Move言語の安全性解析:スマートコントラクトの変革者

Move言語は、MoveVMを実装したブロックチェーン環境でコンパイルおよび実行できるスマートコントラクト言語です。安全性を主な特徴とする次世代のスマートコントラクト言語として、その安全性はどうでしょうか？EVMやWASMなどのコントラクト仮想マシンでよく見られる安全な脅威を回避できるのでしょうか？この記事では、言語の特徴、実行メカニズム、検証ツールの3つの側面からMove言語の安全性の問題を探ります。

1. Move 言語のセキュリティ機能

多くの既存のプログラミング言語とは異なり、Move言語は信頼できないコードとの安全な相互作用をサポートし、かつ静的検証をサポートするように設計されています。Moveは柔軟性の観点から非線形ロジックを放棄し、動的ディスパッチや再帰的外部呼び出しをサポートしていませんが、ジェネリック、グローバルストレージ、リソースなどの概念を使用して代替的なプログラミングモデルを実現しています。

以下はMove言語のトークン資産の実装例です:

MOVE モジュール 0x1::TestCoin { 0x1::signerを使用します。

const ADMIN: アドレス = @0x1;

構造体コインにはキーがあり、ストア{ 
    値: U64
}

struct Info はキーを持っています {
    total_supply:U64  
}

specモジュール {
    不変式 forall addr: 存在するアドレス<coin>(addr):
        グローバル<info>(ADMIN).total_supply >= グローバル<coin>(addr).value;
}

公共の楽しみinitialize(account: &signer) {
    assert!(signer::address_of(account) == 管理者, 1);
    move_to(account、情報 { total_supply: 0 })
}

公共の楽しみmint(account:&署名者、金額:u64):コイン{
    assert!(signer::address_of(account) == 管理者, 1);
    let coin = Coin { value: amount };
    let info = borrow_global_mut<info>(ADMIN);
    info.total_supply = info.total_supply + 金額;
    コイン
}

公共の楽しみvalue(coin: &Coin): U64 {
    コイン.バリュー  
}

}

この例は、Move言語のいくつかの重要なセキュリティ機能を示しています:

1. モジュール化:各Moveモジュールは構造体のタイプとプロセスの定義で構成されており、他のモジュールのタイプ定義をインポートし、他のモジュールのプロセスを呼び出すことができます。

2. リソースタイプ: has key または store でマークされた構造体はリソースタイプとして定義され、永続的なグローバルキー・バリューストレージに保存できます。

3. グローバルストレージ: Moveプログラムが永続データを保存できることを許可し、所有モジュールのみがプログラム的に読み書きできるが、公共台帳に保存されているため、他のモジュールからは見ることができる。

4. アクセス制御: 重要な操作に対するアクセス制御は、アサーションなどの方法で実現できます。

5. 不変量規約: 静的チェック可能な不変量を定義でき、形式的検証に使用されます。

6. バイトコード検証: セキュリティタイプと線形化検証を含み、不正なリソースタイプの操作を防ぎます。

これらの特性は、Move言語のコンパイル時の安全性を共同で保証します。

! Move Securityの説明:スマートコントラクト言語のゲームチェンジャー

2. Moveの実行メカニズム

Moveプログラムは仮想マシン上で実行され、システムメモリにアクセスできず、信頼できない環境でも安全に実行できます。

Moveプログラムはスタック上で実行され、グローバルストレージはメモリ(ヒープ)およびグローバル変数(スタック)に分かれています。メモリはメモリセルを指すポインタを保存できず、グローバル変数はメモリセルを指すポインタを保存するために使用されます。

Moveのバイトコード命令はスタック式インタプリタで実行され、実装と制御が容易で、ブロックチェーンのシーンに適しています。リソースタイプの値は破壊的に移動することしかできません。

Moveプログラムの実行状態は⟨C, M, G, S⟩の4つのタプルで、呼び出しスタック、メモリ、グローバル変数、オペランドを含みます。実行中、関数呼び出しは新しい呼び出しスタックオブジェクトを作成し、分岐命令は静的ジャンプを行い、動的ディスパッチを回避します。

MoveVMはデータストレージと呼び出しスタックを分離しており、EVMの設計とは異なります。この設計は柔軟性を犠牲にしましたが、安全性と実行効率を向上させています。

! ムーブセキュリティの説明:スマートコントラクト言語のゲームチェンジャー

3. プローバーを移動

Move Proverは、プログラムの動作を形式的な言語で記述し、推論アルゴリズムを使用してプログラムが期待通りであるかどうかを検証する、推論に基づく形式的検証ツールです。

Move Proverのアーキテクチャは以下の通りです:

1. Moveソースファイルの入力を受け取り、プログラム仕様を含みます。
2. パーサーは規則を抽出し、コンパイラーはソースコードをバイトコードにコンパイルします。
3. バリデーターオブジェクトモデルに変換する。
4. Boogie中級言語への翻訳。
5. Boogie検証システムが検証条件を生成します。
6. Z3ソルバーはSMT式が充足不可能かどうかをチェックします。
7. 診断レポートを生成し、ソースコードレベルのエラーに復元します。

Move は、Move 言語のサブセットである Move 仕様言語を使用して仕様を記述します。

Move Proverは、開発者がスマートコントラクトの正確性を確保し、取引リスクを減らすのに役立つ便利なツールです。

! ムーブセキュリティの説明:スマートコントラクト言語のゲームチェンジャー

まとめ

Move言語は安全性の設計において非常に優れており、言語の特性、仮想マシンの実行、および安全ツールの多くの側面を包括的に考慮しています。柔軟性の一部を犠牲にし、型チェックと線形論理を強化して、コンパイルチェックと形式的検証を容易にしています。MoveVMは状態とロジックを分離し、ブロックチェーン資産の安全管理のニーズにより適しています。

Move言語はEVMの一般的な再入、オーバーフロー、インジェクションなどの脆弱性を効果的に回避できますが、認証、ロジック、大整数オーバーフローなどの問題には依然として開発者の注意が必要です。Moveは安全性の観点から十分に考慮されていますが、第三者のセキュリティ会社による監査サービスの利用を推奨し、コードの規範作成と検証は専門のセキュリティチームに委ねるべきです。

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