Scdt

© Copyright IBM Corporation 2018
IBM東京基礎研究所の取り組み
スマートコントラクト開発について
IBM東京基礎研究所
立石孝彰

スマートコントラクト
• ブロックチェーンプラットフォーム上で動くプログラム
• Hyperledger Fabric*1ではchaincodeと呼ぶ
• 契約の自動執行や監視のためのプロトコル
• 契約者間の手順や義務の定義
2
契約書
// mycc.go
func Invoke(…) {
…
}
プロトコルスマートコントラクト
顧客: 商品を発注する
店舗: 在庫確認後に承認する
店舗: 商品を発送する
配送: 商品を受領する
配送: 商品を配達する
顧客: 商品を受領する
1) Hyperledger FabricはLinux Foundationのプロジェクトです。

例: 購買契約とプロトコル
3
店舗:
発注を受けたら承諾・拒否の応答を返す。
承諾した場合、発送処理を行う。
発送するまでは注文変更を受け付ける。
配送業者:
商品を受領したら配送しなければならない。
顧客:
数量0の発注は行えない。
商品の配送を受けたら支払いを行う。
契約内容(の要約)
プロトコルと条件
シナリオ1:
顧客: 注文する。(数量 > 0)
店舗: 承諾する。
顧客: 再注文する。
店舗: 発送する。
配送: 受領する。
配送: 配達する。
顧客: 支払いを行う。(注文金額 == 支払額)
シナリオ2:
顧客: 注文する。
店舗: 拒否する。
0回以上の
繰り返し

スマートコントラクトの開発
4
// mycc.go
func Invoke(…) {
…
}
契約書スマートコントラクト
配送: 商品を配達する
顧客: 支払いを行う
プロトコル
1. 契約者間におけるメッセージ
と扱うデータの識別
2. 正しいメッセージ順序の定義
プロトコルに従いコーディング
法律家
エンジニア Blockchain技術者

デモ
5
Webアプリ
func Invoke(…)
{
}
Chaincode
SCXML engine
KVS
read/
write
event
Brower Node.js server Peer
REST proxy
顧客、店舗、配送
業者の活動を記録
顧客、店舗、配送
業者が操作

6

デモ: 発注一覧画面
7

デモ: 発注
8

デモ: 状態遷移図
9

スマートコントラクトの再利用
10
// mycc.go
func Invoke(…) {
…
}
契約書(海外用) スマートコントラクト
配送: 税関通過する
配送: 商品を納品する
プロトコル
国内配送条件
+ 海外配送条件
// mycc.go
func Invoke(…) {
…
(配送処理に対応
するコード)
}
契約書(国内用) スマートコントラクト
配送: 商品を納品する
プロトコル
国内配送条件
再利用
どこを修正する？
修正して影響ない？
バグ修正した。
不足条件追加した。

スマートコントラクトテンプレートによる自動化
• 可変項目(値や条件)をパラメータとした契約書とスマートコントラクト
• 契約条件の大枠は同じ
• 細かい部分が異なる
• 契約書テンプレートを埋めて実行可能なスマートコントラクトを生成
• 可変条件が自動的にプログラム化できれば全自動化は容易
11
// mycc.go
func Invoke(…) {
…
[ 配送処理に対応
するコード ]
}
契約書テンプレートスマートコントラクト
のテンプレート
[ 配送用プロトコル ]
プロトコルのテンプレート
[ 配送条件 ]

Smart Contract Development Tools (SCDT)
• テンプレートに基づく契約書からスマートコントラクトを自動生成
• プロトコル定義(動作仕様)にStatechartとDSL4SCを利用
• 形式仕様(DSL4SC)を用いることによって正しい動作を保証
• ３つの変換器から構成され、それぞれ独立に利用可能
• 汎用の監視・制御用クライアント
• アセット毎の状態確認と制御
12
契約書 Statechart
(SCXML*1)
DSL4SC Rules
protocol
(day_close;
day_open)*
property …
on day_open do {
…
}
Chaincode
(Go)
// mycc.go
func Invoke(…) {
…
}
SCXML
Live Viewer
state
event
SCT rule2scxml scxmlcc
プロトコル定義 *1) SCXML = State Chart XML (W3C標準)

SCT (Smart Contract Template)
• ANTLR4とEJS(JSテンプレート)の組み合わせ
• ANTLR4によって契約書中の文章を構文解析
• EJSによって構文解析結果を用いてDSL4SCルールを生成
13
<%
var paymentCondition =
translate(xpath.select(
'//value_PCond', document)[0]);
%>
on pay when {
<%- paymentCondition %>
} do { ... };
商品の配送を受けたら支払いを行う。
( [支払い金額は商品代金と同じとする。])
<contract>
<placeholder name=“PCond”>
<value_PCond>
<proposition>
<object>支払い代金</object>
<predicate>同じ</predicate>
<object>商品代金</object>
</proposition>
</value_PCond></placeholder>…
on pay when {
_data.amount == _event.data.amount
} do { ... };
契約書テンプレート
DSL4SCテンプレート(EJS)
構文解析
document
にバインド
DSL4SCルール
生成

