Bài đăng Làm chủ ngôn ngữ lập trình vững chắc trong 5 phút: Xương sống của hợp đồng thông minh Ethereum xuất hiện đầu tiên trên Coinpedia Tin tức Fintech
Giới thiệu:
Bạn có bao giờ tự hỏi sự phát triển của ngành công nghiệp blockchain đã thay đổi hoàn toàn quan điểm của chúng ta về tài sản kỹ thuật số như thế nào không? Sự phát triển này sẽ không thể thực hiện được nếu không có Ethereum, một nền tảng nguồn mở toàn cầu dành cho các ứng dụng phi tập trung (dApps). Nó là nền tảng của tiền điện tử gốc, Ether(ETH).
Ether (ETH) là loại tiền điện tử lớn thứ hai trên thế giới, với mức vốn hóa hiện tại là 404,86 tỷ USD sau Bitcoin(BTC). Nó cũng nổi tiếng với phương pháp xác thực bằng chứng cổ phần. Bất kỳ ai đang tìm kiếm một nền tảng bảo mật có thể mở rộng, có thể lập trình và phi tập trung đều có thể truy cập Ethereum.
Tiềm năng cơ bản của Ethereum nằm ở ngôn ngữ chính cho các hợp đồng thông minh của nó: Tính vững chắc. Hãy cùng đi sâu tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản của Solidity.
Giới thiệu về sự vững chắc:
Sự vững chắc là gì?
Solidity là ngôn ngữ chiếm ưu thế được Ethereum giới thiệu để tạo ra các hợp đồng thông minh. Nó là một ngôn ngữ gõ tĩnh, hướng đối tượng, cấp cao được thiết kế cho các hợp đồng thông minh. Solidity là một ngôn ngữ tương đối mới, được Gavin Wood giới thiệu vào năm 2014 và sau đó được phát triển dưới sự hướng dẫn của Christian Reitwiessner và Alex Beregszaszi. Mặc dù mới xuất hiện nhưng nó đã trở thành ngôn ngữ yêu thích của các nhà phát triển Ethereum.
Các tính năng chính của nó như sau: nó hỗ trợ đa kế thừa cùng với tuyến tính hóa C3, các kiểu dữ liệu phức tạp do người dùng xác định, thư viện và thậm chí cả tính kế thừa, đồng thời mang đến sự can thiệp nhị phân của Ứng dụng (ABI) để đảm bảo an toàn kiểu và bao gồm Đặc tả ngôn ngữ tự nhiên .
Tại sao lại vững chắc cho Ethereum?
Solidity có những điểm tương đồng với các ngôn ngữ như C++, JavaScript và Python và chạy trên Máy ảo Ethereum (EVM) được lưu trữ trên các Nút Ethereum được kết nối với chuỗi khối. Nó vô cùng hữu ích và có khả năng tạo ra các ứng dụng công nghiệp, có lợi và mạnh mẽ hỗ trợ các thư viện và kế thừa do người dùng xác định. Nó đảm bảo triển khai và thực hiện liền mạch các hợp đồng trên Nút Ethereum.
Máy ảo Ethereum chủ yếu phục vụ như một môi trường thời gian chạy cho các hợp đồng thông minh. Nó được sử dụng và tập trung vào việc đảm bảo tính bảo mật và triển khai mã không đáng tin cậy thông qua mạng lưới các nút công cộng quốc tế.
Solidity biên dịch mã byte Ethereum do EVM điều hành. Nó tập trung vào việc ngăn chặn một cuộc tấn công từ chối dịch vụ và đảm bảo rằng các chương trình không có quyền truy cập vào trạng thái của nhau, đồng thời xác nhận việc ngăn chặn mọi suy luận.
Cú pháp và cấu trúc vững chắc
Cú pháp cơ bản
Các ngôn ngữ như C++, JavaScript và Python ảnh hưởng đến tính vững chắc. Solidity sử dụng cú pháp giống ECMAScript nhưng có kiểu gõ tĩnh. Ngôn ngữ triển khai được sử dụng cho Solidity là C++. Nó có một mô hình bắt buộc cần các chức năng được mã hóa ngầm trong mỗi bước.
Nó chứa các cấu trúc dữ liệu điển hình như ánh xạ, mảng và các loại dữ liệu khác như số nguyên, boolean và địa chỉ hỗ trợ các lỗi và cấu trúc được xác định tùy chỉnh. Hàm là các khối cơ bản của ngôn ngữ có thể sửa đổi các biến trạng thái và có kiểu trả về.
