Das Verständnis einer der wichtigsten Programmiersprachen, die die Welt der dezentralen Anwendungen und Smart Contracts vorantreiben, ist ein grundlegender Schritt für jeden, der sich in den Blockchain-Bereich wagt.

Solidität ist nicht nur eine weitere Programmiersprache; Es ist die treibende Kraft hinter der Erstellung selbstausführender Verträge und dezentraler Anwendungen auf der Ethereum-Blockchain und verschiedenen anderen Plattformen. Dieser Artikel befasst sich mit der Funktionsweise von Solidity und untersucht seine Bedeutung, Funktionen und realen Anwendungen.

Was ist Solidität?

Solidity ist eine objektorientierte Programmiersprache auf hoher Ebene zum Schreiben und Ausführen intelligenter Verträge auf der Blockchain. Solidity ist vor allem für seine Verbindung zur Heimat von DeFi, Ethereum, bekannt und wurde von den Entwicklern von Ethereum entwickelt, um intelligente Verträge zu erstellen, die mit der virtuellen Maschine von Ethereum im Netzwerk ausgeführt werden.

Im Web3-Entwicklerbereich ist Solidity eine der am häufigsten verwendeten Programmiersprachen, obwohl sie Elemente aus anderen beliebten Sprachen wie Javascript, C++ und Python enthält. Solidity ist eine statistisch typisierte Sprache, die Vererbung, komplexe benutzerdefinierte Typen und Bibliotheken unterstützt – Elemente, die für die Funktionalität intelligenter Verträge unerlässlich sind. Solidity ist eine beliebte Wahl unter Smart-Contract-Entwicklern, da es einfach zu verwenden ist. Die Art der Programmiersprache (High-Level) ersetzt die Eingabe von Bitcode (Einsen und Nullen) durch eine Kombination aus Buchstaben und Zahlen.

Hintergrund der Programmiersprache Solidity

Trotz seines aktuellen Rufs als eine der am weitesten verbreiteten Programmiersprachen hat Solidity bescheidene Anfänge, die bis ins Jahr 2014 zurückreichen. Im Jahr 2014 gründeten Gavin Woods, Christian Reitwissner und andere Entwickler der Ethereum Foundation Solidity, um die Entwicklung des kommenden Ethereum-Netzwerks zu unterstützen. Die Entwickler haben Solidity als eine Sprache entwickelt, die die Entwickler als einfach zu verwenden, ausdrucksstark und kompatibel mit der Ethereum Virtual Machine empfanden, einer Laufzeitumgebung, die für die Ausführung intelligenter Verträge von zentraler Bedeutung ist.

Solidity ist von bestehenden Sprachen wie Python, C++ und JavaScript inspiriert. Dennoch beruht seine Originalität auf einzigartigen Konzepten und einer Syntax, die speziell für den Umgang mit intelligenten Verträgen, Zustandsvariablen, Modifikatoren und Ereignissen eingebettet sind.

Wie funktioniert es?

Solidität wird hauptsächlich zum Schreiben intelligenter Verträge verwendet. Intelligente Verträge sind das Rückgrat des Ethereum-Netzwerks und beziehen sich auf Programme, die auf der Ethereum Virtual Machine (EVM) laufen und mehrere Funktionen erfüllen, vor allem die Automatisierung von Transaktionen im Netzwerk. Die EVM fungiert als Aufzeichnungsverwalter für den „globalen Computer“ von Ethereum, was bedeutet, dass die EVM den globalen Status des Netzwerks verwaltet, einschließlich Adressen, Kontostände und Token-Bestände.

Solidity-Verträge werden in Bytecode kompiliert und vom EVM gelesen, was bedeutet, dass Entwickler theoretisch Ethereum-Smart-Verträge direkt mit Bytecode schreiben können. Allerdings wird das direkte Schreiben mit Bytecode kaum genutzt, da es technischer und fehleranfälliger ist. Daher ermöglicht die Verwendung von Hochsprachen wie Solidity den Entwicklern, sich auf die Logik und Funktionalität des Codes zu konzentrieren, anstatt sich mit der Komplexität des Schreibens in Bytecode auseinanderzusetzen. Dadurch können Entwickler effizienter programmieren und sich mehr auf die Erstellung intelligenter Verträge konzentrieren, die einfacher zu lesen, zu schreiben und zu verwalten sind.

