Web3 開發者的自我修養——智能合約語言

智能合約是區塊鏈平台上的自動化執行協議，無需中間人即可實現可信交易。合約包含代碼函數，滿足預定條件時自動執行。

智能合約概念由 Nick Szabo 在90年代提出，但直到以太坊出現才廣泛應用。以太坊支持智能合約部署和執行，被視爲第二代區塊鏈。

智能合約語言用於編寫智能合約，編譯後在區塊鏈平台虛擬機上執行。這類語言需要安全高效地表達合約規則，並提供處理區塊鏈事務和狀態的工具。

多數開發者在以太坊及兼容 EVM 的區塊鏈上開發，Solana 是非 EVM 兼容生態中開發者最多的平台，Move 則專爲安全開發區塊鏈智能合約而設計。

本文將從 EVM 系、Solana 系和 Move 系三個方面介紹智能合約語言。

EVM 系

EVM 是以太坊的核心，負責運行智能合約和處理交易。以太坊採用多級分層架構，包括字節碼、中間語言和高級語言。

在以太坊及兼容 EVM 的區塊鏈上，最受歡迎的語言是 Solidity 和 Vyper，此外還有 Yul、Yul+、Fe 和 Huff 可選。

Solidity 最早由以太坊 CTO Gavin Wood 提出，是面向對象的編程語言，深受 C++、Python 和 JavaScript 影響。Solidity 規定了 ABI 標準與合約交互。

Vyper 由 Vitalik Buterin 團隊開發，是 Solidity 的替代選擇。Vyper 類似 Python，針對安全性、可讀性和 Gas 效率優化。

Yul 是具有高級控制流的匯編語言，是 Solidity 工具鏈的一部分。Yul+ 是 Yul 的擴展版。

Fe 是類似 Rust 的高級語言，通過基於模塊的系統重用代碼。

Huff 是一種匯編語言，具有手動堆棧控制和對 EVM 指令集的最小化抽象。

在以太坊上，基於 Solidity 開發的智能合約佔約 90%，遠超其他語言。Yul 和 Yul+ 通常用於 Gas 優化，Huff 則用於極限 Gas 優化。

Solana 系

Solana 以 PoH 機制和高性能著稱，是過去一年發展最快的公鏈之一。

Solana 將智能合約稱爲鏈上程序，主要使用 Rust 語言編寫。Solana 有獨特的 SVM 虛擬機和 SBF 字節碼。

SVM 的關鍵組件 Sealevel 實現了並行處理。Solana 的智能合約指定運行時讀寫的狀態，允許無衝突交易並行執行。

SBF 基於 eBPF，具有高性能、安全和可移植性。SBF 使用自定義驗證器確保程序終止和指令正確性。

理論上支持編譯成 LLVM IR 的語言都可編寫 Solana 智能合約，但實際上僅支持 Rust 和 Solang。

Rust 是一種通用的靜態編譯型語言，性能高且內存安全。Solang 是基於 LLVM 架構的 Solidity 編譯器，支持在 Solana 和 Polkadot 上使用 Solidity。

Rust 是 Solana 官方主要支持的語言，穩定性更強；Solang 主要優勢在於與 Solidity 語言的兼容性。

Move 系

Move 是爲 Meta 的 Diem 項目開發的智能合約語言，特點包括一等資源類型保護、靈活性和安全可驗證性。

Aptos 和 Sui 都將 Move 作爲核心智能合約語言。Aptos 繼承了 Diem Move，Sui 使用定制版 Sui Move。

Move 的編譯器、驗證器和虛擬機都是從頭設計的。驗證器是 Move 的核心安全機制，確保遵守類型、內存和資源安全規則。

Move 對形式化驗證友好，不支持動態指派等特性，所有合約路徑在編譯期就能確定。Move Prover 是智能合約的形式化驗證工具。

智能合約開發工具

對於 EVM 兼容鏈的開發者，Solidity 是首選。主要開發工具包括：

• Hardhat：編譯、部署、測試和調試以太坊應用的開發環境。
• OpenZeppelin：提供開源的安全智能合約庫。
• Foundry：以 Solidity 爲中心的框架，用於構建、測試和部署智能合約。

Solana 是以太坊之外的第二選擇，主要開發框架是 Anchor，簡化了 Solana 開發流程。

Move 語言在底層安全設計上有創新，但目前基於 Move 的公鏈較少，開發工具不夠完善。

總結

評價智能合約開發語言通常考慮易用性、安全性和生態資源。

Solidity 影響力最大，有豐富的開發工具和類庫，適合快速開發。

Rust 彌補了 Solidity 的安全性，Solana 生態發展迅速，對開發者有吸引力。

Move 增加了更多安全機制，學習難度較友好，但生態仍處於早期階段。