Cấu trúc của một hợp đồng vững chắc
Chúng tôi bắt đầu hợp đồng thông minh bằng phần mở đầu xác định phiên bản pragma Solidity, khai báo phiên bản của trình biên dịch Solidity được sử dụng cho mã và chứa tên của hợp đồng. Thứ hai, từ khóa hợp đồng là cách đoạn mã sẽ bắt đầu nêu rõ hợp đồng mà mã nằm trong đó.
Hợp đồng có thể được coi là tương tự như các lớp trong OOP. Mỗi hợp đồng đều có các khai báo sau về các biến trạng thái: hàm với kiểu và phương thức trả về, công cụ sửa đổi, sự kiện, kiểu cấu trúc, enum và lỗi.
Mỗi phần con của mã có chức năng của nó. Các biến trạng thái được sử dụng để lưu trữ dữ liệu của hợp đồng, các hàm được sử dụng để xác định hành vi, các sự kiện được sử dụng để liên lạc giữa hợp đồng và các tính năng bên ngoài và các công cụ sửa đổi được sử dụng để áp đặt các quy tắc.
Viết một hợp đồng thông minh đơn giản một cách vững chắc
Thiết lập môi trường phát triển
Hợp đồng thông minh Solidity có thể được triển khai ở cả chế độ Ngoại tuyến và Trực tuyến
Chế độ ngoại tuyến: Để chạy Solidity ngoại tuyến, bạn phải có Node.js, truffle Global và ganache-cli trên hệ thống của mình. Sau đó, bạn có thể triển khai hợp đồng thông minh, tạo dự án truffle và tương tác bằng bảng điều khiển truffle
Chế độ trực tuyến: Remix IDE được sử dụng để biên dịch và chạy các hợp đồng thông minh. Sau đây là các bước liên quan:
Bắt đầu với IDE phối lại, đặt môi trường và tạo tệp mới
Tạo mã hợp đồng thông minh và biên dịch nó
Triển khai và chạy mã
Gỡ lỗi và gọi phương thức
Ví dụ về một hợp đồng vững chắc đơn giản
//Độ vững chắc của Pragma>=0.4.22///tiêu đề của hợp đồng///tác giảhợp đồng Lưu trữ{ dữ liệu riêng tư uint256; Tập hàm(uint256 _data) public{ data=_data; } Hàm get() chế độ xem công khai trả về(uint256){ Trả về dữ liệu; }}
Hãy cùng thực hành với một ví dụ đơn giản về Hợp đồng vững chắc:
Đoạn mã:
Đoạn mã trên cho phép người dùng lưu trữ một số nguyên không dấu. Ở đây, hàm set lưu trữ dữ liệu và hàm get sẽ truy xuất dữ liệu đó. Bạn có thể thử những ví dụ ngắn gọn và đơn giản như vậy để bắt đầu hành trình của mình trong lĩnh vực này.
Các tính năng nâng cao trong Solidity
Kế thừa và thư viện
Ngoài cách viết hợp đồng rõ ràng, điểm đáng chú ý của Solidity là tính kế thừa. Kế thừa đề cập đến việc sử dụng các lớp hoặc kế thừa các thuộc tính của một lớp trong OOPS. Tương tự, nó cho phép người dùng kế thừa các thuộc tính và phương thức của một hợp đồng ở một hợp đồng khác. Điều này làm cho mã dễ đọc hơn, giúp thực hành viết rõ ràng hơn và tăng khả năng sử dụng lại mã. Các thư viện trong Solidity rất hữu ích vì chúng giúp bạn sắp xếp cách trình bày mã của mình, cho phép sửa đổi phù hợp để mô-đun hóa nó.
Thực tiễn tốt nhất về bảo mật
Bảo mật là rất quan trọng trong khi viết hợp đồng thông minh. Có một số lỗ hổng phổ biến, như tấn công reentrancy và tràn số nguyên. Tấn công reentrancy là khi mã của bạn dễ bị khai thác khi một hàm thực hiện lệnh gọi bên ngoài trước khi cập nhật trạng thái của chính nó. Do đó, nó cho phép thành phần hợp đồng bên ngoài nhập lại chức năng và can thiệp vào các hành động như rút tiền bằng cách lặp lại chúng.
Một lỗ hổng khác là lỗi tràn số nguyên nổi tiếng, xảy ra khi kết quả của một thao tác vượt quá giới hạn tối đa mà loại dữ liệu được chỉ định có thể chứa. Do đó, để khắc phục những điều này, cách tốt nhất là sử dụng thư viện SafeMath, tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng và triển khai các mẫu tương tác kiểm tra-hiệu ứng-tương tác.
