Języki inteligentnego kontraktu

Świetnym aspektem Ethereum jest to, że inteligentne kontrakty można programować przy użyciu stosunkowo przyjaznych dla programistów języków. Jeśli masz doświadczenie w Pythonie lub jakimkolwiek języku z nawiasami klamrowymi (opens in a new tab), możesz znaleźć język o znajomej składni.

Dwa najbardziej aktywne i obsługiwane języki to:

• Solidity
• Vyper

Remix IDE zapewnia kompleksowe środowisko programistyczne do tworzenia i testowania kontraktów zarówno w Solidity, jak i Vyper. Wypróbuj Remix IDE w przeglądarce (opens in a new tab), aby zacząć kodować.

Bardziej doświadczeni programiści mogą również chcieć użyć Yul, języka pośredniego dla Wirtualnej Maszyny Ethereum, lub Yul+, rozszerzenia Yul.

Jeśli jesteś ciekawy i chcesz pomóc w testowaniu nowych języków, które wciąż są w fazie intensywnego rozwoju, możesz poeksperymentować z Fe, nowym językiem inteligentnych kontraktów, który obecnie jest jeszcze w początkowej fazie rozwoju.

Wymagania wstępne

Wcześniejsza znajomość języków programowania, zwłaszcza JavaScript lub Python, może pomóc w zrozumieniu różnic w językach inteligentnych kontraktów. Zalecamy również zrozumienie inteligentnych kontraktów jako koncepcji przed zbytnim zagłębieniem się w porównania języków. Wprowadzenie do inteligentnych kontraktów.

Solidity

• Obiektowy język wysokiego poziomu do implementacji inteligentnych kontraktów.
• Język z nawiasami klamrowymi, na który największy wpływ miał C++.
• Typowanie statyczne (typ zmiennej jest znany w czasie kompilacji).
• Obsługuje:
  • Dziedziczenie (możesz rozszerzać inne kontrakty).
  • Biblioteki (możesz utworzyć kod wielokrotnego użytku, który można wywoływać z różnych kontraktów — jak funkcje statyczne w klasie statycznej w innych językach programowania obiektowego).
  • Złożone typy zdefiniowane przez użytkownika.

Ważne linki

• Dokumentacja (opens in a new tab)
• Portal języka Solidity (opens in a new tab)
• Solidity na przykładach (opens in a new tab)
• GitHub (opens in a new tab)
• Czat Gitter Solidity (opens in a new tab) zmostowany z czatem Matrix Solidity (opens in a new tab)
• Ściągawka (opens in a new tab)
• Blog Solidity (opens in a new tab)
• Twitter Solidity (opens in a new tab)

Przykładowy kontrakt

1// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
2pragma solidity >= 0.7.0;
3
4contract Coin {
5    // Słowo kluczowe "public" udostępnia zmienne
6    // z innych kontraktów
7    address public minter;
8    mapping (address => uint) public balances;
9
10    // Zdarzenia pozwalają klientom reagować na określone
11    // zmiany w kontrakcie, które zadeklarujesz
12    event Sent(address from, address to, uint amount);
13
14    // Kod konstruktora jest uruchamiany tylko wtedy, gdy kontrakt
15    // jest tworzony
16    constructor() {
17        minter = msg.sender;
18    }
19
20    // Wysyła pewną ilość nowo utworzonych monet na dany adres
21    // Może być wywołane tylko przez twórcę kontraktu
22    function mint(address receiver, uint amount) public {
23        require(msg.sender == minter);
24        require(amount < 1e60);
25        balances[receiver] += amount;
26    }
27
28    // Wysyła pewną ilość istniejących monet
29    // od dowolnego wywołującego na dany adres
30    function send(address receiver, uint amount) public {
31        require(amount <= balances[msg.sender], "Niewystarczające saldo.");
32        balances[msg.sender] -= amount;
33        balances[receiver] += amount;
34        emit Sent(msg.sender, receiver, amount);
35    }
36}
Pokaż wszystko
Kopiuj

Ten przykład powinien dać wyobrażenie o składni kontraktu Solidity. Aby uzyskać bardziej szczegółowy opis funkcji i zmiennych, zobacz dokumentację (opens in a new tab).

Vyper

• Pythonowy język programowania
• Silne typowanie
• Niewielki i zrozumiały kod kompilatora
• Efektywne generowanie kodu bajtowego
• Celowo ma mniej funkcji niż Solidity, aby zwiększyć bezpieczeństwo kontraktów i ułatwić ich audyt. Nieobsługiwane przez Vyper:
  • Modyfikatory
  • Dziedziczenie
  • Wbudowany asembler
  • Przeciążenie funkcji
  • Przeciążenie operatora
  • Wywołania rekurencyjne
  • Pętle o nieskończonej długości
  • Binarne punkty stałe

Aby uzyskać więcej informacji, przeczytaj uzasadnienie Vyper (opens in a new tab).

