블록 체인의 스마트 계약은 어떻게 작성되고 실행됩니까?

블록 체인의 스마트 계약은 어떻게 작성되고 실행됩니까?

핵심 사항 :

• 스마트 계약 언어 : 우리는 스마트 계약을 작성하는 데 사용되는 다양한 프로그래밍 언어를 탐색하여 강점과 약점에 중점을 둡니다. 여기에는 견고성, Vyper, Rust 등이 포함되어 있으며 다양한 블록 체인 플랫폼 및 응용 프로그램에 대한 적합성에 대해 논의합니다.
• 컴파일 프로세스 : 블록 체인의 가상 시스템이 이해하고 실행할 수있는 인간이 읽을 수있는 스마트 계약 코드를 바이트 코드로 변환하는 데 관련된 단계를 자세히 설명합니다. 여기에는 컴파일러, 최적화기의 역할 및 컴파일 된 코드의 검증이 포함됩니다.
• 블록 체인에 배치 : 관련 거래 수수료, 가스 소비 고려 사항 및 배포 된 계약과 상호 작용하는 프로세스를 포함하여 컴파일 된 스마트 계약이 블록 체인 네트워크에 어떻게 배치되는지 살펴 보겠습니다.
• 실행 환경 : 가상 머신 : 이 섹션에서는 스마트 계약 바이트 코드를 실행할 때 블록 체인 가상 머신 (EVM의 EVM)의 역할에 중점을 둘 것입니다. 가상 시스템 내에서 상태 전환, 가스 한계 및 오류 처리의 개념에 대해 논의합니다.
• 스마트 계약과의 상호 작용 : 사용자 및 기타 스마트 계약이 거래, 기능 통화 사용 및 계약 상태에 저장된 데이터 검색을 포함하여 배포 된 계약과 상호 작용하는 방법을 다룹니다.
• 보안 고려 사항 : 중요한 측면은 스마트 계약 개발 및 배치의 보안 영향을 이해하는 것입니다. 일반적인 취약점, 안전한 코딩을위한 모범 사례 및 공식적인 검증 기술의 중요성에 대해 논의합니다.
• 1 단계 : 스마트 계약 언어 및 개발 환경 선택

스마트 계약을 작성하는 첫 번째 단계는 적절한 프로그래밍 언어를 선택하는 것입니다. 여러 언어는 스마트 계약 개발을 위해 특별히 설계되었으며, 각각의 강점과 약점이 있습니다. 가장 널리 사용되는 언어 인 Solidity는 EVM (Ethereum Virtual Machine) 용으로 특별히 설계되었습니다. 구문은 JavaScript와 다소 유사하므로 이전 프로그래밍 경험이있는 개발자가 비교적 액세스 할 수 있습니다. 그러나 Solidity의 유연성은 신중하게 사용하지 않으면 취약성을 유발할 수 있습니다. EVM의 또 다른 언어 인 Vyper는 유연성보다 보안과 단순성을 우선시합니다. 더 제한된 구문이있어서 취약점으로 이어질 수있는 일반적인 코딩 오류를 방지하는 데 도움이됩니다. 보다 일반적인 목적 언어 인 Rust는 메모리 안전 및 성능에 초점을 맞추기 위해 견인력을 얻고 있습니다. Solana 및 Polkadot과 같은 다양한 블록 체인 플랫폼에 통합되어 특정 상황에서 견고성에 비해 보안 및 효율성이 향상됩니다. 언어 선택은 대상 블록 체인 플랫폼, 스마트 계약의 복잡성 및 원하는 수준의 보안과 같은 요소에 따라 다릅니다.

