Introduzione allo stack di Ethereum

Come per qualsiasi stack software, lo "stack di Ethereum" completo varierà da progetto a progetto a seconda dei tuoi obiettivi.

Ci sono, tuttavia, componenti principali di Ethereum che aiutano a fornire un modello mentale di come le applicazioni software interagiscono con la blockchain di Ethereum. Comprendere i livelli dello stack ti aiuterà a capire i diversi modi in cui Ethereum può essere integrato nei progetti software.

Livello 1: Macchina Virtuale di Ethereum

La Macchina Virtuale di Ethereum (EVM) è l'ambiente di esecuzione per i contratti intelligenti su Ethereum. Tutti i contratti intelligenti e le modifiche di stato sulla blockchain di Ethereum sono eseguiti tramite transazioni. L'EVM gestisce tutta l'elaborazione delle transazioni sulla rete di Ethereum.

Come per qualsiasi macchina virtuale, l'EVM crea un livello di astrazione tra il codice in esecuzione e la macchina esecutrice (un nodo di Ethereum). Attualmente, l'EVM è in esecuzione su migliaia di nodi distribuiti in tutto il mondo.

Dietro le quinte, l'EVM utilizza un set di istruzioni opcode per eseguire compiti specifici. Questi opcode (140 unici) consentono all'EVM di essere Turing-completa (opens in a new tab), il che significa che l'EVM è in grado di calcolare quasi tutto, date risorse sufficienti.

Come sviluppatore di dApp, non hai bisogno di sapere molto sull'EVM, se non che esiste e che alimenta in modo affidabile tutte le applicazioni su Ethereum senza tempi di inattività.

Livello 2: Contratti intelligenti

I contratti intelligenti sono i programmi eseguibili che girano sulla blockchain di Ethereum.

I contratti intelligenti sono scritti utilizzando specifici linguaggi di programmazione che vengono compilati in bytecode EVM (istruzioni macchina di basso livello chiamate opcode).

I contratti intelligenti non fungono solo da librerie open source, ma sono essenzialmente servizi API aperti sempre in esecuzione e che non possono essere disattivati. I contratti intelligenti forniscono funzioni pubbliche con cui gli utenti e le applicazioni (dApp) possono interagire, senza bisogno di permessi. Qualsiasi applicazione può integrarsi con i contratti intelligenti distribuiti per comporre funzionalità, come l'aggiunta di feed di dati o per supportare lo scambio di token. Inoltre, chiunque può distribuire nuovi contratti intelligenti su Ethereum al fine di aggiungere funzionalità personalizzate per soddisfare le esigenze della propria applicazione.

Come sviluppatore di dApp, dovrai scrivere contratti intelligenti solo se desideri aggiungere funzionalità personalizzate sulla blockchain di Ethereum. Potresti scoprire di poter soddisfare la maggior parte o tutte le esigenze del tuo progetto semplicemente integrandoti con i contratti intelligenti esistenti, ad esempio se desideri supportare i pagamenti in stablecoin o abilitare un exchange decentralizzato di token.

Livello 3: Nodi di Ethereum

Affinché un'applicazione possa interagire con la blockchain di Ethereum, deve connettersi a un nodo di Ethereum. Connettersi a un nodo ti consente di leggere i dati della blockchain e/o inviare transazioni alla rete.

I nodi di Ethereum sono computer che eseguono un software: un client di Ethereum. Un client è un'implementazione di Ethereum che verifica tutte le transazioni in ogni blocco, mantenendo la rete sicura e i dati accurati. I nodi di Ethereum sono la blockchain di Ethereum. Essi memorizzano collettivamente lo stato della blockchain di Ethereum e raggiungono il consenso sulle transazioni per mutare lo stato della blockchain.

Connettendo la tua applicazione a un nodo di Ethereum (tramite l'API JSON-RPC), la tua applicazione è in grado di leggere i dati dalla blockchain (come i saldi degli account degli utenti) e di trasmettere nuove transazioni alla rete (come il trasferimento di ETH tra gli account degli utenti o l'esecuzione di funzioni dei contratti intelligenti).

Livello 4: API dei client di Ethereum

Molte librerie di utilità (create e mantenute dalla community open source di Ethereum) consentono alle tue applicazioni di connettersi e comunicare con la blockchain di Ethereum.

Se la tua applicazione rivolta all'utente è un'app web, potresti scegliere di eseguire npm install di un'API JavaScript direttamente nel tuo frontend. O forse sceglierai di implementare questa funzionalità lato server, utilizzando un'API Python o Java.

Sebbene queste API non siano un pezzo necessario dello stack, astraggono gran parte della complessità dell'interazione diretta con un nodo di Ethereum. Forniscono anche funzioni di utilità (ad es. la conversione di ETH in Gwei) in modo che, come sviluppatore, tu possa dedicare meno tempo ad affrontare le complessità dei client di Ethereum e più tempo a concentrarti sulle funzionalità specifiche della tua applicazione.

Livello 5: Applicazioni per l'utente finale

Al livello più alto dello stack ci sono le applicazioni rivolte all'utente. Queste sono le applicazioni standard che usi e crei regolarmente oggi: principalmente app web e mobili.

Il modo in cui sviluppi queste interfacce utente rimane essenzialmente invariato. Spesso gli utenti non avranno bisogno di sapere che l'applicazione che stanno utilizzando è costruita usando una blockchain.

Pronto a scegliere il tuo stack?

Dai un'occhiata alla nostra guida per configurare un ambiente di sviluppo locale per la tua applicazione Ethereum.

Letture consigliate

• L'architettura di un'applicazione Web 3.0 (opens in a new tab) - Preethi Kasireddy

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