Ważne linki

• Dokumentacja (opens in a new tab)
• Vyper na przykładach (opens in a new tab)
• Więcej przykładów Vyper (opens in a new tab)
• GitHub (opens in a new tab)
• Czat Discord społeczności Vyper (opens in a new tab)
• Ściągawka (opens in a new tab)
• Frameworki i narzędzia do tworzenia inteligentnych kontraktów dla Vyper
• VyperPunk - naucz się zabezpieczać i hakować inteligentne kontrakty Vyper (opens in a new tab)
• Centrum programistyczne Vyper (opens in a new tab)
• Przykłady inteligentnych kontraktów Vyper – największe hity (opens in a new tab)
• Awesome Vyper – wyselekcjonowane zasoby (opens in a new tab)

Przykład

1# Otwarta aukcja
2
3# Parametry aukcji
4
5# Beneficjent otrzymuje pieniądze od licytującego, który złożył najwyższą ofertę
6
7beneficiary: public(address)
8auctionStart: public(uint256)
9auctionEnd: public(uint256)
10
11# Obecny stan aukcji
12
13highestBidder: public(address)
14highestBid: public(uint256)
15
16# Ustawiane na true na końcu, uniemożliwia wszelkie zmiany
17
18ended: public(bool)
19
20# Śledzenie zwróconych ofert, abyśmy mogli postępować zgodnie ze wzorcem wypłaty
21
22pendingReturns: public(HashMap[address, uint256])
23
24# Utwórz prostą aukcję z czasem licytacji `_bidding_time`
25
26# sekund w imieniu
27
28# adresu beneficjenta `_beneficiary`.
29
30@external
31def __init__(_beneficiary: address, _bidding_time: uint256):
32    self.beneficiary = _beneficiary
33    self.auctionStart = block.timestamp
34    self.auctionEnd = self.auctionStart + _bidding_time
35
36# Licytuj w aukcji z wartością wysłaną
37
38# razem z tą transakcją.
39
40# Wartość zostanie zwrócona tylko wtedy, gdy
41
42# aukcja nie zostanie wygrana.
43
44@external
45@payable
46def bid():
47    # Sprawdź, czy okres licytacji się skończył.
48    assert block.timestamp < self.auctionEnd
49    # Sprawdź, czy oferta jest wystarczająco wysoka
50    assert msg.value > self.highestBid
51    # Śledź zwrot dla poprzedniego licytującego z najwyższą ofertą
52    self.pendingReturns[self.highestBidder] += self.highestBid
53    # Śledź nową wysoką ofertę
54    self.highestBidder = msg.sender
55    self.highestBid = msg.value
56
57# Wypłać wcześniej zwróconą ofertę. Wzorzec wypłaty jest
58
59# używany tutaj w celu uniknięcia problemu z bezpieczeństwem. Gdyby zwroty były bezpośrednio
60
61# wysyłane w ramach bid(), złośliwy kontrakt licytacyjny mógłby zablokować
62
63# te zwroty, a tym samym zablokować napływ nowych, wyższych ofert.
64
65@external
66def withdraw():
67    pending_amount: uint256 = self.pendingReturns[msg.sender]
68    self.pendingReturns[msg.sender] = 0
69    send(msg.sender, pending_amount)
70
71# Zakończ aukcję i wyślij najwyższą ofertę
72
73# do beneficjenta.
74
75@external
76def endAuction():
77    # Dobrą wytyczną jest strukturyzowanie funkcji, które wchodzą w interakcję
78    # z innymi kontraktami (tj. wywołują funkcje lub wysyłają ether)
79    # w trzech fazach:
80    # 1. sprawdzanie warunków
81    # 2. wykonywanie działań (potencjalnie zmieniających warunki)
82    # 3. interakcja z innymi kontraktami
83    # Jeśli te fazy są pomieszane, inny kontrakt może wywołać
84    # z powrotem bieżący kontrakt i zmodyfikować stan lub spowodować
85    # wielokrotne wykonanie efektów (wypłata etheru).
86    # Jeśli funkcje wywoływane wewnętrznie obejmują interakcję z zewnętrznymi
87    # kontraktami, muszą być również traktowane jako interakcja z
88    # kontraktami zewnętrznymi.
89
90    # 1. Warunki
91    # Sprawdź, czy osiągnięto czas zakończenia aukcji
92    assert block.timestamp >= self.auctionEnd
93    # Sprawdź, czy ta funkcja została już wywołana
94    assert not self.ended
95
96    # 2. Efekty
97    self.ended = True
98
99    # 3. Interakcja
100    send(self.beneficiary, self.highestBid)
Pokaż wszystko
Kopiuj

Ten przykład powinien dać wyobrażenie o składni kontraktu Vyper. Aby uzyskać bardziej szczegółowy opis funkcji i zmiennych, zobacz dokumentację (opens in a new tab).

