初探Move語言：Part 2-Move如何描述虛擬資產
這一系列的文章，我想談談Move相較於Solidity有什麼特別之處，不過許多人可能對於這兩種語言都很陌生，甚至不太了解區塊鏈以及去中心化的概念，為了能與大家分享我研究新技術時的喜悅 — — 特別是它們能帶來什麼樣的可能性，我想盡可能地用簡短的文字幫大家建構區塊鏈的世界觀，這個世界觀不免有我主觀的想像，但我認為在這樣的脈絡下，比較容易講述程式語言對區塊鏈世界的影響。
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基於智能合約實現的代幣特性
我們若細究Solidity或其他區塊鏈程式語言的特性，會發現其在描述資產上，有一些根本性的問題。
這裡做個簡單的知識點補充：
1. 原生代幣（native token)：每一種區塊鏈都會有一種原生代幣，例如在Ethereum這個鏈上的原生代幣是ETH(Ether)、在Solana這個鏈上的原生代幣是SOL。每種鏈就像是一個國家，原生代幣就是這個國家的通用貨幣，你必須使用它來支付交易手續費。
2. 智能合約(smart contract)：寫入區塊鏈的程式碼，因為區塊鏈具有不可逆性與公開性，將程式碼寫入區塊鏈後，就有合約的作用——利用不可修改的程序來擬定各種規則，可保障參與合約的利害關係人的權益。
3. ERC-20：以太坊區塊鏈上的一種智能合約代幣的協議標準。這個標準描述了如何創造一種代幣，並使其具備存款、轉帳等交易行為。稀缺性是無法擴展的
許多公鏈的原生代幣本身具有稀缺性，但這樣的稀缺性是無法擴展的。所以在這些鏈上發行的代幣(例如狗狗幣），必須自己實現各種交易邏輯，這也是為什麼在Ethereum上會有ERC-20的代幣標準，其描述代幣的總發行量以及如何使用這個代幣進行交易等邏輯。換言之，除了原生代幣外，那些基於智能合約所實現的代幣都是次等代幣，必須依賴開發者去維護其稀缺性以及交易安全，例如the DAO事件是駭客發現智能合約的漏洞，可以做重入攻擊不斷提款，這是透過智能合約創建代幣時，因交易邏輯的漏洞破壞了代幣本身的稀缺性。
顯然地，這些遵循ERC-20標準的代幣無法繼承原生代幣本身的稀缺性與安全性。同理，無論是BEP-20等在其他鏈上的代幣標準，也有一樣的問題。
無法確切地表達虛擬資產
BTC, ETH都以整數形態進行編碼，但資產其實更像是一種有各種屬性與操作方法的結構。當我們撰寫程式去操作用整數進行編碼的資產，特別容易出錯或必須用一些奇怪的方式來撰寫程式。
存取控制不夠靈活
存取控制是指＂誰能執行某個操作＂，例如，只有你可以將自己的資產轉移到別人的帳戶下。既有的區塊鏈系統是用基於公鑰的簽章來實現存取控制的，至於要如何定義客製化的存取控制規則？這些鏈沒有一個明顯的方法作為指引。
Move語言的特性
Move設計了一些特性，讓開發者可以更確切地在鏈上表達虛擬資產，同時又能有效地表達稀缺性(Scarcity)，並且對於資產的所有權(Onwership)有更靈活的存取控制。
資源(Resource)
資源是一種具有特定屬性的結構，我們可以根據需要客製化其屬性，資源可類比成物件導向的類別(Class)，就如同前述地，虛擬資產有其特殊的屬性特徵，無論是NFT、代幣，我們都需要適當地表達他們。因此透過資源這種可以客製化屬性的結構來描述虛擬資產，會更加適合。
安全性
Move拒絕不滿足資源安全性、型別安全性、記憶體安全性等關鍵特性的程式碼，藉以保障其安全性。
可驗證性
為了保障前述的安全性，Move需要對程式碼進行驗證，然而不可能對鏈上資料進行實時的檢查，這樣太耗費運算資源了。因此Move做了些權衡：
- 沒有指標(pointer)之類的動態指派運算。這使得驗證工具可以簡單且精確的對程式進行安全性分析，避免執行複雜的調用分析。
- 有限的修改：Move會確保在同個時間下，一個數值只有一個可修改的參考(mutable reference)。
- 模組化：類似物件導向的封裝概念，其邏輯對外不透明，對內透明。可強化資料的抽象，並保障模組內對資源的操作安全性。這樣的設計，可以使Move的靜態驗證工具單獨的驗證模組，確保模組內的邏輯是符合安全性的，可不考慮模組外的調用方是如何與模組互動的。
Move的靜態驗證工具利用上述這些特性，以便有效且精確地檢查執行階段的錯誤（例如整數溢位）與一些程式功能的正確性。
實作案例
public main(payee: address, amount: u64) {
let coin: 0x0.Currency.Coin = 0x0.Currency.withdraw_from_sender(copy(amount));
0x0.Currency.deposit(copy(payee), move(coin));
}這段程式碼是一個 Move 程序的主函數，它從發送者的帳戶中提取一定數量的貨幣，然後將這些貨幣存入收款人的帳戶。以下是每行程式碼的解釋：
