تراکنشهای موفق روی بلاکچین و اجرای قراردادهای هوشمند تا ساخت NFTها، توسعه پروژههای وب۳ و تمام DAppهایی که ساخته میشوند، همه نتیجه ساعتها کدنویسی دقیق برنامهنویسان بلاکچین هستند. اما همینجا چند سوال مطرح میشود؛ برنامه نویسی بلاکچین چیست و چه تفاوتی با برنامهنویسی عادی دارد؟ برای برنامهنویسی بلاکچین باید چقدر مهارت داشت؟ آیا فقط برنامهنویسان حرفهای قادرند وارد این حوزه شوند؟ و از همه مهمتر اینکه بهترین زبان برای برنامهنویسی در حوزه کریپتو کدام است؟
در پاسخ باید گفت برنامه نویسی بلاکچین به توسعه نرمافزارهای بلاکچینی اشاره دارد و در برخی ویژگیها کمی با کدنویسی عادی متفاوت است. بااینحال به مهارت ویژهای احتیاج نداشته و محدودیتی در یادگیری آن وجود ندارد پس در هر سنی میتوان برنامه نویسی بلاکچین را آغاز کرد.
پیشنهاد میکنیم با ما در این مقاله از ارزیکال همراه باشید تا به پاسخ سوالهایتان برسید و با بهترین زبانها در این زمینه نیز آشنا شوید.
برنامه نویسی بلاکچین چیست؟
برنامه نویسی بلاکچین یعنی ساخت نرمافزارهایی که روی یک شبکه توزیع شده غیرمتمرکز بلاکچینی اجرا میشوند. شبکههایی که در آنها دادهها به جای یک سرور، روی مجموعهای از نودها در سراسر شبکه ذخیره میشوند. در نتیجه امکان دستکاری، حذف یا تغییر اطلاعات وجود ندارد.
این در حالی است که در برنامهنویسی عادی، کدها روی یک سرور مشخص اجرا میشوند. پس اگر این سرور Down شود یا هر مشکلی پیش آید، کل سیستم مختل و برنامه نیز از دسترس خارج میشود.
اما آنچه در برنامه نویسی بلاکچین اتفاق میافتد چنین است: کدها با الگوریتمهایی خاص در قالب قرارداد هوشمند یا اپلیکیشنهای غیرمتمرکز (DApp) نوشته میشوند بهطور که همه چیز در آنها شفاف و قابل بررسی باشد.
کوچکترین اشتباهات کدنویسی در این حوزه، برای همیشه در بلاکچین ثبت شده و ممکن است منجر به از دست رفتن میلیونها دلار سرمایه شود. به همین دلیل برنامهنویس بلاکچین باید علاوه بر مهارت کدنویسی و درک الگوریتمها، به مباحث ریاضی و مسائل مالی نیز مسلط باشد و اقتصاد بداند!
پیشنهاد مطالعه: بلاکچین چیست؟
کاربردهای برنامه نویسی بلاکچین
وقتی صحبت راجع به برنامه نویسی بلاکچین است، ذهن بیشتر افراد سمت ساخت ارز دیجیتال میرود. در حالی که تمرکز برنامهنویسان این حوزه صرفا روی توسعه ارز دیجیتال نیست، بلکه شامل ساخت سیستمهای شفاف و امن بدون واسطه نیز میشود.
برخی کاربردهای برنامه نویسی بلاکچین عبارتند از:
- ساخت ارز دیجیتال و شبکه مالی غیرمتمرکز (DeFi): بخش زیادی از برنامه نویسی بلاکچین روی ساخت ارزهای دیجیتال و ایجاد صرافیهای غیرمتمرکز، سیستمهای وامدهی، ارائه پروتکلهای استیکینگ و حتی استخر نقدینگی، متمرکز است.
- ساخت قرارداد هوشمند: یکی دیگر از مهمترین کاربردهای برنامه نویسی بلاکچین ساخت قراردادهای هوشمند است. این اسمارت کانترکتها قطعهکدهایی هستند که بهطور خودکار اجرا میشوند و کسی نمیتواند در اجرای آن دخالت کند.
