Web3 开发者的自我修养——智能合约语言

智能合约是区块链平台上的自动化执行协议，无需中间人即可实现可信交易。合约包含代码函数，满足预定条件时自动执行。

智能合约概念由 Nick Szabo 在90年代提出，但直到以太坊出现才广泛应用。以太坊支持智能合约部署和执行，被视为第二代区块链。

智能合约语言用于编写智能合约，编译后在区块链平台虚拟机上执行。这类语言需要安全高效地表达合约规则，并提供处理区块链事务和状态的工具。

多数开发者在以太坊及兼容 EVM 的区块链上开发，Solana 是非 EVM 兼容生态中开发者最多的平台，Move 则专为安全开发区块链智能合约而设计。

本文将从 EVM 系、Solana 系和 Move 系三个方面介绍智能合约语言。

EVM 系

EVM 是以太坊的核心，负责运行智能合约和处理交易。以太坊采用多级分层架构，包括字节码、中间语言和高级语言。

在以太坊及兼容 EVM 的区块链上，最受欢迎的语言是 Solidity 和 Vyper，此外还有 Yul、Yul+、Fe 和 Huff 可选。

Solidity 最早由以太坊 CTO Gavin Wood 提出，是面向对象的编程语言，深受 C++、Python 和 JavaScript 影响。Solidity 规定了 ABI 标准与合约交互。

Vyper 由 Vitalik Buterin 团队开发，是 Solidity 的替代选择。Vyper 类似 Python，针对安全性、可读性和 Gas 效率优化。

Yul 是具有高级控制流的汇编语言，是 Solidity 工具链的一部分。Yul+ 是 Yul 的扩展版。

Fe 是类似 Rust 的高级语言，通过基于模块的系统重用代码。

Huff 是一种汇编语言，具有手动堆栈控制和对 EVM 指令集的最小化抽象。

在以太坊上，基于 Solidity 开发的智能合约占约 90%，远超其他语言。Yul 和 Yul+ 通常用于 Gas 优化，Huff 则用于极限 Gas 优化。

Solana 系

Solana 以 PoH 机制和高性能著称，是过去一年发展最快的公链之一。

Solana 将智能合约称为链上程序，主要使用 Rust 语言编写。Solana 有独特的 SVM 虚拟机和 SBF 字节码。

SVM 的关键组件 Sealevel 实现了并行处理。Solana 的智能合约指定运行时读写的状态，允许无冲突交易并行执行。

SBF 基于 eBPF，具有高性能、安全和可移植性。SBF 使用自定义验证器确保程序终止和指令正确性。

理论上支持编译成 LLVM IR 的语言都可编写 Solana 智能合约，但实际上仅支持 Rust 和 Solang。

Rust 是一种通用的静态编译型语言，性能高且内存安全。Solang 是基于 LLVM 架构的 Solidity 编译器，支持在 Solana 和 Polkadot 上使用 Solidity。

Rust 是 Solana 官方主要支持的语言，稳定性更强；Solang 主要优势在于与 Solidity 语言的兼容性。

Move 系

Move 是为 Meta 的 Diem 项目开发的智能合约语言，特点包括一等资源类型保护、灵活性和安全可验证性。

Aptos 和 Sui 都将 Move 作为核心智能合约语言。Aptos 继承了 Diem Move，Sui 使用定制版 Sui Move。

Move 的编译器、验证器和虚拟机都是从头设计的。验证器是 Move 的核心安全机制，确保遵守类型、内存和资源安全规则。

Move 对形式化验证友好，不支持动态指派等特性，所有合约路径在编译期就能确定。Move Prover 是智能合约的形式化验证工具。

智能合约开发工具

对于 EVM 兼容链的开发者，Solidity 是首选。主要开发工具包括：

• Hardhat：编译、部署、测试和调试以太坊应用的开发环境。
• OpenZeppelin：提供开源的安全智能合约库。
• Foundry：以 Solidity 为中心的框架，用于构建、测试和部署智能合约。

Solana 是以太坊之外的第二选择，主要开发框架是 Anchor，简化了 Solana 开发流程。

Move 语言在底层安全设计上有创新，但目前基于 Move 的公链较少，开发工具不够完善。

总结

评价智能合约开发语言通常考虑易用性、安全性和生态资源。

Solidity 影响力最大，有丰富的开发工具和类库，适合快速开发。

Rust 弥补了 Solidity 的安全性，Solana 生态发展迅速，对开发者有吸引力。

Move 增加了更多安全机制，学习难度较友好，但生态仍处于早期阶段。