언어를 넘어서, 적절한 통합 개발 환경 (IDE)을 선택하는 것이 중요합니다. 여러 IDE는 구문 강조 표시, 디버깅 도구 및 블록 체인 테스트 네트워크와의 통합과 같은 스마트 계약 개발을 위해 특별히 설계된 기능을 제공합니다. 브라우저 기반 IDE 인 Remix는 사용 편의성과 접근성에 대한 인기있는 선택입니다. 다른 옵션으로는 관련 확장 기능이있는 VS 코드가 포함되어있어 대규모 프로젝트에보다 강력한 개발 경험을 제공합니다. IDE의 선택은 개별 선호도 및 프로젝트 요구 사항에 따라 다릅니다. 선택된 언어와 IDE에 관계없이 세심한 계획과 디자인은 강력하고 안전하며 효율적인 스마트 계약을 창출하는 데 중요합니다. 설계 단계에는 계약 기능의 세부 사양, 입력 및 출력 매개 변수, 다른 계약 또는 사용자와의 예상 상호 작용이 포함되어야합니다. 이 신중한 계획은 코딩 및 테스트 단계에서 오류 및 취약점의 위험을 크게 줄입니다. 계약의 보안 또는 기능을 손상시킬 수있는 잠재적 우위 사례 및 시나리오를 철저히 고려해야합니다.

• 2 단계 : 스마트 계약 코드 작성

언어 및 개발 환경이 선택되면 실제 코딩 프로세스가 시작됩니다. 여기에는 계약의 기능, 변수 및 기능을 정의하는 것이 포함됩니다. 간단한 예를 고려하십시오 : 기본 토큰 계약. 이 코드는 계정간에 토큰을 전송하기위한 토큰 이름, 기호, 총 공급 및 기능을 정의합니다. 코드는 불충분 한 균형, 유효하지 않은 주소 및 재창조 공격과 같은 다양한 시나리오를 처리해야합니다. 잘 구조화 된 코드베이스는 유지 관리 및 보안에 중요합니다. 코드의 목적과 논리를 설명하기 위해 의견을 사용하는 것은 협업 및 향후 수정에 필수적입니다. 예를 들어, Solidity를 사용하면 수정자를 사용하여 액세스 제어 및 기타 제약 조건을 시행하여 보안 및 코드 가독성을 향상시킬 수 있습니다. 더 간단한 구문을 갖는 Vyper는 종종 동일한 기능을 달성하기 위해 코드가 적어 취약점을 도입 할 위험이 줄어 듭니다. 스마트 계약 코드를 작성하는 프로세스에는 기능, 보안 및 효율성 간의 신중한 균형이 필요합니다. 프로그래머는 잠재적 인 취약점을 고려하고 계약을 설계하여이를 완화해야합니다. 이를 위해서는 선택한 프로그래밍 언어와 기본 블록 체인 플랫폼에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 배포 전에 코드를 철저히 테스트하는 것은 오류 또는 취약점을 식별하고 해결하는 데 중요합니다.

• 3 단계 : 스마트 계약을 컴파일합니다

스마트 계약 코드를 작성한 후 바이트 코드로 컴파일해야합니다. 이 바이트 코드는 블록 체인의 가상 머신 (VM)이 이해하고 실행할 수있는 코드의 낮은 수준 표현입니다. 견고성, Vyper 및 기타 스마트 계약 언어는 컴파일러에 의존 하여이 변환을 수행합니다. 이 컴파일러는 사람이 읽을 수있는 코드를 대상 블록 체인 플랫폼에 적합한 기계식 형식으로 변환합니다. 컴파일 프로세스에는 크기를 줄이고 바이트 코드의 효율을 향상시키기위한 최적화 단계가 포함될 수 있습니다. 컴파일러는 종종 다양한 최적화 수준에 대한 옵션을 제공하므로 개발자가 코드 크기와 실행 속도의 균형을 맞출 수 있습니다. 그런 다음 컴파일 된 바이트 코드를 블록 체인에 배치 할 준비가되었습니다. 배포되기 전에 컴파일 된 바이트 코드를 확인하여 스마트 계약의 의도 된 기능을 정확하게 반영하는 것이 중요합니다. 여기에는 잠재적 취약성 또는 불일치에 대한 바이트 코드를 분석하는 도구를 사용하는 것이 포함될 수 있습니다. 검증 프로세스는 계약을 블록 체인에 배치하기 전에 모든 문제를 식별하고 해결하는 데 도움이되어 잠재적 인 보안 유출 또는 예기치 않은 동작을 방지합니다.