Các phương pháp thực hành mới nhất có hiệu quả trong việc đảm bảo an ninh là Thiết kế hợp đồng đơn giản và thử nghiệm Fuzz nghe có vẻ hơi khác thường nhưng thử nghiệm dữ liệu ngẫu nhiên giúp tìm ra các vấn đề tiềm ẩn. Ngoài ra, một động thái chiến lược sẽ là có các chương trình tiền thưởng lớn thu hút cộng đồng bảo mật đóng góp và sửa lỗi cũng như đưa ra các khoản tiền thưởng lớn.
Phát triển và triển khai các hợp đồng Solidity
Quy trình phát triển
Sau đây là quy trình làm việc:
Khái niệm hóa ý tưởng: Nhà phát triển nên đưa ra mục đích rõ ràng cho hợp đồng.
Viết hợp đồng: Viết mã rõ ràng, dễ đọc bằng cách sử dụng các IDE như Remix IDE, Truffle hoặc Hardhat.
Kiểm tra: Sử dụng các khung kiểm tra thích hợp trên IDE
Gỡ lỗi: Gỡ lỗi mã cho bất kỳ vấn đề nào và kiểm tra xem mã có hoạt động như mong đợi hay không.
Kiểm tra bảo mật: Kiểm tra mọi lỗ hổng bằng cách sử dụng các công cụ bảo mật như MythX.
Triển khai: Cuối cùng, Triển khai hợp đồng và đảm bảo tích hợp liền mạch
Triển khai trên mạng Ethereum
Việc triển khai hợp đồng thông minh cần rất nhiều sự cân nhắc về độ chính xác trong mã. Do đó, trước khi tương tác với mạng chính, trước tiên chúng tôi triển khai hợp đồng thông minh của mình trên các mạng thử nghiệm Ethereum như Robstan, Kovan hoặc Rinkben. Họ cho phép chúng tôi tìm và giải quyết các lỗi trong mã. Mạng thử nghiệm mới hơn là Goerli, được giới thiệu vào năm 2018 và sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng về quyền hạn
Sau khi hoàn tất hợp đồng, bạn có thể triển khai nó trên mạng chính. Việc triển khai trên mạng chính yêu cầu phí gas bằng Ether(ETH). Do đó, việc có mã chính xác mà không có sự khác biệt là cần thiết. Các nền tảng như Infura và Metamask cung cấp cho bạn API và dịch vụ ví. Vì vậy, một khi hợp đồng của bạn được triển khai, chúng sẽ không thể thay đổi và công khai.
Thay thế cho IDE Truffle và hardhat thông thường là Brownie, nó cung cấp giao diện dòng lệnh và bảng điều khiển tương tác, đồng thời nó sử dụng pytest, do đó, các nhà phát triển quen thuộc với Python Brownie chắc chắn sẽ bổ sung thêm điểm bánh hạnh nhân!
Tương lai của hợp đồng thông minh Ethereum và Solidity
Sự phát triển của sự vững chắc
Sự vững chắc đã phát triển đáng kinh ngạc. Trọng tâm hiện tại là cập nhật bảo mật, hiệu quả và khả năng sử dụng lại. Một cộng đồng lớn đằng sau sự phát triển này không ngừng nâng cao và góp phần mang lại Solidity như ngày nay.
Hệ sinh thái nhà phát triển cũng ngày càng gia tăng ở nhiều quốc gia. Để trở thành nhà phát triển Solidity, bạn cần có nền tảng vững chắc về lập trình Máy tính.
Xu hướng và đổi mới
Xu hướng gần đây của Solidity là phát triển hợp đồng thông minh, bao gồm các giải pháp lớp 2, khả năng tương tác chuỗi chéo và tích hợp AI. Sự đổi mới này đã cách mạng hóa ngành công nghiệp blockchain và sự phát triển của dApps.
Cùng với việc tập trung vào việc tăng cường phân tích chương trình và cải thiện tính chính xác, các nhà nghiên cứu đang hướng tới việc tích hợp các sơ đồ mã hóa tiên tiến như giao thức bỏ phiếu điện tử TAVS trong Solidity. Để cải thiện khả năng sử dụng và giải quyết việc phân tích dựa trên byte, các công cụ mới như SolSEE đang được phát triển.
Phần kết luận
Tóm lại, Solidity là trụ cột của Ethereum và phát triển hợp đồng thông minh. Nó cung cấp một khuôn khổ an toàn, đáng tin cậy và được xây dựng tốt để tạo ra các dApps. Khi công nghệ chuỗi khối tiếp tục tỏa sáng trong ngành, Solidity, với tư cách là người tiên phong, vẫn là một trong những công ty đóng góp mạnh mẽ nhất cho sự tăng trưởng. Vì vậy, hãy chuẩn bị sẵn sàng mọi thứ và bước vào đấu trường của một tương lai phi tập trung!
Cũng đọc: Mật mã 101: Chìa khóa phát triển chuỗi khối cho người mới bắt đầu