Yul i Yul+

Jeśli dopiero zapoznajesz się z Ethereum i nie kodowałeś jeszcze w językach inteligentnych kontraktów, zalecamy rozpoczęcie od Solidity lub Vyper. Przyjrzyj się Yul lub Yul+ dopiero po zapoznaniu się z najlepszymi praktykami w zakresie bezpieczeństwa inteligentnych kontraktów i specyfiką pracy z EVM.

Yul

• Język pośredni dla Ethereum.
• Obsługuje EVM i Ewasm (opens in a new tab), czyli WebAssembly w stylu Ethereum, i jest zaprojektowany jako użyteczny wspólny mianownik dla obu platform.
• Dobry cel dla etapów optymalizacji wysokiego poziomu, które mogą przynieść korzyści zarówno platformom EVM, jak i Ewasm.

Yul+

• Niskopoziomowe, bardzo wydajne rozszerzenie do Yul.
• Początkowo zaprojektowany dla kontraktu rollup optymistyczny.
• Yul+ można postrzegać jako eksperymentalną propozycję ulepszenia Yul, dodającą do niego nowe funkcje.

Ważne linki

• Dokumentacja Yul (opens in a new tab)
• Dokumentacja Yul+ (opens in a new tab)
• Wpis wprowadzający do Yul+ (opens in a new tab)

Przykładowy kontrakt

Poniższy prosty przykład implementuje funkcję potęgową. Można go skompilować za pomocą solc --strict-assembly --bin input.yul. Przykład należy zapisać w pliku 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}
Pokaż wszystko

Jeśli masz już duże doświadczenie z inteligentnymi kontraktami, pełną implementację ERC20 w Yul można znaleźć tutaj (opens in a new tab).

Fe

• Statycznie typowany język dla maszyny wirtualnej Ethereum (EVM).
• Zainspirowany Pythonem i Rustem.
• Ma być łatwy do nauczenia — nawet dla deweloperów, którzy są nowicjuszami w ekosystemie Ethereum.
• Rozwój Fe jest wciąż na wczesnym etapie, język miał swoją wersję alfa w styczniu 2021 roku.

Ważne linki

• GitHub (opens in a new tab)
• Ogłoszenie Fe (opens in a new tab)
• Plan rozwoju Fe 2021 (opens in a new tab)
• Czat Discord Fe (opens in a new tab)
• Twitter Fe (opens in a new tab)

Przykładowy kontrakt

Poniżej znajduje się prosty kontrakt zaimplementowany w 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
Pokaż wszystko

Jak wybrać

Podobnie jak w przypadku każdego innego języka programowania, najczęściej chodzi o wybór odpowiedniego narzędzia do danej pracy, jak również o osobiste preferencje.

Oto kilka rzeczy do rozważenia, jeśli nie próbowałeś jeszcze żadnego z języków:

Co jest wspaniałego w Solidity?

• Jeśli dopiero zaczynasz, jest tam wiele samouczków i narzędzi do nauki. Zobacz więcej na ten temat w sekcji Nauka przez kodowanie.
• Dostępne dobre narzędzia programistyczne.
• Solidity ma dużą społeczność programistów, co oznacza, że ​​najprawdopodobniej szybko znajdziesz odpowiedzi na swoje pytania.

Co jest wspaniałego w Vyper?

• Świetny sposób na rozpoczęcie pracy dla programistów Pythona, którzy chcą pisać inteligentne kontrakty.
• Vyper ma mniejszą liczbę funkcji, dzięki czemu świetnie nadaje się do szybkiego prototypowania pomysłów.
• Vyper ma być łatwy do skontrolowania i w największym stopniu czytelny dla człowieka.

Co jest wspaniałego w Yul i Yul+?

• Uproszczony i funkcjonalny język niskiego poziomu.
• Pozwala zbliżyć się do pierwotnej EVM, co może pomóc zoptymalizować zużycie gazu w Twoich kontraktach.

Porównania języków

Aby porównać podstawową składnię, cykl życia kontraktu, interfejsy, operatory, struktury danych, funkcje, przepływ sterowania i nie tylko, sprawdź tę ściągawkę od Auditless (opens in a new tab)

Dalsza lektura

• Biblioteka kontraktów Solidity od OpenZeppelin (opens in a new tab)
• Solidity na przykładach (opens in a new tab)