• 4 단계 : 스마트 계약을 블록 체인에 배치합니다

배포에는 스마트 계약의 편집 된 바이트 코드를 포함하여 블록 체인 네트워크로 거래를 전송하는 것이 포함됩니다. 이 트랜잭션은 네트워크 노드에 의해 처리되며 일단 확인되면 스마트 계약이 배포되어 블록 체인 상태의 일부가됩니다. 배포 절차는 일반적으로 거래를 블록에 포함하도록 광부 또는 유효성 검사기를 장려하기 위해 거래 수수료 (이더 리움의 가스 수수료)를 지불해야합니다. 가스 수수료는 계약 규모, 코드의 복잡성 및 네트워크 혼잡과 같은 요소에 따라 다릅니다. 크기 및 효율성에 대한 계약 코드를 최적화하면 배포 비용이 크게 줄어들 수 있습니다. 배포 후 스마트 계약은 블록 체인에 고유 한 주소를 가지고 있으며, 이는 상호 작용하는 데 사용할 수 있습니다. 계약의 주소는 본질적으로 블록 체인 네트워크 내에서 영구 식별자입니다. 이 주소는 사용자 및 기타 스마트 계약이 계약의 기능을 호출하고 해당 상태와 상호 작용하는 데 사용됩니다. 스마트 계약을 블록 체인에 배포하는 프로세스에는 여러 단계가 포함되며 이러한 단계의 복잡성을 이해하는 것은 성공적인 배포에 필수적입니다.

• 5 단계 : 실행 환경 : 가상 머신

블록 체인의 VM (Virtual Machine)은 스마트 계약의 바이트 코드를 실행할 책임이 있습니다. 이더 리움의 경우 EVM (Ethereum Virtual Machine)입니다. EVM은 바이트 코드 지침을 순차적으로 해석하는 스택 기반 시스템입니다. 각 명령어는 VM 상태를 수정하여 특정 작업을 수행합니다. VM의 상태에는 계약의 스토리지, 메모리 및 기타 관련 데이터가 포함됩니다. 스마트 계약의 실행에는 일련의 상태 전환이 포함되며, 여기서 VM의 상태는 실행 된 지침에 따라 변경됩니다. 가스 제한은 스마트 계약 실행에 의해 소비되는 계산 자원을 제어하는 ​​데 중요합니다. 각 명령어는 일정량의 가스를 소비하며 거래는 최대 가스 제한으로 제한됩니다. 이는 계약이 과도한 자원을 소비하고 잠재적으로 서비스 거부 공격을 일으키지 않도록합니다. 계약이 실행 중에 오류가 발생할 수 있으므로 VM 내에서 오류 처리도 중요합니다. VM은 이러한 오류를 우아하게 처리하여 예기치 않은 동작이나 충돌을 방지합니다. VM의 아키텍처 및 실행 모델을 이해하는 것은 효율적이고 안전한 스마트 계약을 작성하는 데 필수적입니다.

• 6 단계 : 스마트 계약과 상호 작용합니다

배포되면 스마트 계약은 트랜잭션 사용과 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 거래에는 일반적으로 계약 내에서 기능을 호출하여 필요에 따라 인수를 전달하는 것이 포함됩니다. 계약의 기능은 코드에 정의되어 있으며 호출 할 때 수행 된 작업을 지정합니다. 예를 들어, 토큰 전송 함수는 수신자의 주소와 인수로 전송하는 토큰 금액을 취할 수 있습니다. 계약의 상태는 이러한 기능의 실행에 따라 업데이트됩니다. 사용자는 Web3.JS 라이브러리 또는 블록 체인 탐색기와 같은 다양한 도구 및 인터페이스를 사용하여 배포 된 계약과 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 도구는 계약과 상호 작용하는 편리한 방법을 제공하여 기능을 호출하는 프로세스를 단순화하고 데이터를 검색합니다. 계약 스토리지에서 데이터를 검색하려면 계약의 상태 변수에 대한 블록 체인을 쿼리하는 것이 포함됩니다. 이를 통해 사용자는 계약의 현재 상태 및 관련 데이터를 볼 수 있습니다. 배포 된 스마트 계약과의 상호 작용은 기능을 활용하는 데 중요합니다.

