المهارات الأساسية لمطوري Web3: تحليل العمق للغات العقود الذكية

العقود الذكية هي بروتوكولات تنفيذ تلقائي على منصة البلوكشين، تتيح للطرفين في الصفقة إجراء معاملات موثوقة مباشرة دون الحاجة إلى تدخل وسيط. تحتوي العقود على دوال برمجية، يمكنها التفاعل مع عقود أخرى، وتنفذ تلقائيًا عند استيفاء الشروط المحددة مسبقًا.

تم تقديم مفهوم العقود الذكية من قبل Nick Szabo في التسعينيات، ولكن لم يتم تطبيقه على نطاق واسع حتى ظهور الإيثيريوم. تم إطلاق الإيثيريوم في عام 2015 ويدعم نشر وتنفيذ العقود الذكية، ويُعتبر الجيل الثاني من بلوكشين.

تُستخدم لغة العقود الذكية لكتابة العقود الذكية، ويتم تجميعها إلى بايت كود ثم تنفيذها على آلة افتراضية على منصة blockchain. تحتاج لغة العقود الذكية الممتازة إلى التعبير عن قواعد العقود بأمان وكفاءة، وتوفير أدوات لمعالجة معاملات blockchain وحالتها.

في الوقت الحالي، يعمل معظم مطوري العقود الذكية على شبكة الإيثيريوم وسلاسل EVM المتوافقة. تعتبر سولانا المنصة التي تضم أكبر عدد من المطورين في النظام البيئي غير المتوافق مع EVM، بينما تم تصميم موف خصيصًا لتطوير العقود الذكية على البلوكشين بأمان.

لغات EVM

EVM (آلة افتراضية إيثيريوم) هي جوهر إيثيريوم، تعمل على تنفيذ العقود الذكية ومعالجة المعاملات. تعتمد EVM هيكلًا متعدد المستويات، بما في ذلك الشيفرة البايتية، واللغة الوسيطة، واللغة العالية.

في إيثريوم وسلاسل متوافقة مع EVM، اللغات الأكثر شيوعًا هي Solidity وVyper، بالإضافة إلى Yul وYul+ وFe وHuff المتاحة للاختيار.

Solidity هي لغة برمجة موجهة للكائنات، تأثرت بـ C++ و Python و JavaScript. توفر وراثة متعددة لإعادة استخدام الشيفرة، وتحدد معيار ABI.

تم تطوير Vyper بواسطة فريق Vitalik Buterin ، وهو بديل لـ Solidity. إنه يشبه Python ويركز على الأمان وقابلية القراءة وكفاءة الغاز.

Yul هي لغة تجميع تتميز بتدفق تحكم متقدم، وهي جزء من مجموعة أدوات Solidity. Yul+ هو الإصدار الموسع من Yul.

Fe هي لغة عالية المستوى تشبه Rust، تحقق إعادة استخدام الشفرة من خلال نظام قائم على الوحدات.

Huff هي لغة تجميع منخفضة المستوى، تسمح بالتحكم اليدوي في المكدس.

على إيثريوم، تستحوذ سوليديتي على حوالي 90% من حصة السوق، وهو عشرة أضعاف فيبر. تُستخدم يول ويول+ عادةً لتحسين الغاز، بينما تُستخدم هوف لتحسين الغاز بشكل أقصى.

لغة سولانا

تشتهر سولانا بآلية PoH والأداء العالي. تسمي سولانا العقود الذكية ببرامج على السلسلة، وتكتب بشكل أساسي بلغة راست.

تُطبق المكونات الأساسية لـ SVM في آلة Solana الافتراضية Sealevel المعالجة المتوازية. تحدد العقود الذكية في Solana حالة القراءة والكتابة التي سيتم تشغيلها، مما يسمح بتنفيذ المعاملات المتزامنة بدون تعارض.

SBF يعتمد على eBPF، ويتميز بالأداء العالي والأمان وقابلية النقل. يستخدم SBF مُحققًا مخصصًا لضمان صحة البرنامج وانتهائه.

من الناحية النظرية، يمكن كتابة العقود الذكية على سولانا بأي لغة تدعم الترجمة إلى LLVM IR، لكن في الواقع، أجرت سولانا لابز تعديلات خاصة على Rust وeBPF LLVM الخلفية. في الوقت الحالي، يدعم تطوير عقود سولانا بشكل رئيسي Rust وSolang.

Rust هي لغة برمجة عامة تم تطويرها بواسطة Mozilla، تركز على الأداء والأمان. Solang هو مترجم Solidity القائم على LLVM، يدعم استخدام Solidity المعدلة على Solana وPolkadot.

لغة Move

Move هي لغة العقود الذكية التي تم تطويرها لمشروع Diem التابع لشركة Meta، وتتميز بحماية نوع الموارد من الدرجة الأولى، والمرونة، وقابلية التحقق الآمن.

ورثت Aptos و Sui لغة Move بعد حل مشروع Diem، باستخدام Core Move و Sui Move على التوالي.

تستخدم Move تصميمًا معياريًا، حيث يتكون كل عقد ذكي من وحدات تتكون من تعريفات الدوال والهياكل. يقدم Sui Move نموذج بيانات قائم على الكائنات، ويدعم المعالجة المتوازية.

تم تصميم مترجم Move ومدققها والآلة الافتراضية الخاصة بها بشكل خاص. المدقق هو آلية الأمان الأساسية، حيث يضمن الالتزام بقواعد الأمان المتعلقة بالأنواع والذاكرة والموارد.

Move Prover هو أداة التحقق الرسمي للعقود الذكية، يمكنها تحويل شروط التحقق إلى صيغ SMT للتحقق منها.

العقود الذكية أدوات التطوير

بالنسبة لمطوري سلاسل EVM المتوافقة ، تعتبر Solidity اللغة المفضلة. تشمل أدوات التطوير الرئيسية ما يلي:

• Hardhat: بيئة تطوير لتجميع ونشر واختبار وتصحيح تطبيقات الإيثيريوم.
• OpenZeppelin: يوفر مكتبة مفتوحة المصدر للعقود الذكية الآمنة.
• Foundry: إطار عمل يركز على Solidity لبناء واختبار ونشر العقود الذكية.

سولانا هي الخيار الثاني بعد الإيثيريوم، ولكن صعوبة التطوير أعلى. إطار العمل Anchor يمكن أن يبسط عملية تطوير سولانا.

تتمتع لغة Move بابتكارات في تصميم الأمان الأساسي، لكن النظام البيئي والأدوات الحالية لا تزال غير مكتملة.

ملخص

تقييم لغات العقود الذكية يأخذ عادة في الاعتبار سهولة الاستخدام والأمان والموارد البيئية.

تؤثر Solidity بشكل كبير، حيث تمتلك أدوات تطوير ومكتبات غنية.

تُستخدم Rust بشكل واسع في نظام سولانا البيئي، حيث تعوض عن نقص أمان Solidity.

أضاف Move المزيد من آليات الأمان في الطبقات الأساسية، لكن النظام البيئي لا يزال في مرحلة مبكرة.