اگر یک زبان برنامه‌نویسی، از کامپایلر (compiler) و کتابخانه‌های (library) مختلفی برخوردار باشد که قادر به ترجمه و ارائه خدمات به عنوان رابطی با ویژگی‌های مختلف قراردادهای هوشمند موجود در بلاک‌چین است، می‌توان به وسیله آن زبان برنامه‌نویسی، اقدام به نوشتن قراردادهای هوشمند کرد.
این بدان معنی است که استفاده از هرکدام از زبانهای برنامه‌نویسی، برای ایجاد قراردادهای هوشمند امکان‌پذیر است؛ اما در برخی از آن‌ها، توسعه‌دهندگان بلاک‌چین بایستی در ابتدا، اقدام به ایجاد برخی از ابزارهای اولیه مورد نیاز خود کنند.
از این‌رو، در این مقاله قصد داریم تا 6 زبان برنامه‌نویسی برتر مورد استفاده جهت ایجاد قراردادهای هوشمند در دنیای ارزهای دیجیتال را معرفی کرده و هرکدام را به صورت مجزا مورد بررسی قرار دهیم:
عناوین مطلب:
1. سالیدیتی (Solidity)
به طور کلی؛ زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی، یک زبان برنامه‌نویسی به شدت ایستا است که می‌توانید به وسیله آن، قراردادهای هوشمند بر بستر شبکه بلاک‌چینی اتریوم ایجاد کنید.
به عبارت دیگر، سالیدیتی با هدف ایجاد قابلیت نوشتن قراردادهای هوشمند به روشی ساده، بر بستر شبکه اتریوم ایجاد شد. از طرفی، سالیدیتی زبانی است که جهت استفاده کامل از ماشین مجازی اتریوم (EVM) طراحی شده و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا اقدام به ایجاد و توسعه نوعی از قراردادهای هوشمند کنند که به طور بهینه در EVM قابل اجرا هستند.
اساساً جهت نوشتن قراردادهای هوشمند به کمک سالیدیتی، برنامه‌نویسان می‌توانند اپلیکیشن‌های کاربردی خود را به زبانی توسعه دهند که استفاده، خواندن و نگهداری از آن ساده باشد.
در واقع این کار به این شکل انجام می‌شود که پس از اتمام نگارش آن اپلیکیشن، موتور Solidity، آن کد ساده را به یک کد ماشینی که برای EVM قابل درک باشد (کد ماشینی که درک آن عملاً توسط یک شخص غیرممکن است) تبدیل می‌کند.
در اصل، سالیدیتی قادر است تا توسعه قراردادهای هوشمند را روی شبکه اتریوم تسهیل کند. اگرچه سالیدیتی تنها زبانی نیست که قادر به انجام چنین کاری است؛ اما اولین، کامل‌ترین و پیشرفته‌ترین زبان برنامه‌نویسی است که هوشمندترین قراردادهای حال حاضر در عرصه بلاک‌چین و ارزهای دیجیتال، بر روی آن ایجاد شده‌اند.
بیشتر بخوانید: بلاک‌چین چگونه توسعه پیدا می‌کند؟ 8 گام برای توسعه بلاک‌چین
جدا از این؛ مشخصه اصلی زبان سالیدیتی این است که این زبان برنامه‌نویسی از نوع تورینگ کامل (Turing Complete) است که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا اپلیکیشن‌های بسیار پیچیده و پیشرفته‌ای را ایجاد کرده و بدین ترتیب، نهایت استفاده را از این فناوری ببرند.
نهایتاً اینکه سالیدیتی به‌طور گسترده در شبکه اتریوم و هر بلاک‌چین دیگری که قابلیت پشتیبانی از EVM را دارد، مورداستفاده قرار می‌گیرد.
از جمله این بلاک‌چین‌ها می‌توانیم به بی ان بی چین (BNB Chain)، پالیگان (Polygon)، آوالانچ (Avalanche)، پولکادات/کوساما (Polkadot/Kusama) و زنجیره‌های موازی یا پاراچین‌هایی(Parachains) همچون مون بیم (Moonbeam) و مون ریور (Moonriver) اشاره داشته باشیم.
2. وایپر (Vyper)
زبان Vyper یک زبان برنامه‌نویسی مبتنی بر پایتون (Python) است که هدف آن ایجاد قراردادهای هوشمند برای ماشین مجازی اتریوم(EVM) است.