• 7 단계 : 보안 고려 사항

보안은 스마트 계약 개발에서 가장 중요합니다. 일반적인 취약점으로는 재창조 공격, 정수 오버플로 및 서비스 거부 공격이 포함됩니다. 재생 공격은 악성 계약이 실행 중에 원래 계약으로 다시 전화를 걸어 예상치 못한 행동을 일으킬 때 발생합니다. 산술 작업이 데이터 유형의 최대 값을 초과하면 정수 오버플로가 발생할 수있어 결과가 잘못되었습니다. 계약 실행 중에 과도한 자원을 소비하여 서비스 거부 공격을 시작할 수 있습니다. 안전한 코딩을위한 모범 사례에는 잘 테스트 된 라이브러리 사용, 입력 검증 및 액세스 제어 메커니즘 사용이 포함됩니다. 공식적인 검증 기술은 스마트 계약의 정확성과 보안을 수학적으로 증명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 보안 전문가가 코드를 감사하는 것은 배포 전에 잠재적 취약점을 식별하고 해결하는 데 중요합니다. 취약성이 상당한 재무 손실이나 다른 부정적인 결과를 초래할 수 있으므로 현명한 계약 개발에서 보안의 중요성은 과장 될 수 없습니다.

FAQ :

Q : Solidity 및 Vyper 외에 가장 인기있는 스마트 계약 언어는 무엇입니까?

A : 견고성과 Vyper는 이더 리움 생태계를 지배하지만 다른 언어가 떠오르고 있습니다. Rust는 메모리 안전 및 성능에 중점을 두어 이더 리움 이외의 다양한 블록 체인 프로젝트에서 채택을 찾기 때문에 상당한 견인력을 얻고 있습니다. Diem 블록 체인 (이전의 Libra)이 사용하는 언어 인 Move는 보안 및 자원 관리를 강조합니다. 각 언어는 다양한 개발 요구 및 블록 체인 플랫폼을 수용하는 사용 편의성, 보안 기능 및 성능 특성의 다른 균형을 제공합니다.

Q : 프로젝트에 적합한 스마트 계약 언어를 어떻게 선택합니까?

A : 최고의 언어는 몇 가지 요인에 따라 다릅니다. 대상 블록 체인 플랫폼 (Ethereum, Solana 등), 계약의 복잡성 및 팀의 전문 지식을 고려하십시오. Solidity의 친숙성과 광범위한 커뮤니티 지원은 매력적이지만 유연성은 취약점을 도입 할 수 있습니다. Vyper는 보안을 우선시하지만 덜 유연 할 수 있습니다. Rust는 성능과 안전을 제공하지만 가파른 학습 곡선이 필요합니다. 결정을 내리기 전에 프로젝트의 요구 사항과 각 언어의 강점과 약점을 철저히 평가하십시오.

Q : 스마트 계약 실행에서 가스의 역할은 무엇입니까?

A : 가스는 스마트 계약으로 소비되는 계산 자원을 제한하는 데 사용되는 메커니즘입니다. 스마트 계약의 바이트 코드의 각 명령어는 일정량의 가스를 소비합니다. 거래는 최대 가스 한도에 의해 제한되어 계약이 과도한 자원을 소비하지 못하고 잠재적으로 서비스 거부 공격을 일으킬 수 있습니다. 가스 비용은 블록 체인의 기본 cryptocurrency (예 : Ethereum의 ETH)에서 지불됩니다. 효율적으로 서면 스마트 계약은 가스 소비를 최소화하여 거래 비용을 줄입니다.

Q : 스마트 계약의 보안을 어떻게 보장 할 수 있습니까?

A : 스마트 계약 보안이 중요합니다. 철저한 입력 검증, 일반적인 취약성 (재창조, 정수 오버플로) 및 잘 테스트 된 라이브러리 사용을 포함한 안전한 코딩 사례를 따르십시오. 액세스 제어 메커니즘을 사용하여 민감한 기능에 대한 액세스를 제한합니다. 공식적인 검증 기술을 고려하여 코드의 정확성을 수학적으로 증명하십시오. 가장 중요한 것은 배치 전에 평판이 좋은 보안 전문가가 스마트 계약을 전문적으로 감사하게하여 잠재적 인 취약점을 식별하고 완화하십시오. 배치 후 정기적 인 보안 업데이트 및 모니터링도 필수적입니다.