Обов'язкові навички для розробників Web3: Глибина аналізу мов смартконтрактів

смартконтракти є автоматичними виконавчими угодами на блокчейн-платформі, що дозволяють сторонам угоди безпосередньо здійснювати надійні угоди без необхідності залучення посередників. У контракті містяться кодові функції, які можуть взаємодіяти з іншими контрактами та автоматично виконуватись при виконанні заданих умов.

Концепція смартконтрактів була запропонована Ніком Сабо в 90-х роках, але широко використовувалася лише з появою Ethereum. Ethereum, запущений у 2015 році, підтримує розгортання та виконання смартконтрактів і вважається блокчейном другого покоління.

Мова смартконтрактів використовується для написання смартконтрактів, які компілюються в байт-код і виконуються на віртуальній машині блокчейн-платформи. Відмінна мова смартконтрактів повинна безпечно та ефективно виражати правила договору і надавати інструменти для обробки транзакцій і стану блокчейну.

Наразі більшість розробників смартконтрактів працюють на Ethereum та EVM-сумісних ланцюгах. Solana є платформою з найбільшою кількістю розробників у не-EVM-сумісному екосистемі, тоді як Move була спеціально розроблена для безпечної розробки блокчейн смартконтрактів.

Мови EVM

EVM (Ефірна віртуальна машина) є ядром Ефіру, яке виконує смартконтракти та обробляє транзакції. EVM використовує багаторівневу структуру, що включає байт-код, проміжну мову та високу мову.

На Ethereum та EVM-сумісних ланцюгах найпопулярнішими мовами є Solidity та Vyper, а також доступні Yul, Yul+, Fe та Huff.

Solidity є об'єктно-орієнтованою мовою програмування, яка підпала під вплив C++, Python та JavaScript. Вона забезпечує багаторазове успадкування для повторного використання коду та визначає стандарт ABI.

Vyper розроблений командою Віталіка Бутеріна, є альтернативою Solidity. Він подібний до Python, зосереджений на безпеці, читабельності та ефективності Gas.

Yul є мовою асемблера з розширеним управлінням потоком і є частиною інструментів Solidity. Yul+ є розширеною версією Yul.

Fe є високорівневою мовою, схожою на Rust, яка реалізує повторне використання коду через модульну систему.

Huff є низькорівневою мовою асемблера, яка дозволяє ручне управління стеком.

На Ethereum Solidity займає близько 90% ринкової частки, що в десять разів більше, ніж у другого місця Vyper. Yul та Yul+ часто використовуються для оптимізації Gas, тоді як Huff використовується для екстремальної оптимізації Gas.

Мова системи Solana

Solana відома своєю механікою PoH та високою продуктивністю. Solana називає смартконтракти програмами на ланцюзі, які в основному пишуться мовою Rust.

Основний компонент віртуальної машини Solana SVM Sealevel реалізує паралельну обробку. Смартконтракти Solana вказують стан читання та запису, що дозволяє виконувати транзакції без конфліктів паралельно.

SBF на базі eBPF, має високу продуктивність, безпеку та портативність. SBF використовує власний валідатор, щоб забезпечити коректність і завершеність програми.

Теоретично, мови, які підтримують компіляцію в LLVM IR, можуть бути використані для написання смартконтрактів Solana, але насправді Solana Labs здійснила спеціальні модифікації для Rust та eBPF LLVM бекенду. Наразі розробка контрактів Solana в основному підтримує Rust та Solang.

Rust є загальною статично компільованою мовою, розробленою Mozilla, яка акцентує увагу на продуктивності та безпеці. Solang є компілятором Solidity на основі LLVM, що підтримує використання модифікованої Solidity на Solana та Polkadot.

Мова Move

Move є мовою смартконтрактів, розробленою для проекту Diem від Meta, яка має такі характеристики, як захист першокласних типів ресурсів, гнучкість та безпечна перевірка.

Aptos і Sui успадкували Move після розпуску проєкту Diem, використовуючи відповідно Core Move та Sui Move.

Move використовує модульний дизайн, кожен смартконтракт складається з функцій і структур, що визначають модулі. Sui Move впроваджує об'єктно-орієнтовану модель даних, що підтримує паралельну обробку.

Компилятор, валідатор і віртуальна машина Move спеціально розроблені. Валідатор є основним механізмом безпеки, що забезпечує дотримання правил безпеки типів, пам'яті та ресурсів.

Move Prover є інструментом формальної верифікації смартконтрактів, який може перетворювати умови верифікації в SMT-формули для перевірки.

смартконтракти розробки інструментів

Для розробників EVM-сумісних ланцюгів Solidity є переважною мовою. Основні інструменти для розробки включають:

• Hardhat: середовище розробки для компіляції, розгортання, тестування та налагодження додатків Ethereum.
• OpenZeppelin: надає безпечну бібліотеку смартконтрактів з відкритим кодом.
• Foundry: фреймворк, орієнтований на Solidity, для створення, тестування та розгортання смартконтрактів.

Solana є другим вибором після Ethereum, але складність розробки є високою. Фреймворк Anchor може спростити процес розробки Solana.

Мова Move має інновації в базовому проектуванні безпеки, але наразі екосистема та інструменти ще не достатньо розвинені.

Підсумок

Оцінювання мов смартконтрактів зазвичай враховує простоту використання, безпеку та екологічні ресурси.

Solidity має найбільший вплив, має багатий набір інструментів для розробки та бібліотек.

Rust широко використовується в екосистемі Solana, компенсуючи недостатню безпеку Solidity.

Move на базовому рівні додав більше механізмів безпеки, але екосистема все ще на ранній стадії.