Языки программирования смарт-контрактов позволяют разработчикам создавать специальные программы для передачи цифровых активов в ответ на определенные условия. Такие смарт-контракты обычно запускаются поверх блокчейна для автоматизации обмена активами без участия посредников.
Одним из первых языков смарт-контрактов стал язык сценариев Bitcoin Scripting Language. Он удобен для обеспечения оплаты сторон и обмена цифровой валюты при продаже Bitcoin. Однако он не подходит для более сложных транзакций.
Со временем появились новые языки программирования смарт-контрактов, такие как Solidity, Vyper и Yul, специально предназначенные для написания более сложных приложений. Кроме того, разработчики создали фреймворки для выполнения программ смарт-контрактов, написанных на старых языках программирования, таких как Java, JavaScript и C++. При выборе наиболее подходящего языка для проекта разработчикам следует учитывать свой опыт программирования и целевую платформу.
На что обратить внимание при выборе языка смарт-контрактов
Санджив Мауолл, технический директор подразделения блокчейна и цифровых активов компании Deloitte Consulting, советует разработчикам оценивать такие характеристики, как безопасность, производительность выполнения, поддержка сообщества разработчиков, доступные инструменты и относительная простота изучения языка.
Это позволит убедиться в том, что выбранный язык обеспечивает комплексную, безопасную и эффективную среду разработки смарт-контрактов.
"Знакомство с другими языками дополнительно способствует быстрому освоению новых языков смарт-контрактов и позволяет сохранить существующие передовые практики в области смарт-контрактов", - говорит Мауолл. Предыдущий опыт программирования также может облегчить понимание важных концепций при разработке смарт-контрактов. Знания в области объектно-ориентированного программирования, обработки ошибок и тестирования приводят к созданию более безопасных, надежных и эффективных смарт-контрактов".
Нико Гайер, руководитель сообщества Hyperledger FireFly и старший full stack-инженер компании Kaleido, поставщика инструментов и платформ для блокчейна, рекомендует разработчикам перед выбором языка определиться с типом блокчейна, который они планируют использовать. Блокчейн следует выбирать исходя из требований конкретного проекта.
Даже если лучший язык окажется незнакомым, вы, вероятно, сможете быстро освоить его, особенно если у вас есть предыдущий опыт программирования. "Если лучшим ответом для вашего проекта является незнакомый язык, не бойтесь изучать что-то новое", - говорит Гайер. "Возможно, это не так сложно, как вам кажется".
Важно также учитывать, как развивается отрасль. Мринал Манохар, соучредитель и генеральный директор компании Casper Labs, поставщика блокчейн-платформ и услуг, заметил, что смарт-контракты традиционно писались на языке Solidity. Однако новые стандарты, такие как WebAssembly (Wasm) - виртуальная машина, позволяющая повысить производительность веб-приложений, - позволяют разработчикам писать смарт-контракты на более распространенных языках, таких как JavaScript, TypeScript и Python. Также может быть полезно поискать комплект для разработки ПО, поддерживающий функции, работающие поверх вашего любимого языка программирования.
Вот девять языков смарт-контрактов, которые заслуживают серьезного рассмотрения.
1. C++
C++ - один из старейших языков разработки в этом списке. Он был создан Бьярне Струструпом в 1983 году для добавления объектно-ориентированных возможностей к языку программирования C. Это также компилируемый язык, что обеспечивает его высокую производительность, однако процесс компиляции добавляет дополнительный шаг в процесс разработки. Язык C++ поддерживается популярными блокчейн-проектами, включая EOS, Stellar и Ripple. Он также может быть скомпилирован в код Wasm. Одна из проблем заключается в том, что C++ не является безопасным для памяти языком, что может привести к проблемам безопасности, связанным с тем, как программа использует память.
Кроме того, он может приводить к созданию более длинных программ, чем некоторые новые языки, ориентированные на смарт-контракты.
2. Clarity
Clarity - это новый язык программирования смарт-контрактов, разработанный для блокчейна Stacks. В нем реализован фреймворк для написания децентрализованных приложений (dApps), которые по-новому сочетают цифровые активы, данные и идентификацию. Одна из особенностей Clarity заключается в том, что он является неполным по Тьюрингу языком программирования, то есть не может имитировать все функции машины Тьюринга (математической модели вычислений). Хотя языки с Тьюринговой полнотой обеспечивают большую гибкость, они также могут быть скомпрометированы различными взломами смарт-контрактов. Неполный по Тьюрингу подход Clarity также позволяет проводить более тщательный статический анализ для выявления проблем безопасности перед развертыванием новых приложений для смарт-контрактов. Кроме того, приложения Clarity интерпретируются, а не компилируются, что облегчает поиск и исправление ошибок после развертывания приложения.
3. Java
Джеймс Гослинг разработал язык программирования Java в начале 1990-х годов как замену C++. Одной из наиболее важных особенностей языка была возможность написать один раз и выполнить в любом месте. Ключевым нововведением стал компилятор "точно в срок", позволяющий запускать Java-приложения на различных процессах и операционных системах. Java можно использовать для написания смарт-контрактов на Corda, Ethereum, Hyperledger Fabric, IBM Blockchain и Neo. Она имеет большое сообщество разработчиков и значительную экосистему компонентов с открытым исходным кодом.
