Самовдосконалення веб3-розробника — мова смартконтрактів

смартконтракти є автоматизованими виконуваними протоколами на блокчейн-платформах, які дозволяють здійснювати надійні угоди без посередників. Контракт містить кодові функції, які автоматично виконуються при виконанні визначених умов.

Концепція смартконтрактів була запропонована Ніком Сабо в 90-х роках, але широке застосування отримала лише з появою Ethereum. Ethereum підтримує розгортання та виконання смартконтрактів, вважається блокчейном другого покоління.

Мова смартконтрактів використовується для написання смартконтрактів, які після компіляції виконуються на віртуальній машині блокчейн-платформи. Ці мови повинні безпечно та ефективно виражати правила контракту та надавати інструменти для обробки транзакцій і стану блокчейну.

Більшість розробників працюють на Ethereum та сумісних з EVM блокчейнах, Solana є платформою з найбільшою кількістю розробників в екосистемі, що не сумісна з EVM, а Move спеціально розроблений для безпечної розробки смартконтрактів в блокчейні.

У цій статті буде представлено мови смартконтрактів з трьох аспектів: системи EVM, системи Solana та системи Move.

EVM система

EVM є ядром Ethereum, відповідальним за виконання смартконтрактів і обробку транзакцій. Ethereum використовує багаторівневу архітектуру, що включає байт-код, проміжну мову та мову високого рівня.

На блокчейнах на основі Ethereum та EVM найпопулярнішими мовами є Solidity та Vyper, а також доступні Yul, Yul+, Fe та Huff.

Solidity вперше була запропонована CTO Ethereum Гевіном Вудом, це об'єктно-орієнтована мова програмування, яка значно вплинула на C++, Python та JavaScript. Solidity визначає стандарт ABI для взаємодії з контрактами.

Vyper розроблений командою Віталіка Бутеріна, є альтернативним вибором для Solidity. Vyper подібний до Python, оптимізований для безпеки, читабельності та ефективності Gas.

Yul є мовою асемблера з розширеним керуванням потоком і є частиною інструментального набору Solidity. Yul+ є розширеною версією Yul.

Fe є мовою високого рівня, подібною до Rust, що дозволяє повторно використовувати код на основі модульної системи.

Huff є мовою асемблера, що має ручний контроль стеку та мінімальну абстракцію над інструкційним набором EVM.

На Ethereum близько 90% смартконтрактів розроблено на основі Solidity, що значно перевищує інші мови. Yul та Yul+ зазвичай використовуються для оптимізації Gas, тоді як Huff призначений для екстремальної оптимізації Gas.

Solana система

Solana відома механізмом PoH та високою продуктивністю, вона є однією з найшвидше розвиваючихся публічних блокчейн-мереж за останній рік.

Solana називає смартконтракти програмами на ланцюгу, які переважно написані мовою Rust. Solana має унікальну віртуальну машину SVM та байт-код SBF.

Ключовий компонент SVM Sealevel реалізує паралельну обробку. Смартконтракти Solana визначають стан читання та запису в режимі виконання, що дозволяє паралельне виконання безконфліктних транзакцій.

SBF на базі eBPF, має високу продуктивність, безпеку та портативність. SBF використовує користувацькі валідатори для забезпечення завершення програми та правильності інструкцій.

Теоретично, будь-яка мова, яка може бути скомпільована в LLVM IR, може використовуватися для написання смартконтрактів Solana, але на практиці підтримуються лише Rust та Solang.

Rust є загальною статично компільованою мовою, що забезпечує високу продуктивність і безпечність пам'яті. Solang є компілятором Solidity на базі архітектури LLVM, який підтримує використання Solidity на Solana та Polkadot.

Rust є основною мовою, яку офіційно підтримує Solana, вона має вищу стабільність; основна перевага Solang полягає в сумісності з мовою Solidity.

Move система

Move є мовою смартконтрактів, розробленою для проекту Diem від Meta, яка характеризується захистом типів ресурсів першого класу, гнучкістю та безпекою, що підлягає перевірці.

Aptos і Sui обидва використовують Move як основну мову смартконтрактів. Aptos успадкував Diem Move, Sui використовує кастомізовану версію Sui Move.

Компилятор, валідаційник та віртуальна машина Move були спроектовані з нуля. Валідаційник є основним механізмом безпеки Move, що забезпечує дотримання правил безпеки типів, пам'яті та ресурсів.

Move дружній до формалізованої верифікації, не підтримує динамічні призначення та інші функції, всі шляхи контракту можуть бути визначені на етапі компіляції. Move Prover є інструментом формалізованої верифікації смартконтрактів.

смартконтракти розробки інструментів

Для розробників, які працюють з EVM-сумісними ланцюгами, Solidity є найкращим вибором. Основні інструменти для розробки включають:

• Hardhat: середовище для розробки, компіляції, розгортання, тестування та налагодження додатків на основі Ethereum.
• OpenZeppelin: надає відкриту бібліотеку безпечних смартконтрактів.
• Foundry: фреймворк, орієнтований на Solidity, для створення, тестування та розгортання смартконтрактів.

Solana є другим вибором після Ethereum, основним фреймворком розробки є Anchor, що спрощує процес розробки на Solana.

Мова Move має інновації в основному дизайні безпеки, але наразі існує небагато публічних ланцюгів на основі Move, інструменти розробки не є достатньо досконалими.

Підсумок

Оцінюючи мови програмування для смартконтрактів, зазвичай враховують зручність використання, безпеку та екологічні ресурси.

Solidity має найбільший вплив, має багаті інструменти та бібліотеки для розробки, підходить для швидкої розробки.

Rust компенсує безпеку Solidity, екосистема Solana швидко розвивається і приваблює розробників.

Move додав більше механізмів безпеки, складність навчання є більш дружньою, але екосистема все ще на ранній стадії.