- توسعه اپلیکیشنهای غیرمتمرکز (DApp): توسعه DAppها؛ اپلیکیشنهایی مثل یونی سواپ یا بازیهای بلاکچینی. ظاهر این برنامهها شبیه اپلیکیشنهای عادی است اما اینبار دادهها در بلاکچین ذخیره میشوند و سطح امنیت بالاتری دارند.
- مالکیت دیجیتال و NFT: در بحث NFTها از انواع ارز دیجیتال، برنامه نویسی بلاکچین در سطح خاصی قرار دارد. اینبار هنرمندان، موسیقیدانان، توسعهدهندگان بازیها و… نیز میتوانند داراییها را روی بلاکچین ثبت کنند. همینجاست که مفهوم مالکیت دیجیتال معنا پیدا میکند.
همه این کاربردها بخاطر وجود فناوری بلاکچین است. بلاکچین به واسطه محیط شفافی که دارد، برای رایگیری الکترونیکی، ذخیرهسازی دادهها، ساخت سیستمهای ضد تقلب و… بسیار کاربردی است.
زبانهای برنامه نویسی بلاکچین
تابحال از خود نپرسیدید برنامه نویسی بلاکچین اصولا با چه زبانی انجام میشود؟ زمانی که با بلاکچین سر و کار داریم، این زبان برنامه نویسی است که تعیین میکند امنیت کد چطور است، میزان مقیاسپذیری پروژه تا چه حد است و… پس مهم است که توسعهدهنده کدام زبان را برای کدنویسی انتخاب میکند.
در این بخش چند زبان پرکاربرد در این حوزه را معرفی میکنیم؛ با ما همراه باشید.
۱) زبان Solidity
یکی از معروفترین زبانهای برنامه نویسی بلاکچین Solidity است که زبان اصلی نوشتن قرارداد هوشمند در شبکه اتریوم و ساخت توکنهایی مثل ERC-20 محسوب میشود. قراردادهایی که به این زبان نوشته میشود، علاوه بر شبکه اتریوم، روی شبکه بایننس اسمارت چین، آربیتروم، پالیگان و آپتیمیسم نیز اجرا میشوند.
ساختار این زبان شباهت زیادی به JavaScript دارد و روی امنیت و شفافیت کدها متمرکز است. اگر قصد دارید وارد حوزه دیفای و ساخت DApp یا توسعه NFT شوید، Solidity یکی از بهترین زبانهایی است که میتوانید به کار بگیرید.
۲) زبان Rust
یکی دیگر از زبانهای برنامه نویسی بلاکچین، زبان Rust است که عمدتا برای بلاکچینهای سولانا (Solana)، پولکادات (Polkadot) و نیر (Near) استفاده میشود.
مهمترین ویژگی این زبان شناسایی خطاهای رایج برنامهنویسی در زمان کامپایل کردن است. این ویژگی یک مزیت بزرگ محسوب میشود؛ زیرا وجود خطا در بلاکچین، پیامدهای سنگینی دارد و خیلی راحت منجر به از دست رفتن سرمایه میشود.
اگر برایتان سوال است «چرا Rust یکی از بهترین زبانها برای برنامهنویسی در این حوزه است؟» به سرعت بالا، امنیت خوب و مقیاسپذیری قابل توجه آن اشاره میکنیم؛ ویژگیهایی که یک زبان را برای توسعه پروژههای وب ۳، ایدهآل میکند. البته جا دارد همینجا اشاره کنیم که یادگیری این زبان نسبت به پایتون یا Solidity، پیچیدگی بیشتری دارد.
۳) زبان سی پلاس پلاس (C++)
زبان C++ از قدیمیترین و البه قویترین زبانهای برنامه نویسی دنیاست که بلاکچینهای بزرگی مثل بیت کوین، ریپل و … بر پایه آن توسعه پیدا کردند. سی پلاس پلاس برخلاف زبان Solidity که بیشتر روی قرارداد هوشمند متمرکز است، در توسعه پروتکل اجماع، شبکه همتا به همتا، هسته بلاکچین، نودها و دیگر اجزای اصلی شبکه کاربرد دارد.