4. JavaScript
JavaScript - один из самых популярных языков программирования для разработки фронт-эндов веб-приложений. Он считается простым в изучении и имеет обширное сообщество разработчиков с открытым исходным кодом, что помогает им быстро приступить к работе. Несмотря на слово "Java" в названии, JavaScript - это совершенно другой язык, представленный компанией Netscape в середине 1990-х годов. Многие из наиболее популярных блокчейн-платформ поддерживают его, включая Ethereum, Hyperledger Fabric, Neo, Polkadot и Solana. Это хороший выбор для разработки фронтэндов для децентрализованных приложений.
Например, web3.js Ethereum JavaScript API включает библиотеки для подключения фронт-эндов к узлам блокчейна Ethereum с помощью вызовов HTTP, IPC или WebSocket. Библиотека ethers.js предоставляет базовую реализацию кошелька на JavaScript.
5. Python
Гвидо ван Россум создал язык программирования Python в начале 1990-х годов. Он поддерживает различные концепции разработки приложений, такие как объектно-ориентированное и структурированное программирование. Пользователи могут использовать модули для добавления функциональности к существующим приложениям. Python - один из самых популярных языков для разработки приложений с искусственным интеллектом. Одним из его главных преимуществ для разработчиков смарт-контрактов является простота использования. Однако он является интерпретируемым языком, что может снижать производительность по сравнению с другими языками. К блокчейн-платформам, поддерживающим Python, относятся Ethereum, Hyperledger Fabric, Steem и Neo.
6. Rust
Грейдон Хоар представил язык Rust в 2006 году, чтобы исправить некоторые ошибки с памятью, характерные для C и C++. Как и другие языки из этого списка, он предназначен для написания компактных и быстрых приложений, которые могут работать на любых устройствах - от встраиваемых систем до высокопроизводительных компьютеров. Rust стал одним из самых популярных языков разработки для написания внутренних приложений. Он также хорошо подходит для написания высокомасштабируемых и быстродействующих приложений для смарт-контрактов. Однако разработка на Rust может быть более сложной по сравнению с такими языками, как JavaScript, Python или языками, специфичными для смарт-контрактов. Среди блокчейн-платформ, поддерживающих приложения на Rust, можно назвать Aleo, Cosmos, OpenEthereum, Polkadot, Solana и Stacks 2.0.
7. Solidity
Solidity, безусловно, является самым популярным языком программирования смарт-контрактов. Он был представлен основателем Ethereum Гэвином Вудом в 2014 году и впоследствии усовершенствован командой проекта Ethereum. Он работает на некоторых наиболее популярных блокчейн-платформах, включая Avalanche, Binance, Counterparty, Ethereum, Tron, Hedera Hashgraph и Polygon. Он основан на синтаксисе JavaScript, что может облегчить его изучение (см. рис.). Еще одним важным преимуществом является наличие большого сообщества разработчиков смарт-контрактов, которое может помочь разработчикам освоить основы написания dApp.
При этом он имеет ряд ограничений и проблем, которые призваны устранить некоторые из новых языков смарт-контрактов. Например, в 2016 году Solidity был обвинен в уязвимости безопасности, которая позволила атаковать одну из первых децентрализованных автономных организаций - популярную структуру управления на основе блокчейна.
8. Vyper
Vyper - это новый язык программирования смарт-контрактов, похожий на Python. Он позволяет разработчикам создавать приложения для смарт-контрактов, работающие поверх Ethereum, который обеспечивает широкую поддержку dApps. Одним из ключевых нововведений является ориентация на читаемость и проверяемость при разработке смарт-контрактов, что облегчает поиск ошибок и помогает разработчикам быстрее выявить другие проблемы в процессе разработки. Недостатком по сравнению с Solidity является то, что Vyper поддерживает меньшее количество функций, что повышает безопасность, но при этом может ограничивать функциональность. Vyper также не поддерживает объектно-ориентированные концепции, такие как наследование, что может замедлить разработку, но при этом повысить безопасность.
9. Yul и Yul+
Yul - еще один язык программирования смарт-контрактов, который призван повысить производительность и снизить транзакционные издержки по сравнению с Solidity. Yul+ - это вариант языка с функциями, призванными повысить эффективность разработки смарт-контрактов, а также с новыми операторами для более эффективного описания сложных концепций смарт-контрактов. Разработчики должны компилировать приложения на Yul и Yul+, что может увеличить трудоемкость разработки и усложнить выявление проблем после компиляции приложений. Однако сам язык разработан таким образом, чтобы его было легче читать и понимать до компиляции. Одним из предполагаемых преимуществ является более тонкий контроль над тем, как процессы приложения определяют плату за выполнение смарт-контрактов. Приложения на Yul также могут дополнить Solidity для повышения скорости и гибкости разработки приложений.