Solidity unterliegt regelmäßigen Versionsaktualisierungen, die auf Github veröffentlicht werden. Intelligente Verträge sind unveränderlich, was bedeutet, dass sie, sobald sie in der Kette eingesetzt werden, nicht mehr rückgängig gemacht werden können. Da sich Solidity selbst ständig weiterentwickelt, wirkt sich die Unveränderlichkeit intelligenter Verträge darauf aus, da etwaige Fehler oder Mängel im Code eines Vertrags nicht einfach behoben werden können, sobald er live ist. Der Grund dafür ist, dass jede Version unterschiedliche Verhaltensweisen und Funktionen aufweist, die die Funktionalität des Vertrags und seine Interaktion mit anderen Elementen innerhalb des Ethereum-Ökosystems beeinflussen könnten.

In jüngster Zeit bevorzugen Entwickler die Verwendung von Proxy-Verträgen und aktualisierbaren Verträgen. Proxy-Verträge ermöglichen die Ausführung des Codes eines anderen Vertrags. Proxys fungieren als Vermittler, leiten Anrufe und Transaktionen an den beabsichtigten Vertrag weiter und ermöglichen gleichzeitig zusätzliche Funktionen wie Zugriffskontrolle oder Protokollierung. Bei aktualisierbaren Verträgen handelt es sich im Wesentlichen um intelligente Verträge, die aktualisiert werden können, ohne ihren ursprünglichen Zustand zu verlieren.

Es ist zu beachten, dass auch die Version von Solidity, die zum Zeitpunkt der Erstellung des Smart Contracts verwendet wurde, von entscheidender Bedeutung ist, da diese das Verhalten und die Funktionen des Smart Contracts bestimmt. Jede Zeile Quellcode in jedem Solidity-Smart-Vertrag, wie einfach er auch sein mag, muss mit einer Erklärung beginnen, welche Version des Solidity-Compilers für diesen bestimmten Codeabschnitt verwendet werden soll. Diese Deklaration wird als „Versionspragma“ bezeichnet.

Hauptmerkmale der Solidity-Sprache

Solidity gilt als Tor zur Welt dezentraler Anwendungen und Blockchain-basierter Smart Contracts. Zu den wichtigsten Funktionen, die Solidity zu einer so produktiven Programmiersprache machen, gehören die folgenden.

Integrierte Funktionen und Datentypen

Entwickler müssen keine bedingten Anweisungen oder Schleifen schreiben, um von bestimmten Bedingungen abhängige Aktionen auszuführen. Stattdessen können sie die Bedingungen direkt in ihrem Quellcode angeben und der Smart Contract führt die spezifische Aktion nur aus, wenn diese Bedingungen erfüllt sind. Dies macht den Codierungsprozess viel einfacher zu handhaben.

Solidity unterstützt auch die gängigsten Datentypen wie Ganzzahlen, Gleitkommazahlen, Strings, Arrays und Karten. Entwickler können auch eigene Datentypen definieren und diese in ihren Smart Contracts verwenden.

Codierungsumgebung

Der Compiler von Solidity überprüft den Code beim Schreiben kontinuierlich auf Fehler und warnt Sie vor möglichen Problemen. Dies ist besonders hilfreich bei der Entwicklung großer und komplexer dApps und Smart Contracts.

Anwendungsfälle der Solidity-Programmiersprache

Solidität kann typischerweise zur Erstellung intelligenter Verträge verwendet werden, die die Transparenz und Rückverfolgbarkeit im Lieferkettenmanagement verbessern. Soliditätsbasierte Smart Contracts können auch dazu beitragen, Fälschungen zu verhindern und das Vertrauen in den Lieferkettenprozess zu stärken, indem sie Transaktionen aufzeichnen und die Echtheit von Produkten überprüfen.