با اینکه یادگیری C++ نسبت به زبانهای مدرن سختتر است و پیچیدگی بیشتری دارد اما سرعت و دقت آن در برنامه نویسی بلاکچین غیر قابل مقایسه است. به همین دلیل بسیاری از صاحبنظران معتقدند این زبان بهترین گزینه برای توسعه زیرساخت بلاکچین محسوب میشود.
انتخاب C++ توسط ساتوشی ناکاموتو صرفا به دلیل رایج بودن این زبان در ان دوره نبود. او این زبان را به واسطه کنترلی که روی شبکه، حافظه و زمان اجرا داشت انتخاب کرد؛ سه عاملی که برای ایجاد بلاکچین واجب هستند!
۴) زبان Python
پایتون زبان اصلی قراردادهای هوشمند نیست اما به واسطه سادگی، خوانایی بالا و سرعت مناسبی که دارد، یکی از بهترین گزینهها برای تست، تحلیل و توسعه بلاکچین محسوب میشود. اصولا منطق قراردادهای هوشمند قبل از آنکه بهطور دائمی روی بلاکچین ثبت شوند، با پایتون مدلسازی میشوند.
مثلا جالب است بدانید در پروژه اتریوم نیز برنامهنویسان در فازهای اولیه از زبان پایتون استفاده کردهاند. حالا کتابخانههایی مثل Web3.py ،Brownie یا PyEthereum تعامل با بلاکچین اتریوم را امکانپذیر میکنند.
از Python برای نوشتن اسکریپت، ساخت باتهای ترید، تحلیل دادههای آنچین از بررسی رفتار نهنگ ارز دیجیتال تا شناسایی الگوهای مشکوک، تست قراردادهای هوشمند و توسعه بلاکچین استفاده میشود. این زبان پیچیدگی خاصی ندارد، بسیار قابل درک بوده و برای افرادی که تازگی به برنامه نویسی بلاکچین علاقمند شدند نیز بسیار مناسب است.
۵) زبان JavaScript / TypeScript
جاوا اسکریپت که برخی صاحبنظران آن را زبان توسعه DAppها خطاب میکنند یکی از پرکاربردترین زبانهای برنامه نویسی بلاکچین است.
اکثر رابطهای کاربری اپلیکیشنهای غیرمتمرکز با زبان جاوا اسکریپت نوشته میشود؛ برای نمونه میتوان به پروژههایی مثل Uniswap ،OpenSea یا Aave اشاره کرد. این زبان به توسعهدهنده اجازه میدهد با استفاده از کتابخانههایی مثل Web3.js و Ether.js بین بلاکچین و مرورگرها ارتباط برقرار کند.
جاوا اسکریپت قراردادهای هوشمند را به فرانتاند متصل کرده، دادههای آنچین را میخواند و کیف پولهایی مثل متامسک را به DAppها متصل میکند. TypeScript نسخه تایپدار جاوا اسکریپت نیز از زبانهای بسیار محبوب در حوزه برنامه نویسی بلاکچین است. این نسخه به واسطه سیستم Type Safety، خطاهای رایج را کاهش داده و توسعه پروژههای بزرگتر را ساده میکند. بهطوری که در بیشتر تیمهای حرفهای برای ساخت DAppها از این زبان استفاده میشود.
۶) زبان Vyper
Vyper یک زبان برنامه نویسی الهام گرفته شده از پایتون است و بیشتر از هر چیز روی سادگی و امنیت تمرکز دارد. هدف اصلی از توسعه این زبان، نوشتن قراردادهای هوشمند روی بلاکچین اتریوم بوده است.
