Plutus: un lenguaje de programación del que no sabías nada

Plutus es un lenguaje de programación diseñado específicamente para escribir contratos inteligentes en la blockchain de Cardano.

Características principales de Plutus

1. Base en Haskell: Plutus está basado en Haskell, un lenguaje de programación funcional puro conocido por su robustez y seguridad matemática. Esto significa que utiliza conceptos como funciones puras, inmutabilidad y tipos fuertes, lo que reduce errores y mejora la verificabilidad del código. 
2. Contratos inteligentes en Cardano: Plutus es el núcleo de la infraestructura de contratos inteligentes de Cardano. Permite a los desarrolladores definir lógica personalizada para transacciones en la blockchain, como acuerdos financieros, subastas o sistemas de gobernanza descentralizada. 
3. Ejecución en dos entornos: On-chain: Una parte del código de Plutus se ejecuta directamente en la blockchain de Cardano para validar transacciones. Este código debe ser eficiente y seguro, ya que afecta el consenso de la red. Off-chain: Otra parte se ejecuta fuera de la cadena (por ejemplo, en wallets o aplicaciones cliente) para preparar transacciones antes de enviarlas a la blockchain. Esto optimiza el rendimiento y reduce costos. 
4. Modelo UTXO extendido (eUTXO): Plutus utiliza el modelo de "Unspent Transaction Output" (salidas de transacciones no gastadas) de Cardano, extendiéndolo con lógica programable. Los contratos inteligentes especifican las condiciones bajo las cuales los fondos (ADA, la criptomoneda de Cardano) pueden gastarse. 
5. Seguridad y formalidad: Al estar basado en Haskell, Plutus permite la verificación formal del código, lo que significa que los desarrolladores pueden probar matemáticamente que sus contratos inteligentes funcionarán como se espera, minimizando vulnerabilidades como las vistas en otros sistemas (por ejemplo, reentrancy bugs en Ethereum).

¿Cómo se usa?

• Plutus Core: Es el lenguaje de bajo nivel al que se compila el código escrito en Plutus. Los desarrolladores no suelen escribir directamente en Plutus Core, sino que usan las herramientas de alto nivel basadas en Haskell. 
•  Plutus Platform: Incluye herramientas como el Plutus Playground, un entorno de simulación donde los desarrolladores pueden escribir, probar y depurar contratos inteligentes antes de implementarlos en la red real. 
•  Interacción con ADA: Los contratos en Plutus gestionan transacciones en ADA y otros tokens nativos de Cardano, con costos calculados en función del uso de recursos (gasto computacional).

Plutus busca diferenciarse de lenguajes como Solidity (usado en Ethereum) al ofrecer mayor seguridad y precisión gracias a su enfoque funcional y su integración nativa con el diseño de Cardano.

¿Qué es Cardano?

Cardano es una plataforma blockchain de tercera generación diseñada para ser escalable, sostenible y segura.

Fue creada por Charles Hoskinson, uno de los cofundadores de Ethereum, y está desarrollada por tres organizaciones principales: IOHK (IOG), la Cardano Foundation y Emurgo. Su criptomoneda nativa es ADA, nombrada en honor a Ada Lovelace, considerada la primera programadora de la historia.

Es una plataforma que permite almacenar, transformar y gestionar valor, identidad y gobernanza.

¿Cómo se relaciona con Cardano?

En esencia:

• Cardano es la infraestructura (la blockchain). 
• Plutus es la herramienta que permite programar lógica compleja sobre esa infraestructura.

Veamos un ejemplo sencillo, un "Hello, world" en Plutus.

{-# LANGUAGE NoImplicitPrelude #-}
{-# LANGUAGE TemplateHaskell   #-}

module HelloWorld where

import PlutusTx (compile, BuiltinData)
import Plutus.V1.Ledger.Api (ScriptContext)
import Prelude (IO)

-- El validador más simple posible
{-# INLINABLE helloWorld #-}
helloWorld :: BuiltinData -> BuiltinData -> ScriptContext -> Bool
helloWorld _ _ _ = True

-- Compilar el validador para usarlo en la blockchain
validator :: Validator
validator = mkValidatorScript $$(PlutusTx.compile [|| helloWorld ||])

Este es un contrato "sin restricciones". Si lo despliegas en Cardano, cualquier persona podría gastar los fondos asociados con él, porque el validador no impone condiciones. En un entorno real, añadirías lógica para restringir el acceso (por ejemplo, requerir una firma o un plazo).

Como se puede apreciar el programa nos recuerda a un programa hecho en Haskell.

Explicación del código

• Pragmas y módulos:#LANGUAGE NoImplicitPrelude: Desactiva el preludio estándar de Haskell para usar el de Plutus. #LANGUAGE TemplateHaskell: Permite compilar el código a Plutus Core usando Template Haskell. import PlutusTx y otros: Importa las herramientas necesarias de la biblioteca de Plutus. 
•  Función helloWorld: Toma tres argumentos: BuiltinData (datos del "datum" y "redeemer", que son parámetros del contrato) y ScriptContext (información sobre la transacción). Devuelve True siempre, lo que significa que cualquier transacción que intente gastar los fondos bloqueados por este contrato será válida. 
•  Compilación: $$(PlutusTx.compile [|| helloWorld ||]) convierte la función en un script que puede ejecutarse en la blockchain de Cardano.

Ejemplo. Imaginemos que queremos bloquear 10 ADA en un contrato, y solo una persona con una clave privada específica (representada por su PubKeyHash) puede desbloquearlos.

Este sería el código para realizar la operación:

{-# LANGUAGE NoImplicitPrelude #-}
{-# LANGUAGE TemplateHaskell   #-}

module SimpleLock where

import PlutusTx (compile, BuiltinData)
import Plutus.V1.Ledger.Api (ScriptContext, PubKeyHash, scriptContextTxInfo, txSignedBy)
import Plutus.V1.Ledger.Contexts (TxInfo)
import Prelude hiding (($))

-- El validador que verifica la firma
{-# INLINABLE mkValidator #-}
mkValidator :: PubKeyHash -> BuiltinData -> BuiltinData -> ScriptContext -> Bool
mkValidator pkh _ _ ctx = txSignedBy (scriptContextTxInfo ctx) pkh

-- Compilar el validador
validator :: PubKeyHash -> Validator
validator pkh = mkValidatorScript $$(PlutusTx.compile [|| mkValidator ||]) `applyCode` liftCode pkh

Este es tan solo un programa de control de acceso.

Para concluir, Plutus esta diseñado para lógica financiera y de validación. No podríamos usarlo para programar una calculadora de ecuaciones diferenciales o un programa para validar cadenas de caracteres.

Enlaces:

https://developers.cardano.org/docs/smart-contracts/plutus/
https://developers.cardano.org/docs/get-started/