public main(payee: address, amount: u64) {：這是主函數的定義，它接受兩個參數：payee是收款人的地址，amount是要轉移的貨幣數量。let coin: 0x0.Currency.Coin = 0x0.Currency.withdraw_from_sender(copy(amount));：這行程式碼從發送者的帳戶中提取amount數量的貨幣。這裡使用了0x0.Currency.withdraw_from_sender函數（在Move中稱為Procedure)，該函數從發送者的帳戶中提取指定數量的貨幣並返回。返回的貨幣被存儲在coin變數中。其中：- 0x0是帳戶地址，Move的任何Module、Procedure、Resource都被定義在某個帳戶下
- 0x0.Currency是0x0這個帳戶下的一個模組(module)，模組名稱為Currency
- 0x0.Currency.Coin是在0x0.Currency這個模組下定義的一個資源(Resource)，資源名稱為Coin
0x0.Currency.deposit(copy(payee), move(coin));：這行程式碼將coin變數中的貨幣存入payee地址的帳戶。這裡使用了0x0.Currency.deposit函數，該函數接受一個地址和一個貨幣值，並將貨幣值存入該地址的帳戶。- 在 Move 程序語言中，
copy是一個關鍵字，用於從一個變數創建一個副本，而不會改變原始變數的值。這在處理不可變數據或需要保留原始數據的情況下非常有用。 - 在這個特定的例子中，
copy(amount)會創建amount變數的一個副本，並將該副本傳遞給0x0.Currency.withdraw_from_sender函數。這樣做的原因是，Move 語言中的move語義會將原始數據 "移動" 到新的位置，並使原始數據無效。使用copy可以確保amount變數在調用函數後仍然有效且值不變。 copy和move的使用取決於數據的類型。對於資源類型（例如，這裡的Coin），只能使用move，因為資源必須保證唯一性，不能被複製。對於非資源類型（例如，這裡的u64整數），可以選擇使用copy或move。
資源無法被copy，只能被move，同時，Move也不允許你引用了資源卻沒有明確的move它（因為這可能會造成資源丟失），這些是Move用來保證資源安全性的機制
public deposit(payee: address, to_deposit: Coin) {
let to_deposit_value: u64 = Unpack<Coin>(move(to_deposit));
let coin_ref: &mut Coin = BorrowGlobal<Coin>(move(payee));
let coin_value_ref: &mut u64 = &mut move(coin_ref).value;
let coin_value: u64 = *move(coin_value_ref);
*move(coin_value_ref) = move(coin_value) + move(to_deposit_value);
}這段程式碼是一個名為 deposit 的 Move 函數，它將一定數量的 Coin 存入指定的 payee 帳戶。以下是每行程式碼的解釋：
public deposit(payee: address, to_deposit: Coin) {：這是函數的定義，它接受兩個參數：payee是收款人的地址，to_deposit是要存入的Coin。let to_deposit_value: u64 = Unpack<Coin>(move(to_deposit));：這行程式碼正在解包傳入函數的Coin資源，提取其值（類型為u64），並將其存儲在to_deposit_value變數中。- 在 Move 語言中，
Unpack是一種操作，用於解包一個結構體並獲取其內部的值。在你給出的代碼中，Unpack<Coin>(move(to_deposit))這行代碼正在解包to_deposit變數中的Coin結構體，並獲取其內部的值。 Unpack是 Move 的內建操作，它可以將一個結構體解包為一組值。這是一種反向操作，與Pack操作相對，Pack操作可以將一組值打包成一個結構體。- 需要注意的是，
Unpack操作會消耗掉原來的結構體，也就是說，一旦一個結構體被Unpack，那麼這個結構體就不能再被使用了。這是因為 Move 語言的設計原則之一是資源不能被copy，只能被move，所以當一個結構體被Unpack之後，它就被移動出了原來的變數，不能再被使用了。 let coin_ref: &mut Coin = BorrowGlobal<Coin>(move(payee));：這行程式碼從全局狀態中借用payee帳戶的Coin資源，並將其存儲在coin_ref變數中。- 這裡可以發現Move和Solidity的一個明顯的差異 — — Solidity是把用戶資產存在合約之中，用戶本身不擁有資產，但Move則會在用戶底下建立一個資產對應的資源實體，需要透過BorrowGlobal來引用用戶底下相應的資產（本例為Coin)
let coin_value_ref: &mut u64 = &mut move(coin_ref).value;：這行程式碼正在獲取coin_ref所指向的Coin資源的值的可變引用，並將其存儲在coin_value_ref變數中。- 這裡我們可以看到Move的其中一個特性 — — 有限的修改。Move會確保在同個時間下，一個數值只有一個可修改的參考(mutable reference)。在 Move 語言中，