توسعهدهندگان زبان Vyper با حذف ویژگیهایی مثل وراثت، overloading توابع، modifierها و… پیچیدگیهای این زبان را کم کردند. به زبان سادهتر، دامنه قدرت این زبان عمدا محدود شده تا خروجی آن قابل پیشبینیتر باشد. مثلا دیگر خبری از حلقههای بینهایت یا منطق کدنویسی پیچیده نیست.
طراحان زبان Vyper معتقدند با سادهسازی کدها، برنامه خواناتر میشود و به این نسبت، احتمال بروز باگ و هرگونه آسیبپذیری امنیتی کاهش مییابد. به همین دلیل Vyper یکی از بهترین زبانها برای نوشتن قراردادهای مالی حساس مثل پروتکلهای وامدهی یا خزانهها محسوب میشود.
۷) زبان Golang
زبان Golang یا به اختصار Go یکی از محبوبترین زبانها ضمن توسعه زیرساخت بلاکچین است. این زبان در ساخت نودها، سرویسهای بلاکچینی و شبکههای توزیع شده استفاده میشود.
Go روی ارتباط بین زنجیرهها و ماژولار بودن شبکه متمرکز است و به خاطر سادگی، عملکرد بالا و مدیریت خوبی که در اجرای همزمان پردازشها دارد، حسابی مورد توجه برنامهنویسان قرار میگیرد. برای مثال بلاکچینهای مطرحی مثل Cosmos و Hyperledger Fabric با Golang توسعه داده شدند.
یکی از ویژگیهای کمرنگ راجع به این زبان، مدل اجرای goroutine است. در این مدل، هزاران اتصال درون شبکهای ایجاد شده بهطور که یک نود میتواند ماهها بدون توقف اجرا شود، بیآنکه با مشکلات حافظه یا افت عملکرد مواجه باشد.
بهترین زبان برنامه نویسی بلاکچین چیست؟
هیچ زبانی بهترین مطلق نیست! در هر پروژهای، آن زبانی بهترین است که بیشتر از همه با نیاز پروژه، ساختار شبکه و سطح تجربه و مهارت برنامهنویس همخوانی داشته باشد. پس:
- اگر قصد دارید قرارداد هوشمند بنویسید، زبانهای Solidity یا Vyper بهترینند.
- اگر دنبال یک زبان ساده اما کاربردی برای تحلیل داده، تست و…هستید، زبان Python یک انتخاب هوشمندانه است.
- اگر زیر ساخت قوی، داشتن قدرت عمل و دقت بالا برای شما ملاک هستند زبانی مثل C++ یا حتی Go مناسبترین زبانها برای برنامه نویسی بلاکچین هستند.
- اگر رابط کاربری و نوع تعامل در بلاکچین برای شما در الویت است نیز بهترین زبان JavaScript است.
بنابراین بهترین زبان برنامه نویسی بلاکچین را متناسب با معیارهایی مثل امنیت، سرعت، مقیاسپذیری و… انتخاب کنید.
برنامهنویسی بلاکچین، فرصتی برای ساختن دنیای غیرمتمرکز
تمام تراکنشهایی که در بستر بلاکچین انجام میدهید، قراردادهای هوشمندی که اجرا میکنید و برنامههای غیرمتمرکزی که هر روز از آنها استفاده میکنید، همه و همه حاصل کدنویسی برنامهنویسان حرفهای هستند.
اما نکته مهم اینجاست! یکبار دیگر تاکید میکنیم؛ برنامه نویسی بلاکچین به معنای یاد گرفتن یک زبان جدید مختصص توسعه بلاکچین نیست، بلکه بیشتر به تغییر زاویه دید شما در توسعه نرم افزار برمیگردد! اینجا کدها بعد از اجرا ناپدید نمیشوند، کوچکترین اشتباهات هزینه واقعی دارند و دغدغه برنامهنویس صرفا اجرا برنامه نیست بلکه تمرکز اصلی او روی امنیت و پایداری شبکه است.
اگر به برنامهنویسی در حوزه بلاکچین علاقمندید، دست به کار شوید؛ لازم نیست از اول همه چیز را بدانید، کافی است یک نقطه شروع درست پیدا کنید.
