作者 | Second State
责编 | 乔治
出品 | 区块链大本营（blockchain_camp）
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 Libra Client 与 Validator 内部处理与执行交易。
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 token moudule
编译、部署 token moudule
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 token moudule
如何使用 Move IR 编写一个简单的 token module？
为方便理解，我们选择 Ethereum 的 ERC20 token 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 Ethereum global state 不同的是，Libra 并不设置统一集中存储的 global resource，而是将 resource 分散在各个账户存放。因此，以太坊智能合约撰写 "address storage owner = 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 global variable 的方式是使用一个 singleton pattern 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 "resource T{}"。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 Token Capability 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。
a) 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 Move IR 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：
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 resource T，因此我们可以确保 resource T 只会被所有者所拥有，其他的账户都没有机会获得这个 resource T。
此外，"move_to_sender<structure type>(resource)" 是 Move IR 提供的内建函数，它代表了将 resource 移交给交易发起者的账户。
b) Borrow_sender_capability()
如何检查并确认交易发起者拥有所有者的 resource？
借助 Move IR 提供的辅助函数 "borrow_global<structure type>(resource account)" 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 resource reference。
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 Token module！
a) Token Resource
整个 Token module 的结构如上。定义这个 Token 的 resource T {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。
b) 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。
c) Minting
让账户拥有 resource Token.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！
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 payee account 下的 resource Token.T 合并。
d) 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！
e) 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 resource Token.T；
将交易发起者的 resource Token.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 resource Token.T 合并 (deposit 函数负责)。
因此整个 transfer 函数如下：
而 Withdraw 与 Deposit 实现如下：
3、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。
a) Test Script
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 mint 1314 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。
b) 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 "cargo test -p functional_tests <file name>"，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 local testnet
如今 Libra testnet 尚未开放直接部署 modules，只能通过建立自己的 local testnet 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 raw transaction，
"./target/debug/transaction_builder <sender_address> <sequence_number> <path_to_program_file> <output_transaction_file_name> --args [<Arguments>]"；
4、最后进到 libra cli 中使用
submit <sender_address/sender_account_ref> <path_to_transaction_file>
对 Libra cli 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 resource Token.T 的账户增发 token；
4、两个拥有 resource Token.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 genesis file 里面读取是否可以设定部署 modules 的权限。因此，为把 modules 部署到 local testnet，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 "[publishing_options]" 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、Singleton Pattern Capability:
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、Token Source Code:
https://github.com/second-state/libra-research/tree/master/examples/ERC20Token
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