，Facebook及其合作伙伴需要在反洗錢和數據保護等方面滿足監管機構，央行將需要考慮Libra對金融和貨幣穩定的影響，這一切必須在該支付系統正式啟動之前完成。[2019/6/21]

增發token時，我們應先確保sender有增發的權限，如果沒有這個權限，transaction便會失效；然后建立要增發給payee的Token.T，最后通過Token.deposit函數將新建的Token.T與payeeaccount下的resourceToken.T合并。

d)Balance

增發token后，還缺乏查詢名下Token數量的方法，這就需要撰寫balance了！

1publicbalanceOf(account:address):u64{2lettoken_ref:&mutR#Self.T;3lettoken_const_ref:&R#Self.T;4lettoken_val:u64;56//從該賬戶下取得resourcereference7token_ref=borrow_global(move(account));89//因為我們沒有計劃改動resource的數值，因此把可變的reference凍結，改成不可變的reference10token_const_ref=freeze(move(token_ref));1112//調用value()來取得實際的余額13token_val=Self.value(move(token_const_ref));14returnmove(token_val);15}161718//這個balance()是直接包裝balanceOf()，提供交易發起者一個簡單的接口可以查詢。19publicbalance():u64{20letsender:address;21letbalance_val:u64;22sender=get_txn_sender();23balance_val=Self.balanceOf(move(sender));24returnmove(balance_val);25}

e)轉賬Transfer

重頭戲當然是轉賬，transfer一共分為三個步驟：

從交易發起者借用resourceToken.T；

將交易發起者的resourceToken.T分割成要轉賬的部分與余額(由withdraw函數負責)；

將交易發起者轉賬的部分與付款人的resourceToken.T合并(deposit函數負責)。

動態 | Facebook子公司Calibra已在FinCEN注冊為MSB:據The Block消息，社交媒體巨頭Facebook新宣布的加密貨幣子公司Calibra已在美國反洗錢監管機構美國金融犯罪執法網（FinCEN）注冊。Calibra將為Libra加密貨幣提供一個數字錢包，今年2月在FinCEN注冊為貨幣服務業務（MSB），地址位于加州門羅公園(Menlo Park)。 Calibra于2月在FinCEN注冊為一家貨幣服務公司（MSB）。Calibra的MSB注冊號是31000141265767。Calibra可能還需要在其運營所在的每個州獲得州貨幣傳輸許可證，這取決于特定州的許可證要求和Calibra在該州的活動。[2019/6/19]

因此整個transfer函數如下：

1publictransfer(payee:address,amount:u64){2letto_pay:&mutR#Self.T;3letsender:address;4letto_withdraw:R#Self.T;56sender=get_txn_sender();78//借用交易發起者的resourceToken.T9to_pay=borrow_global(move(sender));1011//分割出要給收款人的部分12to_withdraw=Self.withdraw(move(to_pay),move(amount));1314//將要給收款人的部分與收款人賬戶下原有的Token.T合并15Self.deposit(move(payee),move(to_withdraw));1617return;18}

而Withdraw與Deposit實現如下：

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//取出要合并的數值8T{value:deposit_value}=move(to_deposit);910//獲得付款人的Token.Treference與現有的數值11payee_token_ref=borrow_global(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的數值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//取得交易發起者的Token.T數量，并確認是否足夠支付這次轉賬25value=*(&mutcopy(to_withdraw).value);26assert(copy(value)>=copy(amount),10);2728//修改交易發起者的Token.T數量，并將分割后的Token.T轉出去29*(&mutmove(to_withdraw).value)=move(value)-copy(amount);30returnT{value:move(amount。;31}

3、測試module

一個mvir的檔案含有兩個區塊，分別是modules與script，在modules中會撰寫交易中需要部署的所有modules，script是在這次交易中我們想執行的程序。

a)TestScript

在我們的范例中，通過使用交易script的區塊來進行測試。在這個測試中，我們把交易發起者作為所有者，并且mint1314個token給交易發起者，最后檢查交易發起者的余額是否跟mint的數值：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}

b)測試

在撰寫完modules與script后，依據Libra團隊的建議，需將檔案放入"language/functional_tests/tests/testsuite/modules/"下，并執行"cargotest-pfunctional_tests"，Libra就會加載并將執行剛才所撰寫的合約，結果如下圖：

編譯、部署到localtestnet

如今Libratestnet尚未開放直接部署modules，只能通過建立自己的localtestnet來進行測試。現在部署的工具還在非常早期的階段，對開發者的使用上也不是十分友好，以下是整理后的部署流程。

1、編譯Libra后，可以在"targe/debug/"資料夾下找到compiler和transaciton_builder兩個工具；

2、通過使用compiler將撰寫的mvir編譯成program，

"./target/debug/compiler-o"；

3、通過transaction_builder把sender,program、argument等封裝成rawtransaction，

"./target/debug/transaction_builder--args"；

4、最后進到libracli中使用

submit

對Libracli發出交易。

注：我們也編寫了幾筆交易的scripts用來操作Token

請參考此鏈接：

https://github.com/second-state/libra-research/tree/master/examples/ERC20Token/transaction_scripts

部署與使用Token的順序

1、先將token.mvir(含有Token、TokenCapability的module)部署到Libra；

2、要想使用該token賬戶，必須先調用init.mvir將Token.T發布到賬戶的resource中；

3、所有者可通過mint.mvir給其他擁有resourceToken.T的賬戶增發token；

4、兩個擁有resourceToken.T的account可以通過transfer.mvir進行token轉移。

開啟允許部署modules的權限

Libra在編譯時期(compilation-time)時從genesisfile里面讀取是否可以設定部署modules的權限。因此，為把modules部署到localtestnet，我們需要在編譯前修改這項設定。

在"language/vm/vm_genesis/genesis/vm_config.toml"這個檔案，只需將""中的"type=Locked"改為"type=Open"即可。更改完以后，一定要重新編譯使設定生效。

參考鏈接:

1、SingletonPatternCapability:

https://community.libra.org/t/any-notion-of-global-variables/355/2

2、TokenCapability:

https://github.com/second-state/libra-research/blob/master/examples/ERC20Token/token.mvir#L3

3、TokenSourceCode:

https://github.com/second-state/libra-research/tree/master/examples/ERC20Token

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