ICS-20 for Corda

ICS-20概要

ICS-20 はIBC仕様の一部であり、 ブロックチェーン間のトークン転送を実現するIBC/APPプロトコルである。 パケット送受信とトークンのlock/unlock/burn/mint処理を同時実行することでブロックチェーン間のトークン送受信を実現する。 その手順は以下のとおりである。

  1. Src: IBCパケット送信 + senderからescrowへトークンをlock

  2. Dst: IBCパケット受信 + escrowからreceiverへバウチャートークンをmint

  3. Dst: バウチャートークンを任意に所有権移転

  4. Dst: IBCパケット送信 + sender’のバウチャートークンをburn

  5. Src: IBCパケット受信 + escrowからreceiver’へトークンをunlock

ICS-20 for Corda設計(既存のCash stateを用いる場合)

要点

  • ICS-20では、escrowの役割を、特定のユーザではなく中立的機械であるスマートコントラクトに負わせることが前提になっている。

  • しかしCordaの既存asset(e.g. Cash)は、特定のユーザ(Node)によって所有されることしか想定されておらず、スマートコントラクトにlockしたりmintさせることは難しい。

  • そこで特定のNode(金融機関等)を信頼し、そのNodeにescrowの役割を演じてもらう。

    • 以下ではこのNodeをBankと呼ぶこととする。

セキュリティ仮定

  • Srcチェーンにおいては、Cash発行は発行元によって適切に実施されているものとする(発行元への信頼)

  • Bank nodeはICS-20を通じてのみCashをlock(move)/unlock(move)/mint(issue)/burn(exit)するものとする(Bank nodeへの信頼)

手順

  1. Src: IBCパケット送信 + senderからBank@SrcへCash@Srcをmove

  2. Dst: IBCパケット受信 + Bank@DstからreceiverへCash@Dstをissue+move

  3. Dst: Cash@Dstの任意のmove

  4. Dst: IBCパケット送信 + sender’からBank@DstへCash@Dstをmove+exit

  5. Src: IBCパケット受信 + Bank@Srcからreceiver’へCash@Srcをmove

詳細仕様

States

追加state class無し

Commands

class HandleTransfer(msg: MsgTransfer)

ICS-20送金を指示するcommand class

Input states

  • [readonly] Host

  • [readonly] ClientState

  • [readonly] IbcConnection

  • IbcChannel

  • [複数可] Cash(owner = senderUser)

Output states

  • IbcChannel(packets += Pair(sequence, packet), nextSequenceSend += 1)

  • [複数可] Cash(owner = bankUser)

Contract rules

  • 全てのInput/Output statesが同一のbaseIdを共有していること

  • 全てのInput states(readonlyを除く)がOutput statesにも含まれること(IBCのstateは作成後に消去されることはないため)

  • packetの内容がCashの内容(ownerやdenominationやamount)と整合すること

  • その他ICS-20のcreateOutgoingPacketで規定されているルールに準拠すること

class HandlePacketRecv(msg: MsgRecvPacket)

ICS-20受信を指示するcommand class

Input states

  • [readonly] Host

  • [readonly] ClientState

  • [readonly] IbcConnection

  • IbcChannel

  • [複数可] Cash(owner = bankUser)

Output states

  • IbcChannel

  • [複数可] Cash(owner = receiverUser)

Contract rules

  • 全てのInput/Output statesが同一のbaseIdを共有していること

  • 全てのInput states(readonlyを除く)がOutput statesにも含まれること(IBCのstateは作成後に消去されることはないため)

  • packetの内容がCashの内容(ownerやdenominationやamount)と整合すること

  • その他ICS-20のonRecvPacket及びICS-4のrecvPacketで規定されているルールに準拠すること

class HandlePacketAcknowledgement(msg: MsgAcknowledgement)

ICS-20 ACK受信を指示するcommand class

Input states

  • [readonly] Host

  • [readonly] ClientState

  • [readonly] IbcConnection

  • IbcChannel

  • [複数可] Cash(owner = bankUser)

    • 送金先でパケット受信が失敗した場合のみ返金のためCashを処理する

Output states

  • IbcChannel(packets -= sequence, nextSequenceAck +=1)

    • ORDERED channelの場合のみnextSequenceAckをインクリメント

  • [複数可] Cash(owner = senderUser)

    • 送金先でパケット受信が失敗した場合のみ返金のためCashを処理する

Contract rules

  • 全てのInput/Output statesが同一のbaseIdを共有していること

  • 全てのInput states(readonlyを除く)がOutput statesにも含まれること(IBCのstateは作成後に消去されることはないため)

  • packetの内容がCashの内容(ownerやdenominationやamount)と整合すること

  • その他ICS-20のonAcknowledgePacket及びICS-4のacknowledgePacketで規定されているルールに準拠すること

Corda-IBCでの実装(ICS20専用のassetを定義する場合)

要点

  • 専用のassetであればIBC/TAOと連動してトークンをlock/unlock/mint/burnさせることができ、特定のNodeを信頼せずに済む。

  • 以下ではこのassetをICS20Cashと呼ぶこととする。

  • ICS20Cashのlock/unlock/mint/burnの管理を担うStateをBank stateと呼ぶことにする。

セキュリティ仮定

  • Srcチェーンにおいては、ICS20Cash発行は発行元によって適切に実施されている前提とする(発行元への信頼)

