ブロックチェーン開発に使用されるプログラミング言語は何ですか？

ブロックチェーン開発におけるプログラミング言語の概要

ブロックチェーン開発は、プラットフォーム、ユースケース、パフォーマンス要件に基づいて選択されたさまざまなプログラミング言語に依存しています。ブロックチェーンシステムの分散型の性質には、セキュリティ、並行性、暗号化操作をサポートする言語が必要です。開発者は、使用しているブロックチェーンフレームワークと一致する言語を選択する必要があります。これは、イーサリアム、ハイパーレッドガー、ソラナ、カスタム構築チェーンなどです。言語の選択は、スマートコントラクトの実行、ネットワークコンセンサス、ノード通信に直接影響します。

イーサリアムおよびスマートコントラクト言語

分散型アプリケーション（DAPPS）のために最も広く使用されているプラットフォームであるEthereumは、主にSolidityを使用してスマートコントラクトを作成します。 Solidityは、C ++、Python、およびJavaScriptの影響を受ける静的にタイプの言語です。 Ethereum Virtual Machine（EVM）で実行され、開発者がトークン転送、投票メカニズム、アクセスコントロールなどの契約ロジックを定義できるようにします。

Ethereumでサポートされているもう1つの言語は、セキュリティとシンプルさのために設計されたPythonにインスパイアされた代替品です。 Vyperは、攻撃ベクターを減らすために、特定の機能（継承や再帰呼び出しなど）を制限します。これは、複雑な機能よりもコードの読みやすさと監査可能性が優先される契約に最適です。

Solidityを使用してスマートコントラクトを展開するには：

• NPM経由でSolidityコンパイラ（SOLC）をインストールするか、Remix IDEを使用します
• 適切なプラグマバージョン宣言を備えた.solファイルに契約を書き込む
• 契約をコンパイルして、ABIとBYTECODEを生成します
• 接続されたイーサリアムノードを備えたハードハットやトリュフなどのツールを使用してデプロイする
• 公共の透明性については、Etherscanの契約を確認します

ハイパーレッドジャーファブリックとエンタープライズグレードの言語

許可されたブロックチェーンフレームワークであるHyperledger Fabricは、チェーンコード（スマートコントラクト）を作成するための複数のプログラミング言語をサポートしています。最も一般的に使用されるのは、go（golang）とnode.js（javascript/typescript）です。 GOは、そのパフォーマンス、シンプルさ、および同時性に対する強力なサポートのために好まれます。これは、複数のトランザクションを同時に処理するために重要です。

GOでチェーンコードを開発するには：

• Hyperledger Fabric SDKとDocker環境をセットアップします
• go mod initを使用してGOモジュールを作成します
• shim.ChaincodeやInitとInvokeメソッドなどの必要なインターフェイスを実装する
• 応答処理には、 shim.successとshim.errorを使用してください
• peer lifecycle chaincodeコマンドを使用してチェーンコードをパッケージ化してインストールする

node.js開発者の場合：

• npm initでノードプロジェクトを初期化します
• ファブリックシムパッケージをインストールします
• ContractInterfaceを拡張するChainCodeクラスを定義します
• 適切なコンテキスト処理でトランザクション関数を実装します
• ファブリックCLIツールを使用して構築および展開します

どちらのアプローチでも、ピアノードと注文サービスとの対話が必要であり、チェーンコードを承認し、チャネルにコミットする必要があります。

C ++と錆を備えた低レベルのブロックチェーン構造

BitcoinやPolkadot、 C ++ 、 Rustなど、ゼロからのブロックチェーンプロトコルを構成することが支配的です。 Bitcoinの元の実装はC ++で記述されており、細粒のメモリ制御と高性能を提供します。これは、ピアツーピアネットワーキング、暗号化ハッシュ（SHA-256）、および作業証明のようなコンセンサスアルゴリズムを処理するために不可欠です。

Rustは、ゴミ収集なしで記憶の安全保証のために人気を博しています。 SolanaやPolkadotのようなブロックチェーンは、錆びを使用して、Null Poernterの崩壊やバッファーオーバーフローなどの一般的な脆弱性を防ぎます。さびに基本的なブロックチェーンノードを作成するには、次のことが含まれます。

• シリアル化用のserdeなどの依存関係を追加し、暗号化用のring
• インデックス、タイムスタンプ、データ、ハッシュ、および以前のハッシュでブロック構造を定義する
• sha2クレートを介してSHA-256を使用してハッシュ関数を実装する
• ハッシュリンクをチェックしてチェーンの整合性を検証する方法を作成する
• Actix-Webを使用して簡単なHTTPサーバーをセットアップしてエンドポイントを公開します