این زبان برنامه‌نویسی مبتنی بر پایتون، برای توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (dApps)، امکانات بسیار خوبی را در اختیار افرادی که به این زبان برنامه‌نویسی (یعنی پایتون) عادت دارند، قرار می‌دهد. درعین‌حال این زبان برنامه‌نویسی از ابزارهای قدرتمندی که در داخل آن تعبیه شده است، جهت دی‌باگ کردن (debugging tools) بهره می‌برد.
بیشتر بخوانید: تعامل‌پذیری بلاک‌چین و اهمیت آن برای توسعه Dappها
از جمله اهداف اصلی این زبان برنامه‌نویسی می‌توانیم به موارد زیر اشاره داشته باشیم:
- ارائه سطح بالاتری از امنیت در فرآیند ایجاد و توسعه قراردادهای هوشمند ایمن.
- سادگی زبان و کامپایلر: به طور کلی، چگونگی پیاده‌سازی زبان و کامپایلر یک زبان برنامه‌نویسی باید ساده باشد تا کاربران با هر سطح از دانش فنی بتوانند از آن استفاده کنند.
- بهبود ممیزی کدها: کدهای نوشته شده به‌وسیله زبان Vyper بایستی تا حد امکان قابل خواندن باشند. از طرفی، نوشتن یک کد جعلی به‌وسیله این زبان نیز بایستی تا حد امکان دشوار باشد. در حقیقت، سادگی یک زبان برنامه‌نویسی، فاکتور بسیار مهم‌تری برای یک خواننده است تا نویسنده؛ ازاین‌رو، سادگی برای خوانندگانی که تجربه قبلی کمی با Vyper دارند(و به‌طورکلی تجربه قبلی کمی در برنامه‌نویسی دارند)، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
- زبان وایپر، اجازه می‌دهد تا باندها (bounds) و اُورفلوها (overflows) به شکل بهتری مورد بررسی قرار گیرند؛ علی‌الخصوص در مورد دسترسی به آرایه‌ها (Array Accesses) و عملگرهای حساب (Arithmetic Operators).
- پشتیبانی از اعداد صحیح علامت‌دار (signed integers) و اعداد اعشاری با نقطه ثابت (fixed-point decimals).
- قابلیت تصمیم‌گیری: امکان محاسبه دقیق حد بالای مصرف کارمزد گس (Gas Fee)، در هر فراخوان توابع این زبان برنامه‌نویسی وجود دارد.
- برخورداری از ویژگی تایپ قدرتمند (Strong typing) جهت جلوگیری از مشکلات امنیتی که ممکن است تایپ پویا (dynamic typing) مسبب آن باشد.
- دارای کد کامپایلر کوچک و قابل درک
- پشتیبانی محدود از توابع محض(pure functions): هر چیزی که در کدهایی که به وسیله وایپر نوشته شده، به صورت ثابت مشخص شود، امکان تغییر حالت (state) را ندارد و این موضوع کمک شایانی به بهبود امنیت خواهد کرد.
به‌طور کلی زبان وایپر را می‌توان بر بستر اتریوم یا هر شبکه دیگر سازگار با EVM، مثل Polygon، BNB Chain یا دیگر شبکه‌های مشتق شده از EVM و رمزنگاری‌های اولیه آن، مورد استفاده قرار داد.
3. راست (Rust)
راست، یک زبان برنامه‌نویسی کامپایل شده (compiled)، همه‌منظوره (general-purpose) و چند پارادایمی (multi-paradigm) است که در ابتدا، توسعه آن به‌عنوان بخشی از پروژه موزیلا(Mozilla) آغاز شد و در حال حاضر نیز بخشی از پروژه بنیاد راست (Rust Foundation) به‌حساب می‌آید.
از طرفی؛ این زبان برنامه‌نویسی تمرکز اصلی خود را بر روی ارائه سطح بالایی از امنیت قرار داده است؛ تا جایی که در حال حاضر یکی از ایمن‌ترین زبانهای برنامه‌نویسی جهت تولید اپلیکیشن‌های بلاک‌چینی محسوب می‌شود.
بیشتر بخوانید: حسابرسی قرارداد هوشمند (Smart Contract Audit) چیست؟
به‌طور کلی، زبان برنامه‌نویسی راست، به شکل کاملاً باز توسعه داده شده است؛ بنابراین نیازمند ورود داده‌ها و ویرایش از سوی جامعه کاربران خود است.
در حقیقت به لطف این ویژگی، Rust به‌صورت گسترده در پروژه‌های مختلف، از مرورگر وب موزیلا فایرفاکس (Mozilla Firefox) و هسته (kernel) سیستم‌عامل گنو/لینوکس(GNU/Linux) گرفته تا دنیای بلاک‌چین و ارزهای دیجیتال، مورد استفاده قرار گرفته است.
