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【在 Nervos CKB 上做开发】Nervos CKB 脚本编程简介[1]:验证模型

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发布于 08/26 15:22
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CKB 脚本编程简介[1]: 验证模型

原文作者:Xuejie 本文译者:Jason,Orange

截至目前,CKB 中的 Cell 验证模型或多或少已经趋于稳定,因此我将在这里开始写一系列文章来介绍 CKB 脚本编程。我的目标是补充在阅读白皮书后编写 CKB 脚本所需的所有缺失的细节实现,这样您就可以开始探索 CKB 呈现的这个美丽的仙境。

您可能会注意到我将在CKB上运行的代码称为脚本,而不是智能合约。这是因为智能合约对我来说是一个令人困惑的术语,我在这里想用另一个词来表示 CKB 独特的可编程性。CKB 中的脚本不一定只是我们在脚本语言中看到的脚本,例如 Ruby,JS,它实际上是指在 CKB VM 上运行的 RISC-V 格式二进制文件。

这第一篇文章将专门介绍 CKB v0.14.0 中引入的全新验证模型。这可能听起来很无聊,但我保证这是最后一篇没有实际例子的帖子 :P

请注意,尽管我认为 CKB 的编程模型现在非常稳定,但目前仍然在进行开发,因此可能会有变化。我会尽力确保这篇文章更新,但如果有什么让你感到困惑的话,这篇文章现在正在描述 CKB 的这次提交

概述

下面一张图片说明了 CKB 的真实交易过程:

file

这张图中有很多内容,我们将在稍后的文章中再次回到此图。今天,我们将只关注 Cell 数据结构中的 2 个实体:locktype

pub struct CellOutput {
    pub capacity: Capacity,
    pub data: Bytes,
    pub lock: Script,
    #[serde(rename = "type")]
    pub type_: Option<Script>,
}

从数据结构中我们可以看到 locktype 共享相同的结构,稍后我们可以证明它们也是在同一个环境中执行的,它们之间的差异只是在几个小细节中:

  • lock 是必选项, while type 是可选项
  • 通常,他们用于不同的实例

我们首先从 type 脚本开始。

type 脚本

请注意,注意这里的名字只是一个幸运的意外,它与心爱的编程语言无关.

如果你考虑一下,CKB(或大多数基于 UTXO 的区块链)上的交易只会将一组 Cell(或 UTXO )转换为另一组 Cell。有趣的是,这里的实际转换过程。这就是我们开始设计CKB验证模型的地方:我们如何构建模型以更好地验证 Cell 转换?

这就是 type 脚本的用武之地:type 脚本用于验证 Cell 转换阶段的某些规则。这里的一些例子包括:

  • 验证 UDT(用户定义的Token)余额以确保不会无效地发出新 Token。

  • 确保每一个可能发生变化的 Cell 都拥有一个独一无二的名字,注意一下,这是非常有趣的,未来的文章很多都将和这一点息息相关,敬请期待。

  • 实现经济结构。事实上,NervosDAO 完全是作为一个 type 脚本实现的,而不需要共识层的支持。

  • 比特币的虚拟机可以编译成基于 RISC-V 二进制文件,这意味可以将 CKB 转换成另一种实现形式的比特币。

  • 请记住,除了数据之外,Cell 还可以用来存储代码,因此 type 脚本也可以用来对 Cell 中的代码进行测试,确保代码正确。

简而言之,type 脚本可以用来存储 Cell 转换中所需要的任何验证逻辑,结合 CKB 虚拟机的灵活性,我相信它将提供无限的开发潜能。

lock 脚本

type 脚本用来存储 Cell 的逻辑转换,但是还缺少一件事情:如何保护自己的 Cell 不受其他人的攻击呢?换句话说,在这个瞬息万变的世界里,我如何才能确保我的 token 永远属于我呢?

这就是为什么我们需要设计 lock 脚本。只有当 lock 脚本能够成功执行时,才可以使用该 Cell。这与 type 脚本不同,type 脚本可能完全是可选的。而 lock 脚本总是需要用来保护 Cell 的安全性的。

通常,你会期望一个 lock 脚本包含一个签名验证,就像所有其他区块链所做的那样,当然 CKB 还将提供一些全新的解锁用例:

  • 实际的签名算法完全由 lock 脚本来决定,而您可以自由使用任何 lock 脚本。这意味着您可以自由地选择任何您需要的适合的签名算法。在官方发行的 CKB 版本中,我们将 secp256k1 作为默认的 lock 脚本。如果您想使用这个,并且有人用 schnorr 签名实现了一个 lock 脚本,那么我们非常欢迎您使用这个脚本。

  • 除了签名验证之外,lock 脚本还可以包含其他用于解锁 Cell 的规则。比如,如果一笔交易包含了一个使用了我的 lock 脚本的 output cell,但是它的容量大于我可以使用的 Cell,那么我可以通过配置我的 lock 脚本来进行容量传递。这样的话,当有人向我发送容量时,他们可以使用我现有的 Cell 为我创建一个新的 Cell。他们不需要像比特币那样为我再重新创建一个新的 Cell。

在我看来,CKB 最好的部分就是,社区创建的 lock 脚本与官方默认脚本的处理方式完全相同。官方脚本没有任何特权。与其他一些区块链项目不同,CKB 为整个社区提供了开发 CKB 脚本的完全自由。

运行模型

现在让我们看看是什么时候执行 locktype 脚本的。

回到例子

这是我们之前看到的交易:

file

在图中,执行流程如下:

  1. Lock Script 1 执行一次。
  2. Lock Script 2 执行一次。
  3. Type Script 1 执行一次。
  4. Type Script 2 执行一次。

在后面的文章中,我们可以看到 lock 和 type 脚本都在相同的环境中执行,并且都可以访问整个交易。如果任何一个脚本失败,整个交易就会失败。只有当所有脚本都成功时,交易才被认为是有效的。

有几点值得一提:

  • 尽管有 2 个带有 Lock Script 1 的 input cell,但它只执行一次,由实际的 lock 脚本来定位具有相同 lock 脚本的所有 input cell,并验证两个签名。

  • 在这个交易中只执行 input cell 中的 lock 脚本,例如:这里不执行 Lock Script 3

  • 即使 input cell 和 output cell 都包含 Type Script 1,也只执行一次。

  • 在 input 和 output cell 中都会执行 type 脚本,其中包括 Type Script 1Type Script 2

  • 有些 cell 没有 type 脚本,在本例中我们只是省略了执行。

规则

现在我们总结一下规则:

  • 在 input cell 中的 lock 脚本会被收集和解压,每个单独的 lock 脚本会被执行一次,并且只执行一次。

  • input 和 output cell 中的 type 脚本(如果存在的话)会被收集在一起并解码,每个单独的 type 脚本都会被执行一次,并且只执行一次。

  • 任何脚本失败,则整个交易验证失败。

下期预告

现在已经介绍了 cell 模型,我们将在下一篇文章中研究如何实际编写 CKB VM 脚本。将验证默认的 secp256k1 lock 脚本,来演示 CKB VM 脚本的使用周期。

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本文转载自:https://xuejie.space/2019_07_05_introduction_to_ckb_script_programming_validation_model/

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【在 Nervos CKB 上做开发】Nervos CKB 脚本编程简介[1]:验证模型

CKB 脚本编程简介[1]: 验证模型 本文作者:Xuejie 原文链接:Introduction to CKB Script Programming 1: Validation Model 本文译者:Jason,Orange 译文链接:https://talk.nervos.org/t/c...

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