手順

  1. Src: IBCパケット送信 + senderからBank@SrcへICS20Cash@Srcをlock

    • TX inputs

      • Bank: ICS20Cashのlock残高はN

      • ICS20Cash: 額面はM、所有者はsender@Src

    • TX outputs

      • Bank: ICS20Cashのlock残高はN + M

      • ICS20Cash: None(outputsに含めない)

  2. Dst: IBCパケット受信 + Bank@DstからreceiverへICS20Cash@Dstをmint

    • TX inputs

      • Bank: ICS20Cashのmint残高はN

    • TX outputs

      • Bank: ICS20Cashのmint残高はN + M

      • ICS20Cash: 額面はM、所有者はreceiver@Dst

  3. Dst: ICS20Cash@Dstの任意のmove

  4. Dst: IBCパケット送信 + sender’からBank@DstへICS20Cash@Dstをburn

    • TX inputs

      • Bank: ICS20Cashのmint残高はN + M

      • ICS20Cash: 額面はM、所有者はsender’@Dst

    • TX outputs

      • Bank: ICS20Cashのmint残高はN

      • ICS20Cash: None(outputsに含めない)

  5. Src: IBCパケット受信 + Bank@Srcからreceiver’へICS20Cash@Srcをunlock

    • TX inputs

      • Bank: ICS20Cashのlock残高はN + M’

    • TX outputs

      • Bank: ICS20Cashのmint残高はN

      • ICS20Cash: 額面はM’、所有者はreceiver’@Src

詳細仕様

States

class ICS20Cash

ICS-20の送金に対応したトークンstate class

amount: Amount<Issued<Currency>>

トークンの数量。またデータ型としてissuer(発行者)及びdenomination(単位)の情報も保持する。

owner: AbstractParty

トークンの所有者

participants: List<AbstractParty>

トークンの当事者

class Bank

ICS20Cashのlock/unlock/mint/burnを管理するstate class

participants: List<AbstractParty>
baseId: StateRef
locked: Map<Denom, Amount>

denom別のlock済み金額

minted: Map<Denom, Amount>

denom別のmint済み金額

denoms: Map<Denom, Denom>

cosmos-sdkのdenomの扱い(ics/xxxxxxx)に対応するための連想配列

Commands

class HandleTransfer(msg: MsgTransfer)

ICS-20送金を指示するcommand class

Input states

  • [readonly] Host

  • [readonly] ClientState

  • [readonly] IbcConnection

  • IbcChannel

  • Bank

  • [複数可] ICS20Cash(owner = senderUser)

Output states

  • IbcChannel(packets += Pair(sequence, packet), nextSequenceSend += 1)

  • Bank(locked += Pair(denom, amount) または minted -= Pair(denom, amount))

Contract rules

  • 全てのInput/Output statesが同一のbaseIdを共有していること

  • 全てのInput states(readonlyを除く)がOutput statesにも含まれること(IBCのstateは作成後に消去されることはないため)

  • packetの内容がICS20Cashの内容(ownerやdenominationやamount)と整合すること

  • その他ICS-20のcreateOutgoingPacketで規定されているルールに準拠すること

class HandlePacketRecv(msg: MsgRecvPacket)

ICS-20受信を指示するcommand class

Input states

  • [readonly] Host

  • [readonly] ClientState

  • [readonly] IbcConnection

  • IbcChannel

  • Bank

Output states

  • IbcChannel

  • Bank(minted += Pair(denom, amount) または locked -= Pair(denom, amount))

  • ICS20Cash(owner = receiverUser)

Contract rules

  • 全てのInput/Output statesが同一のbaseIdを共有していること

  • 全てのInput states(readonlyを除く)がOutput statesにも含まれること(IBCのstateは作成後に消去されることはないため)

  • packetの内容がICS20Cashの内容(ownerやdenominationやamount)と整合すること

  • その他ICS-20のonRecvPacket及びICS-4のrecvPacketで規定されているルールに準拠すること

class HandlePacketAcknowledgement(msg: MsgAcknowledgement)

ICS-20 ACK受信を指示するcommand class

Input states

  • [readonly] Host

  • [readonly] ClientState

  • [readonly] IbcConnection

  • IbcChannel

  • Bank

    • 送金先でパケット受信が失敗した場合のみ返金のためBank/ICS20Cashを処理する

Output states

  • IbcChannel(packets -= sequence, nextSequenceAck +=1)

    • ORDERED channelの場合のみnextSequenceAckをインクリメント

  • Bank(locked -= Pair(denom, amount) または minted += Pair(denom, amount))

  • ICS20Cash(owner = senderUser)

    • 送金先でパケット受信が失敗した場合のみ返金のためBank/ICS20Cashを処理する

Contract rules

  • 全てのInput/Output statesが同一のbaseIdを共有していること

  • 全てのInput states(readonlyを除く)がOutput statesにも含まれること(IBCのstateは作成後に消去されることはないため)

  • packetの内容がICS20Cashの内容(ownerやdenominationやamount)と整合すること

  • その他ICS-20のonAcknowledgePacket及びICS-4のacknowledgePacketで規定されているルールに準拠すること