哪些編程語言用於區塊鏈開發？

區塊鏈開發中編程語言的概述

區塊鏈開發依賴於各種基於平台，用例和性能要求選擇的編程語言。區塊鏈系統的分散性質需要支持安全，並發和加密操作的語言。開發人員必須選擇一種與所使用的區塊鏈框架保持一致的語言，無論是以太坊，超級固定，索拉納或定制鏈條。語言的選擇直接影響智能合同執行，網絡共識和節點通信。

以太坊和智能合同語言

以太坊是用於分散應用程序（DAPP）的最廣泛使用的平台，主要使用堅固性來編寫智能合約。堅固性是一種受C ++，Python和JavaScript影響的靜態語言。它在以太坊虛擬機（EVM）上運行，並允許開發人員定義合同邏輯，例如令牌傳輸，投票機制和訪問控件。

Ethereum支持的另一種語言是Vyper ，這是一種專為安全性和簡單性而設計的python風格的替代方法。 Vyper限制了某些功能（例如繼承和遞歸調用），以減少攻擊向量。對於合同的可讀性和可審核性優先於復雜功能，這是合同的理想選擇。

使用堅固性部署智能合約：

• 通過NPM安裝堅固性編譯器（SOLC）或使用混音IDE
• 用適當的pragma版本聲明將合同寫在.sol文件中
• 編譯合同生成ABI和字節碼
• 使用連接的以太坊節點使用HardHat或Truffle等工具部署
• 驗證Etherscan的合同以達到公共透明度

Hyperledger面料和企業級語言

HyperLeDger Fabric是一個許可的區塊鏈框架，支持多種編寫鏈碼的編程語言（智能合約）。最常用的是GO（Golang）和Node.js（JavaScript/Typescript） 。由於其性能，簡單性和對並發的強烈支持，因此GO是首選的 - 至關重要的是同時處理多項交易。

在GO中開發鍊錶：

• 建立HyperLeDger Fabric SDK和Docker環境
• 使用go mod init創建GO模塊
• 實施所需的接口，例如shim.Chaincode和Init and Invoke方法
• 使用shim.success和shim.error進行響應處理
• 包裝並使用peer lifecycle chaincode命令安裝鏈代碼

對於Node.js開發人員：

• 用npm init初始化節點項目
• 安裝織物砂紙包裝
• 定義Chaincode類擴展ContractInterface
• 通過適當的上下文處理實施交易功能
• 使用織物CLI工具構建和部署

兩種方法都需要與同行節點和訂購服務的交互，並且必須批准鏈代碼並將其投入通道。

與C ++和Rust的低級區塊鏈結構

對於從頭開始的構建區塊鏈協議，例如Bitcoin或Polkadot， C ++和Rust是主導的。 Bitcoin的原始實現是用C ++編寫的，該實現提供了精細的內存控制和高性能。這對於處理點對點網絡，加密哈希（SHA-256）和類似工作證明的共識算法至關重要。

由於沒有垃圾收集的情況，Rust由於其記憶安全保證而獲得了受歡迎程度。諸如Solana和Polkadot之類的區塊鏈使用Rust來防止常見的漏洞，例如NULL指針刪除和緩衝區溢出。在Rust中編寫基本的區塊鏈節點涉及：

• 添加諸如serde之類的依賴性序列化和加密ring
• 用索引，時間戳，數據，哈希和先前的哈希定義塊結構
• 通過sha2板條箱使用SHA-256實現哈希功能
• 創建一種通過檢查哈希鏈接來驗證鏈完整性的方法
• 使用Actix-Web設置簡單的HTTP服務器，以公開端點

Rust的所有權模型可確保線程安全，這對於並發交易處理至關重要。

JavaScript和Full-Stack Dapp開發

雖然不用於核心區塊鏈共識，但JavaScript（和Typescript）在分散的應用程序前端和後端服務中起著至關重要的作用。諸如React和Vue.js之類的框架用於構建與智能合約相互作用的用戶界面。後端服務通常使用node.js與web3.js或ethers.js等庫一起與以太坊節點進行通信。

將React前端連接到以太坊智能合約：

• 通過NPM安裝ethers.js或web3.js
• 使用window.ethereum檢測MetAmask或其他Web3錢包。
• 請求帳戶訪問與await window.ethereum.request({ method: 'eth_requestAccounts' })
• 初始化提供商和簽名者： const provider = new ethers.providers.Web3Provider(window.ethereum)
• 使用其ABI和地址加載合同： const contract = new ethers.Contract(address, abi, signer)
• 使用await contract.functionName()

用於後端集成：

• 使用煉金術或infura連接到以太坊主網或測試網
• 使用Websocket提供商訂閱事件
• 將鍊鍊數據存儲在諸如MongoDB之類的數據庫中
• 實施中間軟件以驗證和限制費率

此堆棧可實現用戶與區塊鏈之間的無縫交互。

專業語言和新興選項

一些區塊鏈使用特定於域的語言。例如，由Diem（以前是天秤座）團隊開發的Move是為安全資產處理而設計的。它執行了面向資源的編程，在該編程中，數字資產無法複製或隱式破壞。移動用於APTO和SUI區塊鏈。

另一個示例是清晰度，用於堆棧區塊鏈上。清晰度是一種可決定的語言，這意味著所有程序都可以停止，並且可以在執行之前預測其行為。這樣可以防止無限循環並提高安全性。清晰合同以類似LISP的語法編寫，並直接在Bitcoin區塊鏈上執行。

探索清晰度的開發人員必須：

• 使用清晰度重複進行測試
• 使用define-public ， define-private和define-data-var編寫功能
• 通過堆棧交易部署合同
• 使用只讀函數查詢狀態
• 與stacks.js集成以進行前端互動

這些語言在表達和安全之間提供了權衡，迎合特定的安全模型。

常見問題

Python可以用於區塊鏈開發嗎？是的，Python廣泛用於區塊鏈腳本，測試和後端服務。諸如Web3.Py之類的庫允許與以太坊的交互，以及像Brownie這樣的框架簡化了智能合約測試和部署。 Python雖然不用於主要連鎖店的核心協議開發，但在分析，自動化和原型製作方面表現出色。

是否有必要學習多種語言以進行區塊鏈開發？這取決於角色。以太坊的智能合同開發人員主要需要堅固。全棧DAPP開發人員從了解JavaScript和堅固性中受益。那些有助於區塊鏈核心協議的人可能需要生鏽或C ++ 。學習多種語言會增加平台之間的多功能性。

如何為我的區塊鏈項目選擇正確的語言？考慮一下平台：使用堅固的以太坊，選擇Hyperledger ，生鏽以進行高性能鏈，以及前端的JavaScript 。評估團隊專業知識，安全要求和生態系統工具。對於新項目，請評估社區支持和文檔可用性。

是否有工具可以在語言之間翻譯智能合約？沒有可靠的自動化工具可以在固體和Vyper等語言之間轉換智能合約。每種語言都有唯一的語法和安全模型。遷移合同時需要手動重寫和徹底的測試。一些編譯器提供中間表示，但不建議直接翻譯。