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Linguaggi dei contratti intelligenti

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Uno degli aspetti positivi di Ethereum è che i contratti intelligenti sono programmabili usando linguaggi relativamente comodi per gli sviluppatori. Se hai esperienza con Python o altri linguaggi a parentesi graffa, troverai un linguaggio con una sintassi familiare.

I due linguaggi più attivi e gestiti sono:

  • Solidity
  • Vyper

Gli sviluppatori più esperti potrebbero prendere in considerazione anche Yul, un linguaggio intermedio per la macchina virtuale Ethereum, oppure Yul +, un'estensione di Yul.

Se sei curioso e vorresti aiutare a testare nuovi linguaggi ancora in via di sviluppo, puoi sperimentare con Fe, un linguaggio emergente nel campo dei contratti intelligenti, correntemente ai suoi inizi.

Prerequisiti

Una conoscenza pregressa dei linguaggi di programmazione, specialmente JavaScript o Python, può aiutarti a comprendere le differenze tra i linguaggi dei contratti intelligenti. Ti consigliamo inoltre di approfondire i contratti intelligenti, prima di approfondire i confronti dei vari linguaggi. Introduzione ai contratti intelligenti.

Solidity

  • Linguaggio d'alto livello orientato agli oggetti per l'implementazione dei contratti intelligenti.
  • Linguaggio a parentesi graffa profondamente influenzato da C++.
  • Statico (il tipo di una variabile è noto al momento della compilazione).
  • Supporta:
    • Ereditarietà (puoi estendere altri contratti).
    • Librerie (puoi creare del codice riutilizzabile che puoi chiamare da contratti diversi, come le funzioni statiche in una classe statica in altri linguaggi di programmazione orientati agli oggetti).
    • Tipi complessi, definiti dall'utente.

Esempio di contratto

1// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
2pragma solidity >= 0.7.0;
3
4contract Coin {
5 // La parola chiave "public" rende le variabili
6 // accessibili da altri contratti
7 address public minter;
8 mapping (address => uint) public balances;
9
10 // Gli eventi consentono ai client di reagire a specifiche
11 // modifiche ai contratti che vengono dichiarate
12 event Sent(address from, address to, uint amount);
13
14 // Il codice del costruttore viene eseguito solo quando il contratto
15 // viene creato
16 constructor() {
17 minter = msg.sender;
18 }
19
20 // Invia una quantità di monete appena create a un indirizzo
21 // Può essere chiamato solo dal creatore del contratto
22 function mint(address receiver, uint amount) public {
23 require(msg.sender == minter);
24 require(amount < 1e60);
25 balances[receiver] += amount;
26 }
27
28 // Invia una quantità di monete esistenti
29 // da qualsiasi chiamante a un indirizzo
30 function send(address receiver, uint amount) public {
31 require(amount <= balances[msg.sender], "Insufficient balance.");
32 balances[msg.sender] -= amount;
33 balances[receiver] += amount;
34 emit Sent(msg.sender, receiver, amount);
35 }
36}
37
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Questo esempio dà un'idea della sintassi di un contratto in Solidity. Per una descrizione più dettagliata di funzioni e variabili, consulta la documentazione.

Vyper

  • Linguaggio di programmazione Pythonic
  • Tipizzazione forte
  • Codice del compilatore contenuto e comprensibile
  • Generazione di bytecode efficiente
  • Contiene deliberatamente meno funzionalità di Solidity, mirando a rendere i contratti più sicuri e facili da xcontcontrollare. Vyper non supporta:
    • Modificatori
    • Ereditarietà
    • Assemblaggio in linea
    • Sovraccarico della funzione
    • Sovraccarico dell'operatore
    • Chiamate ricorsive
    • Cicli di lunghezza infinita
    • Punti fissi binari

Per ulteriori informazioni, consulta la logica di Vyper.

Esempio

1# Apertura asta
2
3# Parametri d'asta
4# Il beneficiario riceve denaro dal miglior offerente
5beneficiary: public(address)
6auctionStart: public(uint256)
7auctionEnd: public(uint256)
8
9# Stato attuale dell'asta
10highestBidder: public(address)
11highestBid: public(uint256)
12
13# Imposta a true alla fine per non permettere più modifiche
14ended: public(bool)
15
16# Tiene traccia delle offerte rimborsate in modo da poter seguire il modello di prelievo
17pendingReturns: public(HashMap[address, uint256])
18
19# Crea una semplice asta con `_bidding_time`
20# tempo di offerta in secondi per conto
21# dell'indirizzo del beneficiario `_beneficiary`.
22@external
23def __init__(_beneficiary: address, _bidding_time: uint256):
24 self.beneficiary = _beneficiary
25 self.auctionStart = block.timestamp
26 self.auctionEnd = self.auctionStart + _bidding_time
27
28# Offerta sull'asta con il valore inviato
29# insieme a questa transazione.
30# Il valore sarà rimborsato solo se l'asta
31# non viene vinta.
32@external
33@payable
34def bid():
35 # Controlla se il periodo di offerta è finito.
36 assert block.timestamp < self.auctionEnd
37 # Verifica se l'offerta è abbastanza alta
38 assert msg.value > self.highestBid
39 # Tiene traccia del rimborso all'offerente più alto precedente
40 self.pendingReturns[self.highestBidder] += self.highestBid
41 # Tiene traccia della nuova offerta più alta
42 self.highestBidder = msg.sender
43 self.highestBid = msg.value
44
45# Preleva un'offerta precedentemente rimborsata. Il modello di prelievo è
46# utilizzato qui per evitare un problema di sicurezza. Se i rimborsi venissero inviati direttamente
47# come parte di bid(), un contratto di offerta malevolo potrebbe bloccarli
48# e quindi bloccare le nuove offerte più alte in arrivo.
49@external
50def withdraw():
51 pending_amount: uint256 = self.pendingReturns[msg.sender]
52 self.pendingReturns[msg.sender] = 0
53 send(msg.sender, pending_amount)
54
55# Termina l'asta e invia l'offerta più alta
56# al beneficiario.
57@external
58def endAuction():
59 # It is a good guideline to structure functions that interact
60 # with other contracts (i.e. they call functions or send ether)
61 # into three phases:
62 # 1. controllo delle condizioni
63 # 2. esecuzione delle azioni (potenzialmente modificando le condizioni)
64 # 3. interazione con altri contratti
65 # Se queste fasi sono mischiate, l'altro contratto potrebbe eseguire
66 # nuove chiamate al contratto corrente e modificare lo stato o causare
67 # effetti (pagamento di ether) da eseguire più volte.
68 # Se le funzioni chiamate internamente includono l'interazione con contratti esterni
69 # devono essere considerate anche interazioni con
70 # contratti esterni.
71
72 # 1. Condizioni
73 # Controlla se la fine dell'asta è stata raggiunta
74 assert block.timestamp >= self.auctionEnd
75 # Verifica se questa funzione è già stata chiamata
76 assert not self.ended
77
78 # 2. Effetti
79 self.ended = True
80
81 # 3. Interazione
82 send(self.beneficiary, self.highestBid)
83
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Questo esempio dovrebbe darti un'idea della sintassi di un contratto in Vyper. Per una descrizione più dettagliata di funzioni e variabili, consulta la documentazione.