به عنوان مثال؛ اگر بخواهیم به کاربردهای زبان برنامه‌نویسی راست در حوزه ارزهای دیجیتال اشاره داشته باشیم، می‌توانیم به کاربرد آن در ساخت نودهای مرجع (reference nodes) ارز دیجیتال بیت‌کوین (Electrum-RS)، گسترش قابلیت‌های قراردادهای هوشمند بیت‌کوین از طریق مینی اسکریپت (miniscript) و همچنین در دیگر بلاک‌چین‌هایی مثل پروتکل نیر (Near Protocol)، اتریوم (با یک SDK برای EVM) و یا به‌عنوان زیرشاخه (Substrate) در شبکه‌های کوساما (Kusama) و پولکادات (Polkadot) اشاره کنیم.
4. راید (Ride)
زبان راید، یک زبان برنامه‌نویسی ساده با قابلیت استفاده آسان برای قراردادهای هوشمند و اپلیکیشن‌های غیرمتمرکزی است که در بستر بلاک‌چین ویوز (Waves) ایجاد شده‌اند.
بنابراین؛ قراردادهای هوشمند در شبکه Waves، با زبان برنامه‌نویسی Ride نوشته می‌شوند و این اسکریپت‌ها را می‌توان به حساب‌های کاربری یا توکن‌ها (دارایی‌ها) اختصاص داد.
به عنوان مثال؛ یک حساب کاربری با یک اسکریپت اختصاص داده شده به آن، از شما یک حساب کاربری dApp یا قرارداد هوشمند می‌سازد. درحالی‌که یک دارایی با یک اسکریپت اختصاص داده شده به آن، شما را به یک دارایی هوشمند تبدیل می‌کند.
بنابراین؛ عملکرد اسکریپت‌ها در این زبان برنامه‌نویسی، مستقیماً به نوع آن‌ها بستگی دارد:
- اسکریپت اپلیکیشن غیرمتمرکز، به شما این امکان را می‌دهد تا توابع قابل فراخوانی را تعریف کنید که می‌توانند اقدامات مختلفی را در بلاک‌چین انجام داده و یک تابع تأیید (verification function) که تراکنش‌ها و سفارش‌هایی را که از طرف حساب dApp ارسال شده‌اند را، قبول یا رد کند.
- اسکریپت حساب (Account)، تراکنش‌ها و سفارش‌هایی را که از طرف حساب ارسال می‌شوند را قبول یا رد می‌کند.
- اسکریپت دارایی (asset) تراکنش‌های مربوط به دارایی را قبول یا رد می‌کند.
زبان برنامه‌نویسی راید، به‌طور خاص جهت اجرا در یک محیط بلاک‌چینی ساخته شده و تنها برای این منظور بهینه شده است. از آنجایی که بلاک‌چین یک دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger) است که بر روی بسیاری از کامپیوترها در سرتاسر جهان قرار دارد، هیچ راهی برای دسترسی به سیستم فایل یا نمایش چیزی در برنامه‌های کنسولی(Console Application) وجود ندارد.
در عوض، توابع Ride این قابلیت را دارند تا داده‌های ذخیره شده بر روی یک بلاک‌چین را بخوانند.
از سوی دیگر؛ میزان پیچیدگی نیز برای هر تابع و اپراتور Ride به‌صورت مجزا تعریف شده است. در واقع این پیچیدگی توابع و عملگرهای مورد استفاده است که پیچیدگی اسکریپت را نشان می‌دهد.
علاوه بر این موارد؛ در زبان برنامه‌نویسی راید، هیچ‌گونه حلقه‌ای (Loop) وجود ندارد؛ بنابراین می‌توان پیچیدگی اسکریپت را از قبل نیز محاسبه کرد. همچنین، حداکثر پیچیدگی اسکریپت نیز در این زبان محدود است و با توجه به این محدودیت‌ها، Waves برای اجرای اسکریپت‌ها از هزینه‌های پایین و قابل پیش‌بینی برخوردار است.
در حقیقت به دلیل عدم وجود حلقه‌ها، زبان برنامه راید، یک زبان تورینگ کامل به‌حساب نمی‌آید. به همین دلیل است که همواره نمی‌توان منطق لازم را در یک فراخوانی اسکریپت پیاده‌سازی کرد.
