Die besten Blockchain-Sprachen für die Blockchain-Entwicklung

Die Einführung von Ethereum brachte den Aufstieg dezentraler Anwendungen (dApps): Programme, die von Smart Contracts betrieben werden und vertrauenswürdig, transparent und unaufhaltsam auf der Blockchain laufen.

Die Software, die das Blockchain-Netzwerk selbst (Knoten und Clients) aufrechterhält, ist eine Gruppe von Anwendungen, aber die Skripte und dApps, die auf Smart Contract-Plattformen laufen, sind separat und in der Regel in einer anderen Sprache geschrieben. Der Aufbau dieser dApps ist nicht dasselbe wie die Erstellung der zugrunde liegenden Blockchain-Plattform (die ein anderes Set von Fähigkeiten erfordert).

Überblick über beliebte Blockchain-Programmiersprachen

Heute gibt es viele Smart Contract-Blockchains, die ähnliche Funktionen bieten – aber nicht alle Smart Contract-Plattformen sind gleich. Unter anderem macht die Sprache, in der Smart Contracts codiert sind, einen großen Unterschied für die Zugänglichkeit für Entwickler, die Funktionalität und die Sicherheit der auf der Blockchain gestarteten dApps. Hier sind fünf der beliebtesten Blockchain-Programmiersprachen und was sie bieten.

Solidity (Ethereum und EVM-kompatible Plattformen)

Solidity ist die beliebteste Krypto-Codierungssprache der Welt. Sie ist die Standardoption für die Programmierung von Smart Contracts auf Ethereum und allen EVM (Ethereum Virtual Machine)-Ketten, einschließlich Polygon, Arbitrum, Optimism, Binance Smart Chain, Avalanche und anderen. Zusammen machen diese Blockchains viele Millionen tägliche aktive Nutzer (DAU) aus.

Solidity wurde speziell für das Schreiben von Smart Contracts auf Ethereum entwickelt und weist einige bemerkenswerte Ähnlichkeiten mit der beliebten Programmiersprache JavaScript auf – obwohl es auch erhebliche Unterschiede gibt. Als die führende Smart Contract-Sprache für Ethereum und EVM-kompatible Ketten hat Solidity viele Vorteile, aber es gibt mehrere Probleme, die neuere Krypto-Programmiersprachen zu lösen versuchen.

Vorteile von Solidity

Während Solidity für Ethereum entwickelt wurde, bedeuten ihre breiten Ähnlichkeiten mit JavaScript, dass sie relativ zugänglich für Entwickler ist, die mit dieser Sprache vertraut sind.

Die wichtigsten Vorteile von Solidity liegen in ihrem First-Mover-Vorteil, dem riesigen Netzwerkeffekt und folglich der guten Unterstützung durch eine große und aktive Entwicklergemeinschaft. Es gibt umfangreiche Ressourcen, die sich dem Lehren von Solidity und der Erstellung dezentraler Anwendungen widmen. Darüber hinaus gibt es viele Foren und Plattformen, auf denen neue Entwickler Hilfe von erfahrenen Solidity-Codierern erhalten können.

Der Open-Source-Gedanke und die transparente Natur von Blockchains bedeuten, dass diese Gemeinschaft gut positioniert ist, um Smart Contracts zu prüfen und Feedback zu Sicherheitsproblemen zu geben (obwohl dies auch bedeutet, dass böswillige Parteien Schwachstellen ausnutzen können).

Solidity umfasst verschiedene Sicherheitsfunktionen, um Entwicklern zu helfen, sichere Verträge zu schreiben, wie z.B. Funktionsmodifikatoren, die es ermöglichen, Überprüfungen einfach zu Funktionen hinzuzufügen. Es unterstützt auch Vererbung, was die Erstellung modularer und wiederverwendbarer Smart Contracts sowie Bibliotheken ermöglicht, die unabhängig bereitgestellt und mit anderen Verträgen verknüpft werden können. Die Integration mit beliebten Entwicklungstools und -frameworks erleichtert es Entwicklern, an Ethereum-basierten Projekten zu arbeiten.

Nachteile

Trotz aller Popularität und des Netzwerkeffekts von Solidity hat es einige erhebliche Nachteile. Für Entwickler, die nicht an objektorientierte Programmierung gewöhnt sind, kann es verwirrend sein, ganz abgesehen von der Notwendigkeit, blockchain-spezifische Konzepte wie Gas, Statusvariablen und dezentrale Ausführung zu verstehen.

Sicherheit kann ein Problem sein. Während Solidity Sicherheitsfunktionen umfasst, können Fehler im Code Schwachstellen einführen, die zu Verlusten von Benutzerfonds aus dezentralen Protokollen führen können. Aufgrund der sich ständig verändernden Natur von Web3 ist es wichtig, dass Entwickler über die neuesten Standards und Best Practices informiert bleiben, um diese Risiken zu minimieren. Entwickler müssen darauf achten, ihren Code zu optimieren, um die Gaskosten zu minimieren, da ineffizienter Code zu höheren Transaktionsgebühren führen kann. Für versierte Web3-Entwickler kann die Verwendung von Solidity zu höheren Gaskosten als bei anderen Sprachen führen.

Solidity fehlt es an einigen Funktionen, die in allgemeineren Programmiersprachen verfügbar sind. Dieses "Limit" ist jedoch absichtlich, da es die Sicherheit erhöht und hilft, bestimmte Arten von Angriffen zu verhindern.

Vyper (Ethereum)

Vyper ist eine weitere Ethereum-Codierungssprache, obwohl sie nicht so beliebt ist wie Solidity. Es ist eine "Pythonic"-Sprache, und ihre Ähnlichkeit mit einer der bekanntesten Programmiersprachen der Welt bedeutet, dass es Millionen von Entwicklern möglich ist, prägnanten, menschenlesbaren Code zu schreiben, ohne die Art von Lernkurve, die sie möglicherweise mit anderen Blockchain-Programmiersprachen durchlaufen müssen.

Vyper wurde 2017 von Vitalik Buterin, einem der Mitbegründer von Ethereum und immer noch arguably der einflussreichsten Person im Ethereum-Ökosystem, erstellt. Während Solidity der Favorit bleibt, legt Vyper einen Schwerpunkt auf Sicherheit und Einfachheit, was es zu einer zunehmend beliebten Wahl für EVM-Entwickler macht.

Vorteile von Vyper

Da Vyper sehr ähnlich wie Python ist, ist es für Millionen von Entwicklern, die diese Sprache bereits kennen, extrem zugänglich – und sogar für diejenigen, die es nicht tun, da Python leicht zu lernen ist. Infolgedessen ist Vyper die zweitbeliebteste Blockchain-Codierungssprache für Ethereum und EVM-Systeme.

Genau wie Python ist Vyper eine hoch lesbare Sprache (was verschiedene Vorteile hat). Ihre einfache Syntax und die Vermeidung einiger der Komplexitäten, die in anderen Sprachen zu finden sind, verringern das Risiko, Fehler einzuführen, und machen den Code einfacher zu prüfen – etwas, das zur allgemeinen Sicherheit beiträgt.

Vyper legt auch einen starken Schwerpunkt auf Sicherheit. Es schränkt verschiedene Funktionen ein, die Sicherheitsrisiken darstellen könnten, wodurch Vyper-Code weniger anfällig für bestimmte Schwachstellen (einschließlich Reentrancy-Angriffe) ist. Die Sprache ist so konzipiert, dass sie die Anzahl der möglichen Wege reduziert, auf denen Hacker Smart Contracts ausnutzen könnten.

Einer der offensichtlicheren Vorteile von Vyper für Endbenutzer ist seine relative Gaskosten-Effizienz. Die Designentscheidungen der Sprache bedeuten, dass der Code oft günstiger auszuführen ist. Staus im Ethereum-Hauptnetz und sogar in einigen L2s bedeuten, dass die Gaskosten auf unwirtschaftliche Niveaus steigen können, was die Nutzung von dApps verhindert. Daher kann die Entwicklung von dApps in Vyper einen unmittelbaren finanziellen Vorteil haben.

Nachteile

Wie jede andere Smart Contract-Sprache hat Vyper ihre Nachteile. Einerseits ist ihre relative Einfachheit eine Stärke, da die Komplexität von Solidity ernsthafte Schwachstellen einführen kann. Vyper verringert das Risiko dieser, indem es bestimmte Funktionen entfernt. Als Ergebnis ist es jedoch weniger leistungsfähig und einschränkender. Einige der fortgeschrittenen Funktionen von Solidity fehlen, was für Entwickler, die spezifische Funktionalitäten benötigen, ein Nachteil sein kann. Es hat keine Modifikatoren, keine Klassenvererbung und keine rekursiven Aufrufe, und die Programmiersprache ist nicht Turing-vollständig. Entwickler, die sich für die Verwendung von Vyper entscheiden, müssen herausfinden, wie sie mit diesen Einschränkungen umgehen können.

Die weit verbreitete Nutzung und der Netzwerkeffekt von Solidity bedeuten, dass Vyper im Vergleich als Blockchain-Sprache weniger prominent ist. Vyper, obwohl es an Aufmerksamkeit gewinnt, hat eine kleinere Gemeinschaft und ein kleineres Ökosystem. Es gibt weniger Unterstützung und weniger Entwickler, die darin versiert sind (da es sich um eine einfachere Sprache handelt, könnte dies jedoch kein großes Problem sein). Es gibt auch Solidity-native Tools, die derzeit in Vyper nicht verfügbar sind. Trotz aller offensichtlichen Vorteile von Vyper müssen Entwickler entscheiden, ob ihre Nachteile einen Wechsel zu Soliditys umfassenderem Toolset erforderlich machen.

Rust (Solana)

Solidity bleibt die Standard-Krypto-Programmiersprache für EVM-Ketten. Für nicht-EVM-Ketten hat sich Rust als beliebte Wahl herausgestellt, einschließlich für Solana und Polkadot (obwohl es auch möglich ist, andere Sprachen mit Solana zu verwenden, einschließlich C, C++ und Solidity). Allein Solana hat eine halbe Million DAU.

Einer der großen Vorteile von Rust ist, dass es außerhalb des Blockchain-Bereichs verwendet wird. Es wurde 2006 erstellt und von Entwicklern und großen Softwareplattformen (einschließlich Amazon, Discord, Meta, Google und anderen) weit verbreitet angenommen.

Vorteile von Rust

Rust ist eine effiziente und kompakte Sprache, die unnötigen Ballast reduziert. Sie ist gut geeignet, um optimierten Code zu erzeugen, was ideal für Blockchain- und Krypto-Programmierung ist, wo der Platz begrenzt ist. Sie ist auch bekannt für ihren Fokus auf Sicherheit und umfasst Maßnahmen, die das Risiko häufiger Programmierfehler (insbesondere Speichersicherheit – Schutz vor verschiedenen Fehlern und Schwachstellen, die beim Umgang mit dem Speicherzugriff auftreten können) verringern, die zu Smart Contract-Ausnutzungen führen können.

Rust unterstützt auch sichere Parallelität (die Fähigkeit, dass verschiedene Teile eines Programms in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden), was für Solana wichtig ist, da es parallele Verarbeitung betont. Entwickler können parallelen Code schreiben, ohne sich um Race Conditions sorgen zu müssen: Probleme, die auftreten, wenn Operationen in der falschen Reihenfolge durchgeführt werden.

Rust hat eine wachsende und aktive Gemeinschaft sowie eine Vielzahl von Bibliotheken und Tools. Die Sprache wurde entwickelt, um sauberen und ausdrucksvollen Code zu fördern, was das Leben für Entwickler erleichtert und zu Code beiträgt, der leicht zu lesen und zu warten ist.

Nachteile

Der Hauptnachteil von Rust ist seine Lernkurve und die relative Schwierigkeit für Entwickler, die mit seinen weniger bekannten Paradigmen nicht vertraut sind. Der Übergang von anderen beliebten Sprachen kann daher erhebliche Zeit und Mühe erfordern.

Schließlich, selbst wenn Rust eine überlegene Wahl gegenüber Solidity ist (eine Debatte für Smart Contract-Entwickler), haben relativ wenige Blockchains Werkzeuge oder Unterstützung für Rust.

Haskell (Cardano)

Cardano wurde in Haskell entwickelt, einer Programmiersprache, die in den 1980er Jahren für Lehre, Forschung und industrielle Anwendungen geschaffen wurde. Die Smart Contracts von Cardano sind in Plutus geschrieben, das im Wesentlichen eine Teilmenge von Haskell ist.

Vorteile von Haskell

Haskell ist eine sogenannte „funktionale“ Sprache, die ein hohes Maß an Abstraktion und mathematischer Strenge fördert. Dies passt gut zu Cardanos forschungsgetriebenem Ethos und kann zu Code beitragen, der zuverlässig und sicher ist. Es eignet sich auch für die formale Verifikation, einen Prozess, bei dem die Korrektheit von Code mathematisch bewiesen wird (was potenziell die Sicherheit erhöht). Haskells ausdrucksvolle und prägnante Syntax bietet die Möglichkeit für saubereren und wartbaren Code.

Wie Rust unterstützt Haskell die parallele Programmierung. Dies ermöglicht es Entwicklern, skalierbaren und effizienten Code zu schreiben, was nützlich für Smart Contracts ist, die möglicherweise mehrere Transaktionen gleichzeitig abwickeln müssen.

Nachteile

Haskell hat den Ruf, eine schwierige Sprache zu sein, insbesondere für Entwickler, die aus populäreren Sprachen kommen und möglicherweise mit den Konzepten der funktionalen Programmierung nicht vertraut sind.

Cardano hat eine große und aktive Gemeinschaft, aber Haskell wird nur als Smart Contract-Sprache innerhalb dieses einzigen Ökosystems verwendet (dies umfasst jedoch zehntausende tägliche aktive Nutzer). Daher ist die Nutzung begrenzt und das Smart Contract-Ökosystem ist im Vergleich zu anderen Plattformen mit größeren Entwicklergemeinschaften weniger ausgereift. Darüber hinaus gibt es weniger Werkzeuge, Dokumentation und Unterstützung für Entwickler.

Schließlich können Haskell-Anwendungen im Vergleich zu Blockchain-Programmiersprachen, die für ressourcenbeschränkte Umgebungen entwickelt wurden, einen höheren Ressourcenverbrauch aufweisen. Dies macht es manchmal weniger effizient, als es sein müsste.

ErgoScript (Ergo)

ErgoScript wurde 2014 erstellt und ist eine vereinfachte Teilmenge von Scala. Scala wird in der Softwareindustrie für großangelegte Anwendungen (einschließlich Twitter und Netflix) weit verbreitet eingesetzt und wird nun als Programmiersprache für Blockchain verwendet.

Vorteile von ErgoScript

ErgoScript wurde entwickelt, um Smart Contracts unter Verwendung von Ergos eUTXO-Modell zu erstellen. Dies erweitert die Funktionalität von Bitcoin, während ein hohes Maß an Sicherheit und Privatsphäre aufrechterhalten wird. Im Gegensatz zu Bitcoins nativen Skript (das keine Schleifen oder komplexen Smart Contracts unterstützt) ermöglicht ErgoScript Turing-vollständige Anwendungen.

Wo ErgoScript glänzt, ist die native Unterstützung für Sigma-Protokolle. Diese ermöglichen die einfache und sichere Bereitstellung hochkomponierbarer kryptografischer Aussagen, die verwendet werden können, um leistungsstarke, benutzerdefinierte Anwendungen zu erstellen, einschließlich Ring- und Schwellenwertsignaturen.

Nachteile

Scala ist eine beliebte Sprache, aber sie ist nicht so einfach zu lernen wie einige andere. Die Verwendung von ErgoScript ist auch auf Ergo beschränkt – vorerst. Erfahren Sie mehr über die Vorteile von ErgoScript für die Krypto-Programmierung und lernen Sie, wie Sie Ihre erste dApp auf Ergo erstellen!

Vergleich von Blockchain-Sprachen

Es kann schwierig sein, Smart Contract-Programmiersprachen zu vergleichen, da es verschiedene Kompromisse und wesentliche Unterschiede gibt. Es gibt jedoch bestimmte Kriterien, die Entwickler betrachten können:

• Relevante Ökosysteme und Breite der Nutzung. Einige Sprachen werden viel häufiger verwendet als andere (Solidity ist die beliebteste), was bedeutet, dass es mehr Unterstützung, mehr Werkzeuge gibt und sie eine längere Erfolgsbilanz haben.
• Komplexität der angebotenen Funktionalität. Einige Sprachen bieten Funktionen, die andere nicht haben. Wie bereits in diesem Artikel erwähnt, ist Vyper weniger funktionsreich als Solidity und nicht Turing-vollständig.
• Zugänglichkeit. Einige Blockchain-Sprachen sind einfacher zu lernen als andere – Vyper ist eine der einfachsten, dank ihrer Ähnlichkeiten mit Python. Andererseits sind Sprachen wie Haskell komplexer und ihre Prinzipien sind für viele Programmierer, die aus anderen Sprachen kommen, nicht so leicht zu erfassen. Rust wird außerhalb des Blockchain-Sektors weit verbreitet verwendet, kann jedoch nur auf wenigen Smart Contract-Plattformen eingesetzt werden.

Wählen Sie die richtige Sprache für Ihr Blockchain-Projekt

Diese fünf Krypto-Codierungssprachen sind nur einige der Möglichkeiten, aus denen Entwickler wählen können, wenn sie dApps erstellen. In der Praxis bedeutet die Anzahl der Optionen jedoch nicht, dass Entwickler aus allen wählen können. Der Aufbau von Smart Contract-Anwendungen ist nicht dasselbe wie die Erstellung regulärer Web2-Anwendungen (bei denen viele verschiedene Programmiersprachen die Aufgabe erfüllen könnten), und die Wahl kann mehr mit den persönlichen Vorlieben der Entwickler zu tun haben.

Der erste Faktor für die Entscheidung, welche Sprache verwendet werden soll, hängt davon ab, auf welcher Blockchain-Plattform die dApp erstellt wird. Verschiedene Blockchains unterstützen unterschiedliche Programmiersprachen, sodass es keine "One-Size-Fits-All"-Option gibt. Wenn Sie sich bereits für ein Blockchain-Ökosystem entschieden haben, schränkt dies die Anzahl der Programmiersprachen ein, die Sie verwenden können. Wenn Sie beispielsweise Cardano verwenden, sind Sie im Wesentlichen auf Plutus beschränkt. Wenn Sie Ethereum oder eine EVM-kompatible Plattform verwenden, haben Sie die Wahl zwischen Solidity oder Vyper (sowie einigen weniger bekannten Sprachen).

Wenn Sie sich noch nicht für eine Blockchain-Plattform entschieden haben, gibt es eine größere Auswahl. In diesem Fall kann die Entscheidung mehr davon abhängen, welche Sprachen die beste Unterstützung bieten oder welche denen ähneln, die Sie bereits kennen. Bei gleichen Bedingungen haben Solidity und Vyper wahrscheinlich die beste Unterstützung in Bezug auf eine Entwicklergemeinschaft und Werkzeuge, und das EVM-Ökosystem bietet bei weitem die größte Arena im Blockchain-Bereich.

Alternativ, wenn Sie bereits mit einer Programmiersprache vertraut sind, könnte es sinnvoll sein, eine Krypto-Codierungssprache auszuwählen, die einigermaßen ähnlich ist. Wenn Sie JavaScript kennen, macht Solidity wahrscheinlich am meisten Sinn. Wenn Sie in Python versiert sind, aber sich nicht so sicher in JavaScript fühlen, könnte Vyper mehr Sinn machen. Rust ähnelt C oder C++. ErgoScript basiert auf Scala, also wenn Sie diese Sprache kennen und einfach nur in die Welt der Web3 dApps eintauchen möchten, könnte es die praktikabelste Option sein.

Fazit

Die Entwicklung von dApps für Web3 kann sehr unterschiedlich von Web2 sein. Abgesehen davon, dass man blockchain-spezifische Konzepte (einschließlich Gas-/Transaktionsgebühren) verstehen muss, gibt es verschiedene Sprachen, die verwendet werden können. Jede Blockchain-Plattform hat eine begrenzte Anzahl von unterstützten Krypto-Codierungssprachen (manchmal nur eine), was bedeutet, dass Entwickler oft in ihren Optionen eingeschränkt sind.

Darüber hinaus gibt es erhebliche Kompromisse zu berücksichtigen, wenn es darum geht, eine Blockchain-Plattform und eine Sprache auszuwählen, mit der man arbeiten möchte. Smart Contract-Sprachen unterscheiden sich erheblich in Bezug auf ihren Netzwerkeffekt, ihre Werkzeuge und Unterstützungsniveaus. Sie haben unterschiedliche Komplexitäts- und Funktionalitätsniveaus (und folglich unterschiedliche Sicherheitsanforderungen). Einige sind zugänglicher als andere, benötigen unterschiedliche Zeitmengen zum Lernen und können mehr oder weniger ähnlich zu anderen beliebten Programmiersprachen sein. Schließlich variiert die Größe der Ökosysteme, in denen sie verwendet werden können, erheblich.

All diese Faktoren und mehr machen die Auswahl einer Krypto-Codierungssprache zu einer Überlegung, die Entwickler sorgfältig anstellen sollten. Der Erfolg ihrer dApp und der Dienste, mit denen sie verbunden ist, könnte von den Stärken einer bestimmten Codierungssprache abhängen.