Najlepsze języki blockchain do rozwoju blockchain

Uruchomienie Ethereum przyniosło wzrost zdecentralizowanych aplikacji (dApps): programów zasilanych przez inteligentne kontrakty, które działają bez zaufania, przejrzyście i nieprzerwanie na blockchainie.

Oprogramowanie, które utrzymuje samą sieć blockchain (węzły i klienci), to jeden zestaw aplikacji, ale skrypty i dApps działające na platformach inteligentnych kontraktów są oddzielne i zazwyczaj napisane w innym języku. Budowanie tych dApps nie jest tym samym, co tworzenie podstawowej platformy blockchain (co wymaga innego zestawu umiejętności).

Przegląd popularnych języków programowania blockchain

Dziś istnieje wiele blockchainów inteligentnych kontraktów, które oferują podobną funkcjonalność – ale nie wszystkie platformy inteligentnych kontraktów są równe. Wśród innych czynników, język, w którym kodowane są inteligentne kontrakty, ma duże znaczenie dla dostępności dla programistów, funkcjonalności i bezpieczeństwa dApps uruchamianych na blockchainie. Oto pięć najpopularniejszych języków programowania blockchain i to, co oferują.

Solidity (Ethereum i platformy zgodne z EVM)

Solidity to najpopularniejszy język kodowania kryptowalut na świecie. Jest to domyślna opcja do programowania inteligentnych kontraktów na Ethereum i wszystkich łańcuchach EVM (Ethereum Virtual Machine), w tym Polygon, Arbitrum, Optimism, Binance Smart Chain, Avalanche i innych. Razem te blockchainy odpowiadają za wiele milionów aktywnych użytkowników dziennie (DAU).

Solidity został zaprojektowany specjalnie do pisania inteligentnych kontraktów na Ethereum i dzieli pewne zauważalne podobieństwa z popularnym językiem JavaScript – chociaż istnieją również istotne różnice. Jako wiodący język inteligentnych kontraktów dla Ethereum i łańcuchów zgodnych z EVM, Solidity ma wiele zalet, ale istnieje kilka problemów, które nowsze języki programowania kryptowalut próbowały rozwiązać.

Korzyści z Solidity

Chociaż Solidity został zaprojektowany dla Ethereum, jego szerokie podobieństwa do JavaScript oznaczają, że jest stosunkowo dostępny dla programistów zaznajomionych z tym językiem.

Główne korzyści z Solidity sprowadzają się do jego przewagi pierwszego gracza, ogromnego efektu sieciowego i w konsekwencji, dobrej wsparcia ze strony dużej i aktywnej społeczności programistów. Istnieją obszerne zasoby poświęcone nauczaniu Solidity i tworzeniu zdecentralizowanych aplikacji. Dodatkowo istnieje wiele forów i platform, na których nowi programiści mogą uzyskać pomoc od bardziej doświadczonych programistów Solidity.

Etyka open source i przejrzysta natura blockchainów oznaczają, że ta społeczność jest dobrze przygotowana do audytowania inteligentnych kontraktów i udzielania informacji zwrotnej na temat wszelkich problemów z bezpieczeństwem (choć oznacza to również, że złośliwe strony mogą wykorzystać luki).

Solidity zawiera różne funkcje zabezpieczeń, które pomagają programistom pisać bezpieczne kontrakty, takie jak modyfikatory funkcji, które pozwalają na łatwe dodawanie kontroli do funkcji. Obsługuje również dziedziczenie, umożliwiając tworzenie modułowych i wielokrotnego użytku inteligentnych kontraktów oraz bibliotek, które mogą być wdrażane niezależnie i łączone z innymi kontraktami. Integracja z popularnymi narzędziami i frameworkami deweloperskimi ułatwia programistom pracę nad projektami opartymi na Ethereum.

Wady

Pomimo popularności i efektu sieciowego Solidity, ma on pewne istotne wady. Dla programistów, którzy nie są przyzwyczajeni do programowania obiektowego, może być mylący, nawet pomijając potrzebę zrozumienia specyficznych dla blockchaina koncepcji, takich jak gaz, zmienne stanu i zdecentralizowane wykonanie.

Bezpieczeństwo może być problemem. Chociaż Solidity zawiera funkcje zabezpieczeń, błędy w kodowaniu mogą wprowadzać luki, które mogą prowadzić do utraty funduszy użytkowników z zdecentralizowanych protokołów. Z powodu ciągle zmieniającej się natury Web3, ważne jest, aby programiści byli na bieżąco z najnowszymi standardami i najlepszymi praktykami, aby zredukować te ryzyka. Programiści muszą być świadomi optymalizacji swojego kodu, aby zminimalizować koszty gazu, ponieważ nieefektywny kod może prowadzić do wyższych opłat transakcyjnych. Dla biegłych programistów Web3, używanie Solidity może skutkować wyższymi kosztami gazu niż inne języki.

Solidity brakuje niektórych funkcji, które są dostępne w bardziej ogólnych językach programowania. Jednak to "ograniczenie" jest zamierzone, ponieważ zwiększa bezpieczeństwo i pomaga zapobiegać pewnym rodzajom ataków.

Vyper (Ethereum)

Vyper to kolejny język kodowania Ethereum, chociaż nie jest tak popularny jak Solidity. Jest to język "Pythonic", a jego podobieństwo do jednego z najbardziej znanych języków programowania na świecie oznacza, że miliony programistów mogą pisać zwięzły, czytelny dla ludzi kod bez rodzaju krzywej uczenia, przez którą musieliby przejść z innymi językami programowania blockchain.

Vyper został stworzony w 2017 roku przez Vitalika Buterina, jednego z współzałożycieli Ethereum i wciąż prawdopodobnie najbardziej wpływową osobę w ekosystemie Ethereum. Chociaż Solidity pozostaje ulubionym, Vyper kładzie nacisk na bezpieczeństwo i prostotę, co czyni go coraz bardziej popularnym wyborem dla programistów EVM.

Korzyści z Vyper

Ponieważ Vyper jest bardzo podobny do Pythona, jest niezwykle dostępny dla milionów programistów, którzy już znają ten język – a nawet dla tych, którzy go nie znają, ponieważ Python jest łatwy do nauczenia. W rezultacie Vyper jest drugim najpopularniejszym językiem kodowania blockchain dla Ethereum i systemów EVM.

Podobnie jak Python, Vyper jest językiem o wysokiej czytelności (co ma różne korzyści). Jego prosta składnia i unikanie niektórych złożoności występujących w innych językach zmniejszają ryzyko wprowadzenia błędów i ułatwiają audyt kodu – co przyczynia się do ogólnego bezpieczeństwa.

Vyper kładzie silny nacisk na bezpieczeństwo. Ogranicza różne funkcje, które mogą stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa, co sprawia, że kod Vyper jest mniej podatny na pewne luki (w tym ataki reentrancy). Język został zaprojektowany w celu zmniejszenia liczby możliwych sposobów, w jakie hakerzy mogą wykorzystać inteligentne kontrakty.

Jedną z bardziej oczywistych korzyści Vyper dla użytkowników końcowych jest jego względna efektywność gazowa. Wybory projektowe języka oznaczają, że kod jest często tańszy w uruchomieniu. Zator na głównym łańcuchu Ethereum, a nawet niektórych L2, oznacza, że ceny gazu mogą wzrosnąć do nieekonomicznych poziomów, co uniemożliwia korzystanie z dApps. Dlatego rozwijanie dApps w Vyper może mieć natychmiastową korzyść finansową.

Wady

Jak każdy inny język inteligentnych kontraktów, Vyper ma swoje wady. Z jednej strony, jego względna prostota jest siłą, ponieważ złożoność Solidity może wprowadzać poważne luki. Vyper zmniejsza ryzyko tych luk, usuwając pewne funkcje. Jednak w rezultacie jest mniej potężny i bardziej ograniczający. Niektóre zaawansowane funkcje Solidity są niedostępne, co może być wadą dla programistów, którzy wymagają specyficznych funkcjonalności. Nie ma modyfikatorów, dziedziczenia klas ani wywołań rekurencyjnych, a język programowania nie jest kompletny Turinga. Programiści, którzy zdecydują się na użycie Vyper, będą musieli wymyślić, jak obejść te ograniczenia.

Szerokie użycie i efekt sieciowy Solidity oznaczają, że Vyper jest stosunkowo mniej prominentny jako język blockchain. Vyper, chociaż zyskuje uwagę, ma mniejszą społeczność i ekosystem. Jest mniej wsparcia i mniej programistów, którzy są w nim biegli (ponieważ jest to prostszy język, to może nie być dużym problemem). Istnieją również narzędzia natywne dla Solidity, które są obecnie niedostępne w Vyper. Pomimo wszystkich oczywistych korzyści Vyper, programiści muszą zdecydować, czy jego wady wymagają przejścia na bardziej kompleksowy zestaw narzędzi Solidity.

Rust (Solana)

Solidity pozostaje domyślnym językiem programowania kryptowalut dla łańcuchów EVM. Dla łańcuchów nie-EVM, Rust stał się popularnym wyborem, w tym dla Solana i Polkadot (chociaż możliwe jest również użycie innych języków z Solana, w tym C, C++ i Solidity). Sam Solana ma pół miliona DAU.

Jedną z wielkich zalet Rusta jest to, że jest używany poza sferą blockchain. Został stworzony w 2006 roku i został szeroko przyjęty przez programistów i główne platformy oprogramowania (w tym Amazon, Discord, Meta, Google i inne).

Korzyści z Rusta

Rust to wydajny i kompaktowy język, który redukuje zbędny balast. Jest dobry do produkcji zoptymalizowanego kodu, co jest idealne dla programowania blockchain i kryptowalut, gdzie przestrzeń jest na wagę złota. Jest również znany z nacisku na bezpieczeństwo i zawiera środki, które zmniejszają ryzyko powszechnych błędów programistycznych (szczególnie bezpieczeństwa pamięci – ochrona przed różnymi błędami i lukami, które mogą wystąpić podczas dostępu do pamięci), które mogą prowadzić do eksploatacji inteligentnych kontraktów.

Rust obsługuje również bezpieczną współbieżność (zdolność do wykonywania różnych części programu w nieodpowiedniej kolejności), co jest ważne dla Solana, ponieważ kładzie nacisk na przetwarzanie równoległe. Programiści mogą pisać kod współbieżny, nie martwiąc się o warunki wyścigu: problemy, które powstają, jeśli operacje są przeprowadzane w niewłaściwej kolejności.

Rust ma rosnącą i aktywną społeczność oraz szeroki wachlarz bibliotek i narzędzi. Język został stworzony, aby promować czysty i ekspresyjny kod, co ułatwia życie programistom i przyczynia się do kodu, który jest łatwy do odczytania i utrzymania.

Wady

Główną wadą Rusta jest jego krzywa uczenia się i względna trudność dla programistów, którzy nie są zaznajomieni z jego mniej znanymi paradygmatami. Przejście z innych popularnych języków może zatem wymagać znacznego czasu i wysiłku.

Na koniec, nawet jeśli Rust jest lepszym wyborem niż Solidity (debaty dla programistów inteligentnych kontraktów), stosunkowo niewiele blockchainów ma narzędzia lub wsparcie dla Rusta.

Haskell (Cardano)

Cardano został zbudowany w Haskellu, języku programowania, który został stworzony w latach 80. do nauczania, badań i zastosowań przemysłowych. Inteligentne kontrakty Cardano są napisane w Plutus, który jest zasadniczo podzbiorem Haskella.

Korzyści z Haskella

Haskell to tzw. „język funkcyjny” który zachęca do wysokiego poziomu abstrakcji i matematycznej rygorystyczności. To dobrze współgra z badawczą etyką Cardano i może przyczynić się do kodu, który jest niezawodny i bezpieczny. Umożliwia również formalną weryfikację, proces, w którym poprawność kodu jest matematycznie udowodniona (ponownie, potencjalnie zwiększając bezpieczeństwo). Ekspresyjna i zwięzła składnia Haskella oferuje możliwość czystszego i łatwiejszego w utrzymaniu kodu.

Podobnie jak Rust, Haskell obsługuje programowanie współbieżne. Umożliwia to programistom pisanie skalowalnego i wydajnego kodu, co czyni go użytecznym dla inteligentnych kontraktów, które mogą potrzebować obsługi wielu transakcji jednocześnie.

Wady

Haskell ma reputację trudnego języka do nauki, szczególnie dla programistów, którzy pochodzą z bardziej popularnych języków i którzy mogą być nieznajomi z koncepcjami programowania funkcyjnego.

Cardano ma dużą i aktywną społeczność, ale Haskell jest używany tylko jako język inteligentnych kontraktów w tym jednym ekosystemie (jednak obejmuje to dziesiątki tysięcy aktywnych użytkowników dziennie). W związku z tym użycie jest ograniczone, a ekosystem inteligentnych kontraktów jest mniej dojrzały w porównaniu do innych platform z większymi społecznościami programistów. Dodatkowo, istnieje mniej narzędzi, dokumentacji i wsparcia dla programistów.

Na koniec, aplikacje Haskella mogą mieć wyższe zużycie zasobów w porównaniu do języków programowania blockchain zaprojektowanych dla bardziej ograniczonych środowisk. Czasami sprawia to, że jest mniej wydajny, niż powinien być.

ErgoScript (Ergo)

Stworzony w 2014 roku, ErgoScript to uproszczony podzbiór Scali. Scala jest szeroko stosowana w przemyśle oprogramowania do aplikacji na dużą skalę (w tym Twitter i Netflix), a teraz jest używana jako język programowania dla blockchain.

Korzyści z ErgoScript

ErgoScript został zaprojektowany do tworzenia inteligentnych kontraktów przy użyciu modelu eUTXO Ergo. To rozszerza funkcjonalność Bitcoina, jednocześnie zachowując wysoki stopień bezpieczeństwa i prywatności. W przeciwieństwie do natywnego skryptu Bitcoina (który nie obsługuje pętli ani złożonych inteligentnych kontraktów), ErgoScript pozwala na aplikacje Turing-Complete.

Gdzie ErgoScript błyszczy, to jego natywne wsparcie dla protokołów Sigma. Umożliwiają one łatwe i bezpieczne wdrażanie wysoce kompozytowych stwierdzeń kryptograficznych, które mogą być używane do budowania potężnych, niestandardowych aplikacji, w tym podpisów pierścieniowych i progowych.

Wady

Scala jest popularnym językiem, ale nie jest tak łatwy do nauki jak niektóre inne. Użycie ErgoScript jest również ograniczone do Ergo – na razie. Dowiedz się więcej o korzyściach z ErgoScript dla programowania kryptowalut i naucz się, jak zbudować swoją pierwszą dApp na Ergo!

Porównanie języków blockchain

Może być trudno porównać języki programowania inteligentnych kontraktów, ponieważ istnieją różne kompromisy i kluczowe różnice. Istnieją jednak pewne kryteria, na które programiści mogą zwrócić uwagę:

• Odpowiednie ekosystemy i zakres użycia. Niektóre języki są znacznie bardziej powszechnie używane niż inne (Solidity jest najpopularniejszy), co oznacza, że istnieje więcej wsparcia, więcej narzędzi i mają dłuższą historię.
• Złożoność funkcjonalności oferowanej. Niektóre języki oferują funkcje, których inne nie mają. Jak wcześniej wspomniano w tym artykule, Vyper jest mniej bogaty w funkcje niż Solidity i nie jest kompletny Turinga.
• Dostępność. Niektóre języki blockchain są łatwiejsze do nauki niż inne – Vyper jest jednym z najłatwiejszych, dzięki swoim podobieństwom do Pythona. Z drugiej strony, języki takie jak Haskell są bardziej złożone, a ich zasady nie są tak łatwe do zrozumienia dla wielu programistów pochodzących z innych języków. Rust jest szeroko stosowany poza sektorem blockchain, ale może być używany tylko na kilku platformach inteligentnych kontraktów.

Wybierz odpowiedni język dla swojego projektu blockchain

Te pięć języków kodowania kryptowalut to tylko niektóre z możliwości, które programiści mogą wybrać przy tworzeniu dApps. W praktyce jednak liczba wyborów nie oznacza, że programiści mogą wybierać dowolny z nich. Budowanie aplikacji inteligentnych kontraktów nie jest jak tworzenie zwykłych aplikacji Web2 (gdzie wiele różnych języków programowania może spełnić zadanie) i wybór może mieć więcej wspólnego z osobistymi preferencjami programistów.

Pierwszym czynnikiem decydującym o tym, który język użyć, jest zależność od platformy blockchain, na której budowana jest dApp. Różne blockchainy obsługują różne języki kodowania, więc nie ma opcji „jeden rozmiar pasuje do wszystkich”. Jeśli już zdecydowałeś się na ekosystem blockchain, ograniczy to liczbę języków kodowania, które możesz użyć. Na przykład, jeśli używasz Cardano, jesteś zasadniczo ograniczony do Plutus. Jeśli używasz Ethereum lub platformy zgodnej z EVM, masz możliwość wyboru Solidity lub Vyper (a także kilku mniej znanych języków).

Jeśli jeszcze nie zdecydowałeś się na platformę blockchain, to masz szerszy wybór. W takim przypadku decyzja może mieć więcej wspólnego z tym, które języki mają najlepsze wsparcie, lub które są podobne do języków programowania, które już znasz. Przy równych warunkach, Solidity i Vyper prawdopodobnie mają najlepsze wsparcie w zakresie społeczności programistów i narzędzi, a ekosystem EVM oferuje zdecydowanie największą arenę w przestrzeni blockchain.

Alternatywnie, jeśli już znasz jakiś język programowania, to może mieć sens wybranie języka kodowania kryptowalut, który jest w pewnym stopniu podobny. Jeśli znasz JavaScript, to Solidity prawdopodobnie ma największy sens. Jeśli jesteś biegły w Pythonie, ale nie jesteś pewien JavaScript, to Vyper może mieć więcej sensu. Rust jest podobny do C lub C++. ErgoScript oparty jest na Scali, więc jeśli znasz ten język i po prostu chcesz zanurzyć się w wodzie i pobawić się dApps Web3, może to być najbardziej realna opcja.

Podsumowanie

Rozwój dApps dla Web3 może być bardzo różny od Web2. Oprócz potrzeby zrozumienia specyficznych dla blockchaina koncepcji (w tym opłat gazowych/za transakcje), istnieją różne języki, które można wykorzystać. Każda platforma blockchain ma ograniczoną liczbę języków kodowania kryptowalut, które są obsługiwane (czasami tylko jeden), co oznacza, że programiści często są ograniczeni w swoich opcjach.

Ponadto istnieją istotne kompromisy do rozważenia przy wyborze platformy blockchain i języka, z którym będą pracować. Języki inteligentnych kontraktów różnią się znacznie pod względem efektu sieciowego, narzędzi i poziomów wsparcia. Mają różne poziomy złożoności i funkcjonalności (a w konsekwencji różne wymagania dotyczące bezpieczeństwa). Niektóre są bardziej dostępne niż inne, wymagając różnej ilości czasu na naukę, a mogą być bardziej lub mniej podobne do innych popularnych języków programowania. Na koniec, rozmiar ekosystemów, w których mogą być używane, różni się znacznie.

Wszystkie te czynniki i inne sprawiają, że wybór języka kodowania kryptowalut to coś, co programiści powinni starannie rozważyć. Sukces ich dApp i usług, do których się łączą, może zależeć od mocnych stron jednego konkretnego języka kodowania.