با این‌حال؛ اگر الگوریتم به عملکردهای متعدد (یا حتی چندین قرارداد هوشمند) تقسیم شده و به‌صورت متوالی و با استفاده از چندین تراکنش فراخوانی شود، همچنان می‌توان محاسبات تورینگ کامل را با استفاده از این زبان برنامه‌نویسی انجام داد.
در این خصوص، Ride بسیار شبیه به بیت‌کوین اسکریپت است؛ اولاً به این دلیل که تورینگ کامل نیست و دوم به این دلیل که زبان برنامه‌نویسی بسیار ایمن‌تری نسبت به همتایان پیشرفته‌تر خود مثل سالیدیتی (Solidity)، راست (Rust) یا کایرو (Cairo) به‌حساب می‌آید.
5. کایرو (Cairo)
کایرو یک زبان برنامه‌نویسی است که از آن جهت نوشتن برنامه‌های قابل اثبات (provable programs) استفاده می‌شود.
اگر دقیق‌تر بخواهیم بیان کنیم، کایرو یک زبان برنامه‌نویسی بلاک‌چین نیست؛ بنابراین نمی‌توان از آن جهت نوشتن قراردادهای هوشمند استفاده کرد (اگرچه ممکن است بعداً این قابلیت به این زبان برنامه‌نویسی افزوده شود).
در واقع به همین دلیل است که این زبان برنامه‌نویسی توانسته محبوبیت بالایی در توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز طراحی‌شده جهت حفظ حریم خصوصی (به‌ویژه در پلتفرم‌هایی با هویت مستقل، صرافی‌های ارز دیجیتال غیرمتمرکز، رول آپ های زد کا (zk-Rollups) یا هر برنامه‌ای که از رمزنگاری ZKP استفاده می‌کند) به دست آورد.
6. سی پلاس‌پلاس (++C)
زبان برنامه‌نویسی ++C، یکی از آشنایان قدیمی دنیای برنامه‌نویسی است که امروزه به‌عنوان زبان برنامه‌نویسی محبوب جهت ایجاد قراردادهای هوشمند در بستر شبکه ایاس (EOS) نیز از آن استفاده می‌شود.
به این ترتیب، توسعه‌دهندگان می‌توانند با استفاده از زبان برنامه‌نویسی سی پلاس‌پلاس، قراردادهای هوشمند خود را بر روی شبکه EOSIO ایجاد کنند. در حقیقت تولکیت توسعه قرارداد EOSIO یا EOSIO.CDT، قادر است تا کتابخانه‌ها و ابزارهای لازم را جهت ایجاد یک قرارداد هوشمند توسط توسعه‌دهندگان فراهم کند.
در واقع؛ برای استقرار یک قرارداد هوشمند در بلاک‌چین، ابتدا بایستی از ابزار eosio-cpp جهت کامپایل کردن قراردادهای هوشمند استفاده کرد. در حقیقت برای این کار، بیلد (build) موجود در این زبان برنامه‌نویسی، اقدام به ایجاد یک فایل Web Assembly یا WASM و یک فایل ABI مرتبط با قرارداد هوشمند مدنظر می‌کند.
دقت داشته باشید که Web Assembly یا یک فایل با پسوند wasm، یک کد باینری است که موتور WASM، زنجیره بلوکی آن را اجرا می‌کند. در واقع موتور Web Assembly، در نود دیمن (daemon) میزبانی شده و کدهای قرارداد هوشمند را اجرا می‌کند.
همچنین، رابط باینری یا binary interface نیز یک برنامه یا فایل با پسوند abi است که نحوه انتقال داده‌ها به/از موتور WASM را تعریف می‌کند. به‌این‌ترتیب می‌توان از زبان برنامه‌نویسی سی پلاس‌پلاس و قابلیت تورینگ کامل آن، جهت ایجاد قراردادهای هوشمند در شبکه EOS استفاده کرد.
سخن پایانی
در زمینه برنامه‌نویسی برای شبکه‌های بلاک‌چینی، گزینه‌های بسیار خوبی وجود دارد که باید با توجه به نوع شبکه بلاک‌چینی مدنظر، کاربرد و توانایی برنامه‌نویس، یکی از آن‌ها را جهت توسعه قراردادهای هوشمند انتخاب کرد.
در این مقاله از مجله بورسینس، 6 نمونه از مهم‌ترین زبانهای برنامه‌نویسی که در حوزه بلاک‌چین کاربرد دارند را، مورد بررسی قرار داده‌ایم. امیدواریم که این مقاله برای شما مفید باشد.
قصد خرید یا فروش ارز دیجیتال در ایران را دارید؟ در این سایت می‌توانید با اطمینان و با چند کلیک خرید کنید: