Огляд платформ для розробки блокчейнів та їх особливості

З розвитком технології блокчейн з’явилися різні платформи розробки, кожна зі своїми унікальними функціями та можливостями. У цьому уроці ми надамо огляд деяких популярних платформ розробки блокчейнів та їхніх ключових особливостей.

• Ethereum: Ethereum є однією з найвідоміших і широко використовуваних платформ розробки блокчейнів. Він представив концепцію смарт-контрактів, які є самовиконуваними контрактами з умовами, записаними безпосередньо в коді. Ethereum дозволяє розробникам створювати та розгортати децентралізовані програми (dApps) за допомогою рідної мови програмування платформи Solidity. Ethereum також має власну криптовалюту Ether (ETH), яка використовується для транзакцій і сплати комісій у мережі.

Детальніше: Що таке Ethereum?

• Біткойн: біткойн є першою та найвідомішою криптовалютою, а її базова технологія блокчейн служить основою для багатьох інших платформ. Хоча біткойн відомий насамперед своєю цифровою валютою, він також підтримує прості смарт-контракти та розробку децентралізованих програм за допомогою своєї мови сценаріїв Bitcoin Script. Однак можливості Bitcoin Script обмежені порівняно з іншими платформами, такими як Ethereum. Ця мова дозволяє користувачам створювати базові умови для транзакцій, наприклад вимагати кілька підписів для авторизації. Однак важливо зазначити, що Bitcoin Script не є повною мовою Тьюрінга, тобто він не може запускати довільну логіку, як платформа Ethereum. Незважаючи на це обмеження, біткойн все ще дозволяє розробляти децентралізовані програми за допомогою рішень другого рівня, таких як Lightning Network. Ці рішення побудовані на основі блокчейну біткойн, щоб забезпечити додаткові функції, такі як швидші та дешевші транзакції.

Детальніше: Що таке Bitcoin?

• Hyperledger: Hyperledger — це комплексний проект, організований Linux Foundation, який містить різні фреймворки та інструменти для розробки блокчейнів з відкритим кодом. Hyperledger Fabric, один із найпопулярніших фреймворків, призначений для побудови приватних, дозволених блокчейн-мереж для підприємств. Він пропонує модульну архітектуру, що дозволяє розробникам підключати різні компоненти, такі як алгоритми консенсусу та мови смарт-контрактів, відповідно до їхніх конкретних потреб.

• Corda: розроблена R3, Corda є платформою розподіленої книги, розробленою спеціально для індустрії фінансових послуг. Це дозволяє установам створювати та розгортати безпечні, дозволені мережі блокчейну з акцентом на конфіденційність, масштабованість та взаємодію. Corda використовує концепцію «потоків» для визначення смарт-контрактів і підтримує кілька мов програмування, таких як Java і Kotlin.

• Cosmos: технологія блокчейну, що лежить в основі Cosmos, є унікальною, оскільки вона зосереджена на забезпеченні взаємодії та масштабованості в різних блокчейнах. Cosmos досягає цього завдяки використанню алгоритму консенсусу Tendermint, який забезпечує швидку завершеність транзакцій і високий рівень безпеки, а також протоколу зв’язку між блоками (IBC), який забезпечує безпечний зв’язок і передачу транзакцій між різними блокчейнами в екосистемі Cosmos. Cosmos також має модульну архітектуру, яка дозволяє розробникам створювати спеціальні блокчейни та підключати їх до мережі Cosmos, що робить його універсальною платформою для децентралізованої розробки програм.

Детальніше: ЩО ТАКЕ КОСМОС (АТОМ)?

• Solana: він використовує унікальний консенсусний алгоритм під назвою Proof of History (PoH) для досягнення високої пропускної здатності та низької затримки разом із гібридним підходом інших механізмів консенсусу, таких як Proof of Stake (PoS), для безпеки мережі. Solana також використовує швидку та ефективну архітектуру обробки транзакцій під назвою Tower BFT. Платформа смарт-контрактів Solana, Solana WebAssembly (Sabre), створена з використанням мови програмування Rust, що дозволяє створювати складні децентралізовані програми, які можна швидко та безпечно виконувати в мережі Solana. Загалом технологія блокчейн Solana є високоефективною та безпечною, здатною обробляти великі обсяги транзакцій за низькими витратами.

Докладніше: Що таке Солана?

Це лише деякі з багатьох доступних сьогодні платформ для розробки блокчейнів. Кожна платформа має свої власні унікальні функції та можливості, що відповідають різним галузям і сценаріям використання. Як розробник блокчейну, розуміння сильних сторін і обмежень кожної платформи допоможе вам вибрати найбільш підходящу для вашого конкретного проекту.

Визначення та особливості смарт-контрактів

Давайте детальніше зануримося в теорію того, що таке розумний контракт! Смарт-контракт — це самовиконуваний контракт із записом умов угоди безпосередньо в коді. Це цифрова угода, яка автоматично виконує та забезпечує виконання умов, узгоджених залученими сторонами. Розумні контракти зберігаються в блокчейні, що забезпечує прозорість, безпеку та незмінність.

Особливості смарт-контрактів:

• Автоматизація: розумні контракти автоматично виконують дії на основі попередньо визначених умов. Коли умови, зазначені в контракті, виконуються, договір виконує узгоджені дії без необхідності ручного втручання. Це може скоротити час і зусилля, необхідні для забезпечення виконання угод і оптимізації різних процесів.

• Без довіри: смарт-контракти пропонують революційне вирішення проблеми довіри в бізнес-операціях. Використовуючи технологію блокчейн, смарт-контракти дозволяють сторонам брати участь у транзакціях без необхідності довіреного посередника для нагляду за процесом. Така ненадійна природа смарт-контрактів гарантує, що умови угоди виконуються неупереджено, зменшуючи ймовірність суперечок і підвищуючи прозорість. Хоча деякі смарт-контракти можуть бути не повністю надійними, використання децентралізованої мережі для забезпечення виконання угоди забезпечує більш безпечний і ефективний спосіб виконання транзакцій.

• Прозорість: умови смарт-контракту доступні всім залученим сторонам і не можуть бути змінені після розгортання контракту в блокчейні. Така прозорість гарантує, що всі сторони мають чітке розуміння угоди та можуть перевірити, чи договір виконується за призначенням.

• Безпека: смарт-контракти захищені криптографією та механізмами консенсусу основної мережі блокчейн. Це робить їх стійкими до втручання та шахрайства. Децентралізований характер технології блокчейн також гарантує, що контракт не контролюється жодною стороною, зменшуючи ризик маніпуляцій або зловживань.

• Економічно ефективний: смарт-контракти можуть автоматизувати різні процеси, зменшуючи потребу в посередниках і знижуючи витрати, пов’язані з виконанням контрактів, виконанням і вирішенням спорів. Це може призвести до значної економії коштів для підприємств і фізичних осіб.

• Незмінність: коли смарт-контракт розгорнуто в блокчейні, його код не можна змінити. Ця незмінність гарантує, що контракт завжди виконуватиметься згідно з початковим задумом, забезпечуючи впевненість залучених сторін у тому, що умови угоди виконуватимуться згідно з домовленістю.
  Розумні контракти пропонують низку функцій, які роблять їх потужним інструментом для автоматизації та виконання цифрових угод. Використовуючи можливості технології блокчейн, смарт-контракти забезпечують надійне, прозоре, безпечне, економічно ефективне та незмінне рішення для різних застосувань у багатьох галузях.

Розробка базового блокчейн-додатку з використанням Solidity

Ми вивчимо процес розробки базового блокчейн-додатку за допомогою Solidity, рідної мови програмування для Ethereum. Solidity — це мова високого рівня, орієнтована на контракти, яка дозволяє розробникам створювати розумні контракти та розгортати їх у мережі Ethereum.

Крок 1: Налаштування середовища розробки

Перш ніж почати, вам потрібно буде налаштувати середовище розробки з необхідними інструментами. Ви можете використовувати інтегроване середовище розробки (IDE), таке як Remix, браузерне IDE для розробки Solidity. Крім того, ви можете використовувати таке середовище, як Truffle, популярний фреймворк розробки для Ethereum.

Крок 2: Написання смарт-контракту

Почніть із створення нового файлу Solidity із розширенням «.sol» і вкажіть версію Solidity, яку ви використовуєте:

 pragma solidity ^0.8.0;

Тепер визначте контракт, вказавши його назву та пару фігурних дужок:

 договір SimpleStorage {

// Your code will go here

}

Крок 3: Визначення змінних стану контракту

Змінні стану використовуються для зберігання стану контракту в блокчейні. У цьому прикладі ми створимо простий контракт зберігання, який зберігає ціле число без знаку:

 договір SimpleStorage {

uint256 private storedData;

}

Крок 4: Створення функцій для взаємодії з контрактом

Для взаємодії з контрактом вам потрібно буде створити функції. Для цього прикладу ми створимо дві функції: одну для встановлення збережених даних, а іншу для отримання збережених даних.

 контракт SimpleStorage { 

 uint256 private storedData; 

 функція set(uint256 x) public {

    storedData = x;

}

функція get() public view повертає (uint256) {

    return storedData;

}

Крок 5: Складання та розгортання контракту

Написавши смарт-контракт, вам потрібно буде його скомпілювати. У Remix ви можете зробити це, натиснувши кнопку «Compile». Якщо ви використовуєте Truffle, ви можете запустити компіляцію truffle у своєму каталозі проекту.

Після компіляції ви можете розгорнути контракт у локальній тестовій мережі Ethereum, такій як Ganache, або в публічній тестовій мережі, як-от Ropsten або Rinkeby. У Remix ви можете розгорнути контракт за допомогою вкладки «Deploy & Run Transactions». Якщо ви використовуєте Truffle, ви можете запустити truffle migrate , щоб розгорнути контракт.

Крок 6: Взаємодія з розгорнутим контрактом

Після розгортання контракту ви можете взаємодіяти з ним за допомогою наданих функцій. У Remix ви можете використовувати розділ «Розгорнуті контракти», щоб викликати функції безпосередньо. Якщо ви використовуєте Truffle, ви можете взаємодіяти з контрактом за допомогою консолі Truffle або написавши сценарій.

Цей простий контракт на зберігання демонструє фундаментальні концепції написання, компіляції, розгортання та взаємодії з розумними контрактами в мережі Ethereum. Отримавши більше досвіду роботи з Solidity, ви зможете почати досліджувати більш складні програми та випадки використання технології блокчейн.

Переваги використання блокчейну в розробці децентралізованих програм

Децентралізовані програми — це програми, які працюють у одноранговій мережі комп’ютерів, а не на одному централізованому сервері. Використовуючи унікальні можливості технології блокчейн, dApps може запропонувати кілька переваг перед традиційними централізованими програмами.

• Покращена безпека: технологія Blockchain забезпечує наскрізне шифрування та створює незмінний запис, значно підвищуючи безпеку конфіденційних даних. Зберігаючи інформацію в мережі комп’ютерів, а не на одному сервері, хакерам стає важко отримати доступ до даних, запобігаючи шахрайству та несанкціонованій діяльності. Проблеми конфіденційності можна вирішити шляхом анонімізації особистих даних і впровадження дозволеного контролю доступу.

• Більша прозорість: традиційні організаційні бази даних часто окремі, але з розподіленою книгою блокчейну транзакції та дані записуються ідентично в кількох місцях. Усі учасники мережі з дозволом на доступ переглядають ту саму інформацію одночасно, забезпечуючи повну прозорість. Незмінні записи разом із мітками часу та дати дозволяють учасникам переглядати всю історію транзакцій, практично виключаючи можливості шахрайства.

• Миттєва відстежуваність: Blockchain створює контрольний слід, який документує походження активу на кожному кроці, що дає змогу галузям вирішувати проблеми з навколишнім середовищем або правами людини та боротися з підробкою та шахрайством. Обмінюючись даними відстеження безпосередньо з клієнтами, блокчейн допомагає зміцнити довіру та виявляє слабкі місця в ланцюгах постачання.

• Підвищення ефективності та швидкості: технологія блокчейн має потенціал для підвищення ефективності та швидкості в певних сферах ділових операцій. Хоча це правда, що деякі попередні впровадження блокчейну були повільними та дорогими, новіші впровадження, такі як Ethereum, Solana та Cosmos, значно покращили швидкість і вартість обробки транзакцій. Важливо зазначити, що порівняння блокчейнів із централізованими базами даних з точки зору ефективності та швидкості не є простим процесом. Хоча блокчейни пропонують такі переваги, як незмінність, безпека та децентралізація, вони не завжди можуть бути найефективнішим або економічно ефективним варіантом для певних випадків використання. Крім того, використання технології блокчейн може супроводжуватися процесом навчання та додатковими витратами, такими як комісія за транзакції та потреба у спеціалізованому апаратному та програмному забезпеченні.

• Автоматизація за допомогою смарт-контрактів: смарт-контракти дозволяють автоматизувати транзакції після виконання заздалегідь заданих умов. Ці контракти зменшують людське втручання та залежність від третіх сторін для перевірки умов контракту, що ще більше підвищує ефективність і швидкість. Наприклад, у сфері страхування, коли клієнт надав всю необхідну документацію для подання претензії, претензія може бути автоматично врегульована та оплачена.
  Забезпечуючи підвищену безпеку, більшу прозорість, миттєву відстежуваність, підвищену ефективність і автоматизацію за допомогою смарт-контрактів, dApps на основі блокчейну мають потенціал революціонізувати різні галузі та змінити спосіб нашої взаємодії в цифровому світі.