DSL4SC
• 正規表現: プロトコル(イベント列のパターン)の記述
• 選択 “+”, 連接 “;” , 繰り返し “*” によりパターンを記述
• LDL式*1: 状態列に対する制約を記述
• canOrder: 注文可能状態
• ordered: 注文済状態
14
店舗:
発送するまでは注文変更を受け付ける。
注文後は再注文できない。
…
protocol (order; accept; ...) + ;;
property
canOrder // 初期状態
& [{true}*;{ordered}] !canOrder
& ...
;;
rule
on order
when canOrder { ... }// 事前状態 & 条件
do ordered { ... } // 事後状態 & アクション
...
*1) LDL = Linear Dynamic Logic
状態とイベント
イベントパターンの定義
状態列の性質

例: DSL4SCによるプロトコル定義
15
protocol
order; accept; (order; accept)*;
ship; receive; deliver; pay
+
order; reject;;
rule
on order when {
_event.data.quantity > 0
} do {
_data.item = _event.data.item;
_data.quantity = _event.data.quantity;
_data.amount = _event.data.amount;
_data.orderDate = _event.data.date;
};
…
on pay when {
} do { ... };
DSL4SC rule
プロトコルと条件
シナリオ1:
顧客: 注文する。(数量 > 0)
顧客: 再注文する。
店舗: 発送する。
配送: 受領する。
配送: 配達する。
顧客: 支払いを行う。(注文金額 == 支払額)
シナリオ2:
顧客: 注文する。
店舗: 拒否する。
0回以上の
繰り返し

DSL4SC (LDLについて)
• 契約(義務)に対応するように性質を記述
• 手続きではなく「常に」「いつかは」という時間に関する性質を記述可能
• 「どんな場合でもいつかはAの状態になる」 [{true}*] <{true}*> A
• 「Aの後にBの状態になる」  < {true}*; A > B
• 「Aの後は常にBの状態になる」  [ {true}*; A ] B
16
店舗:
発送するまでは注文変更を受け付けても良い。
注文後は再注文できない。
…
protocol ...;;
property
canOrder // 初期状態
& [{true}*;{ordered}] !canOrder
& ...
;;
rule
on order
when canOrder // 事前状態
do ordered { ... } // 事後状態
...
*1) LDL = Linear Dynamic Logic

DSL4SCからStatechartへの変換例
17
protocol
order; accept; (order; accept)*;
ship; receive; deliver; pay
+
order; reject;;
rule
on order when {
_event.data.quantity > 0
} do {
_data.item = _event.data.item;
_data.quantity = _event.data.quantity;
_data.amount = _event.data.amount;
_data.orderDate = _event.data.date;
};
…
on pay when {
} do { ... };
DSL4SC rule
Statechart

Scxmlcc & CCFlow
• CCFlow: 状態遷移機械を実装したGoパッケージ
• 条件/アクションの実行のためにOttoパッケージ(JSインタプリタ)を利用
• 条件/アクションとしてGoの関数も利用可能
• Chaincode中で利用されることを想定 (単独でも利用可能)
• scxmlcc: CCFlowを利用するchaincodeの生成器
• 生成したファイルはそのままchaincodeとしてデプロイ可能
• SCXMLのサブセットをサポート
18
SCXML
<scxml>
…
</scxml>
scxmlcc
CCFlow
Statechart
definition
Chaincode
Otto

Scxmlccで生成されたchaincodeの動作
19
Client Main I/F Ledger Main I/F SCXML
Invoke(…)
“order”
transaction
“order” event
Update the state
& Store the state
into KVS
Record the
transaction
Peer Chaincode
• イベントによる状態遷移
• 現在状態(と属性値)の取得
• Statechartインスタンスの
操作(作成,削除など)

Statechart (SCXML)
• Statechartはシステムの動作を定義するモデル
• 階層化、平行状態を用いて複雑な動作を簡潔に記述
• SCXMLはStatechartのXML表現のW3C標準
• オープンソースのSCXMLエディタ/ツールを利用可能
• 例: https://github.com/fmorbini/scxmlgui
20
Derivative Bond issuing

Statechartのテスト
• CCFlowを用いてローカル環境(コマンドライン)で実行
• デプロイする前にStatechartとしてのバグを発見
21
…
["day_close”, {"price": 90}]
["day_open"]
…
…
true
{"State":“4","Subflows":{}}
{"bought_shares":2,"cur_date":0,
"spot_price":90}
true
{"State":“2","Subflows":{}}
{"bought_shares":2,"cur_date":1,
"spot_price":90}
…
$ scxmlrun
-t trace.txt
-f events.txt
purchase.scxml
events.txt
trace.txt
purchase.scxml

参考情報
• ldltools: https://github.com/ldltools
• ldlsatとdsl4sc(rules2scxml)を提供
• Blockchainとは独立したLDLおよびSCXMLのためのツール
• DSL4SCにおける形式検証ツールも提供
• scdtools: https://github.com/scdtools
• ccflow(scxmlcc, scxmlrun)とデモのためのDocker環境を提供予定
22

Scdt

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Kürzlich hochgeladen

Kürzlich hochgeladen (8)

Empfohlen

Empfohlen (20)

Scdt