Yul e Yul+

Se non hai esperienza con Ethereum e non hai ancora programmato con alcun linguaggio dei contratti intelligenti, consigliamo di iniziare con Solidity o Vyper. Considera Yul o Yul+ solo quando hai acquisito familiarità con le migliori pratiche di sicurezza per i contratti intelligenti e con le specifiche per l'utilizzo dell'EVM.

Yul

  • Linguaggio intermedio per Ethereum.
  • Supporta l'EVM ed Ewasm, un WebAssembly orientato a Ethereum, progettato per essere un denominatore comune utilizzabile di entrambe le piattaforme.
  • Buona soluzione per le fasi di ottimizzazione di alto livello che possono essere utili per entrambe le piattaforme, EVM ed eWASM.

Yul+

  • Un'estensione a Yul molto efficiente e di basso livello.
  • Inizialmente progettata per il contratto di un rollup ottimistico.
  • Yul+ può essere considerato come una proposta di upgrade sperimentale a Yul che aggiunge nuove funzionalità.

Esempio di contratto

Il seguente semplice esempio implementa una funzione di potenza. Può essere compilato usando solc --strict-assembly --bin input.yul. L'esempio dovrebbe esser archiviato nel file input.yul.

1{
2 function power(base, exponent) -> result
3 {
4 switch exponent
5 case 0 { result := 1 }
6 case 1 { result := base }
7 default
8 {
9 result := power(mul(base, base), div(exponent, 2))
10 if mod(exponent, 2) { result := mul(base, result) }
11 }
12 }
13 let res := power(calldataload(0), calldataload(32))
14 mstore(0, res)
15 return(0, 32)
16}
17
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Se hai già una buona esperienza coi contratti intelligenti, puoi trovare qui un'implementazione completa di ERC-20 su Yul.

Fe

  • Linguaggio statico per la Macchina Virtuale di Ethereum (EVM).
  • Ispirato da Python e Rust.
  • Mira a esser facile da imparare, anche per sviluppatori nuovi all'ecosistema di Ethereum.
  • Lo sviluppo di Fe è ancora alle fasi iniziali e a gennaio 2021 è stata rilasciata la versione alfa del linguaggio.

Esempio di contratto

Il seguente è un contratto semplice implementato in Fe.

1type BookMsg = bytes[100]
2
3contract GuestBook:
4 pub guest_book: map<address, BookMsg>
5
6 event Signed:
7 book_msg: BookMsg
8
9 pub def sign(book_msg: BookMsg):
10 self.guest_book[msg.sender] = book_msg
11
12 emit Signed(book_msg=book_msg)
13
14 pub def get_msg(addr: address) -> BookMsg:
15 return self.guest_book[addr].to_mem()
16
17
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Come scegliere

Come per ogni altro linguaggio di programmazione, si tratta principalmente di scegliere lo strumento adatto al lavoro da compiere, nonché sulle preferenze personali.

Ecco alcune cose da considerare se non hai ancora provato i vari linguaggi:

Quali vantaggi offre Solidity?

  • Se sei un principiante, esistono molti tutorial e strumenti di apprendimento. Visualizza di più nella sezione Impara Programmando.
  • Buoni strumenti per sviluppatori disponibili.
  • Solidity ha un'ampia community di sviluppatori, quindi probabilmente troverai le risposte alle tue domande abbastanza rapidamente.

Quali vantaggi offre Vyper?

  • Ottimo modo per iniziare per gli sviluppatori di Python che vogliono scrivere contratti intelligenti.
  • Vyper ha un numero minore di funzionalità che lo rendono perfetto per la prototipazione rapida di idee.
  • Vyper mira a facilitare il controllo del codice e a renderlo il più leggibile possibile.

Quali vantaggi offrono Yul e Yul+?

  • Linguaggio di basso livello, semplicistico e funzionale.
  • Consente di avvicinarsi all'EVM grezza, aiutando a ottimizzare l'uso di gas dei tuoi contratti.

Confronti tra linguaggi

Per confrontare la sintassi di base, la durata del contratto, le interfacce, gli operatori, le strutture di dati, le funzioni, il flusso di controllo e altro, consulta questo contenuto riassuntivo di Auditless

Ulteriori letture

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