Rustの所有モデルは、スレッドの安全性を保証します。これは、同時トランザクション処理に不可欠です。

JavaScriptとフルスタックDAPP開発

コアブロックチェーンコンセンサスには使用されていませんが、 JavaScript（およびTypeScript）は、分散型アプリケーションフロントエンドとバックエンドサービスに重要な役割を果たします。 Reactやvue.jsなどのフレームワークは、スマートコントラクトと対話するユーザーインターフェイスを構築するために使用されます。バックエンドサービスは、多くの場合、 web3.jsやethers.jsなどのライブラリを使用してnode.jsを使用して、ethereumノードと通信します。

React FrontendをEthereumスマートコントラクトに接続するには：

• npm経由でethers.jsまたはweb3.jsをインストールします
• window.ethereumを使用してメタマスクまたはその他のWeb3ウォレットを検出します
• await window.ethereum.request({ method: 'eth_requestAccounts' })
• プロバイダーと署名者の初期化： const provider = new ethers.providers.Web3Provider(window.ethereum)
• ABIと住所を使用して契約を読み込みます： const contract = new ethers.Contract(address, abi, signer)
• await contract.functionName()を使用して契約メソッドを呼び出す

バックエンド統合の場合：

• 錬金術またはインフラを使用して、イーサリアムメインネットまたはテストネットに接続します
• WebSocketプロバイダーを使用してイベントを購読します
• Mongodbなどのデータベースにオフチェーンデータを保存します
• リクエストの検証とレートの制限のためにミドルウェアを実装します

このスタックにより、ユーザーとブロックチェーン間のシームレスな対話が可能になります。

専門言語と新たなオプション

一部のブロックチェーンは、ドメイン固有の言語を使用しています。たとえば、Diem（以前のLibra）チームによって開発されたMoveは、安全な資産処理用に設計されています。デジタル資産をコピーしたり、暗黙的に破壊することができないリソース指向のプログラミングを実施します。移動は、 AptosおよびSUIブロックチェーンで使用されます。

別の例は、スタックブロックチェーンで使用される明確さです。 Clarityは決定可能な言語であり、すべてのプログラムが停止し、実行前に行動を予測できることを意味します。これにより、無限のループを防ぎ、セキュリティが強化されます。 Clarity Contractsは、LISPのような構文で記述され、Bitcoinブロックチェーンで直接実行されます。

明確さを探求する開発者は次のことをしなければなりません：

• テストにはClarity Replを使用します
• define-public 、 define-private 、およびdefine-data-varを使用して関数を書き込みます
• Stacksトランザクションを介して契約を展開します
• 読み取り専用関数を使用したクエリ状態
• フロントエンドインタラクションのために、stacks.jsと統合します

これらの言語は、表現力と安全性の間のトレードオフを提供し、特定のセキュリティモデルに対応しています。

よくある質問

Pythonはブロックチェーン開発で使用できますか？はい、Pythonはブロックチェーンスクリプト、テスト、バックエンドサービスに広く使用されています。 Web3.pyなどのライブラリは、イーサリアムとの相互作用を許可し、ブラウニーなどのフレームワークはスマートコントラクトのテストと展開を簡素化します。主要なチェーンのコアプロトコル開発には使用されていませんが、Pythonは分析、自動化、プロトタイピングに優れています。

ブロックチェーン開発のために複数の言語を学ぶ必要がありますか？それは役割に依存します。 Ethereumのスマートコントラクト開発者は、主に堅実さを必要とします。フルスタックのDAPP開発者は、 JavaScriptとSolidityを知ることから利益を得ます。ブロックチェーンコアプロトコルに貢献している人は、錆またはC ++が必要になる場合があります。複数の言語を学習すると、プラットフォーム間で汎用性が向上します。

ブロックチェーンプロジェクトに適した言語を選択するにはどうすればよいですか？プラットフォームを検討してください。イーサリアムにソリティを使用し、ハイパーレッドガーに移動し、高性能チェーンに錆び、フロントエンドのJavaScriptを使用します。チームの専門知識、セキュリティ要件、エコシステムのツールを評価します。新しいプロジェクトについては、コミュニティのサポートとドキュメントの可用性を評価します。

言語間でスマートコントラクトを翻訳するツールはありますか？ SolidityやVyperなどの言語間でスマートコントラクトを翻訳するための信頼できる自動化されたツールは存在しません。各言語には、一意の構文モデルとセキュリティモデルがあります。契約を移行する際には、手動の書き換えと徹底的なテストが必要です。一部のコンパイラは中間表現を提供していますが、直接翻訳はお勧めしません。