&mut是一種用於創建可變引用的操作符。當你看到&mut，你可以理解為它正在創建一個可以被用來修改其所指向的值的引用。 - 需要注意的是，
&mut創建的可變引用有一些重要的限制： - 你不能同時擁有一個值的多個可變引用，這是為了防止數據競爭（data race）。
- 你不能同時擁有一個值的可變引用和不可變引用，這也是為了防止數據競爭。
- 當你擁有一個值的可變引用時，你不能再對這個值本身進行操作，直到你放棄這個可變引用。
let coin_value: u64 = *move(coin_value_ref);：這行程式碼正在讀取coin_value_ref所指向的值，並將其存儲在coin_value變數中。*move(coin_value_ref) = move(coin_value) + move(to_deposit_value);：這行程式碼正在將coin_value和to_deposit_value相加，並將結果存儲在coin_value_ref所指向的位置。}：這是函數的結束括號。
public withdraw_from_sender(amount: u64): Coin {
let transaction_sender_address: address = GetTxnSenderAddress();
let coin_ref: &mut Coin = BorrowGlobal<Coin>(move(transaction_sender_address));
let coin_value_ref: &mut u64 = &mut move(coin_ref).value;
let coin_value: u64 = *move(coin_value_ref);
RejectUnless(copy(coin_value) >= copy(amount));
*move(coin_value_ref) = move(coin_value) - copy(amount);
let new_coin: Coin = Pack<Coin>(move(amount));
return move(new_coin);
}這段程式碼定義了一個名為 withdraw_from_sender 的公開函數，該函數從交易發送者的帳戶中提取一定數量的 Coin 資源。
以下是該函數的具體步驟：
let transaction_sender_address: address = GetTxnSenderAddress();：獲取交易的發送者的地址。let coin_ref: &mut Coin = BorrowGlobal<Coin>(move(transaction_sender_address));：創建一個指向發送者帳戶中Coin資源的可變引用。let coin_value_ref: &mut u64 = &mut move(coin_ref).value;：創建一個指向Coin資源中value字段的可變引用。let coin_value: u64 = *move(coin_value_ref);：獲取Coin資源的值。RejectUnless(copy(coin_value) >= copy(amount));：檢查發送者帳戶中的Coin資源的值是否大於或等於要提取的數量。如果不是，則拒絕交易。*move(coin_value_ref) = move(coin_value) - copy(amount);：從發送者帳戶中的Coin資源的值中扣除要提取的數量。let new_coin: Coin = Pack<Coin>(move(amount));：創建一個新的Coin資源，其值等於要提取的數量。return move(new_coin);：返回新創建的Coin資源。
這個函數的主要用途是在發送者帳戶中提取一定數量的 Coin 資源，並將其作為一個新的 Coin 資源返回。這可以用於實現轉賬等功能。
Move的Procedure
Move在調用Procedure時，需要明確的Procedure ID做為參數，因此所有的Procedure call都是靜態決定的（不需要等到執行期間再做驗證） — — 因此沒有函數指標之類的特性，除此之外，在模組間的依賴關係是被建構成非循環的（acyclic)， 非循環模組的組合和動態指派的限制：所有屬於模組程序的stack frames必須是連續的。先天上可以避免Ethereum的重入攻擊。
靜態檢查
所有的Move程式都必須通過靜態檢查才能發佈到鏈上。靜態檢查包刮Structural checks、Semantic checks，是否有非法的引入內部procedure等等。
總結
Move用了類似物件導向設計的概念來表達虛擬資產，Module/Resource/Procedure的關係類似於Class/Object/Method。並且限制了一些程式語言常用的動態指派特性，讓大部分的問題都可以透過靜態檢查的方式處理，因此可以避免重入攻擊，同時降低鏈上計算的成本。同時針對資源的存取控制，有move, copy, pack, unpack等明確的方法，讓開發者在撰寫程式時，能夠直接意識到這些資源的所有權變化。
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