Solidity wird häufig verwendet, um Blockchain-basierte Spiele und virtuelle Welten zu entwickeln, die sich durch Vermögensbesitz, In-Game-Ökonomien und nachweisbare Knappheit auszeichnen. Solidity eröffnet neue Möglichkeiten für einzigartige digitale Assets und Spielerinteraktionen. Entwickler haben Solidity auch verwendet, um dezentrale Austauschlogik, Auktionsmechanismen, Kreditprotokolle, bedingte Zahlungen usw. zu erstellen.

Darüber hinaus wird Solidity zur Implementierung von NFTs verwendet. Es hat auch die Gründung von DAOs ermöglicht, bei denen es sich um selbstverwaltete Organisationen handelt, die auf der Grundlage intelligenter Verträge arbeiten, was wiederum eine transparente Entscheidungsfindung und Governance ermöglicht.

Projekte zur Unterstützung der Solidität

Lawine

Avalanche ist eine hochmoderne Blockchain-Plattform, die in der Welt von DeFi und Smart Contracts eine gewisse Bedeutung erlangt hat. Auf Avalanche werden Transaktionen in Sekundenschnelle verarbeitet, was es zu einer effizienten Plattform für DeFi-Anwendungen und Token-Swaps macht. Seine EVM-Kompatibilität ermöglicht die nahtlose Zusammenarbeit mit von Solidity geschriebenen Smart Contracts und trägt auch zur Akzeptanz von Avalanche bei Entwicklern bei.

Monax

Monax ist ein führendes Blockchain-Projekt, das darauf abzielt, die Art und Weise, wie Unternehmen mit rechtlichen Vereinbarungen umgehen, zu revolutionieren, zu vereinfachen und zu optimieren. Die Plattform ermöglicht die Erstellung rechtsverbindlicher Vereinbarungen und automatisiert verschiedene Aspekte der Vertragsausführung und -verwaltung. Dies ist besonders für Unternehmen von Vorteil, da Monax ihnen eine sichere und effiziente Möglichkeit bietet, den gesamten Vertragslebenszyklus zu verwalten.

Solidity hilft, indem es die Erstellung selbstausführender intelligenter Verträge unterstützt, während Monax diese Technologie auf rechtliche Vereinbarungen ausweitet und es Unternehmen ermöglicht, ihre Vertragsregeln in einem programmierbaren und selbstausführenden Format zu definieren.

Solidität vs. Rost

Solidity und Rust haben einige grundlegende Gemeinsamkeiten. Zum einen bieten beide Programmiersprachen Multichain-Kompatibilität. Während Solidity in erster Linie für Ethereum entwickelt wurde, unterstützt es Layer-2-Blockchains, Sidechains und natürlich EVM-kompatible Layer-1-Blockchains wie Moonbeam und Avalanche-C Chain. Rust unterstützt auch ein Glossar von Blockchains wie Near und Solana und ist dennoch die Programmiersprache, die die Sprachen Move und Sui inspiriert hat.

Darüber hinaus sind beide Sprachen Turing-vollständige Sprachen. Dies bedeutet, dass beide Sprachen jedes Rechenproblem unabhängig von seiner Komplexität lösen können. Programmiersprachen haben diese Funktion von der von Alan Turing entwickelten Turing-Maschine geerbt.

Im Gegensatz dazu weisen Solidity und Rust deutliche Unterschiede auf. Solidity ist beispielsweise eine Hochsprache, die ein hohes Maß an Abstraktion von der Computersystemarchitektur bietet. Dadurch ist Solidity einfacher zu erlernen und zu verwenden, was es zu einer benutzerorientierteren Sprache macht. Andererseits ist Rust eine Low-Level-Sprache, die näher an der Hardware des Computers liegt und eine gute Speichereffizienz und Geschwindigkeit bietet, was sie zu einer eher maschinenorientierten Sprache macht.

Darüber hinaus verwenden beide Programmiersprachen unterschiedliche Programmierparadigmen. Ein Programmierparadigma ist der Ansatz zur Lösung eines Problems. Solidität ist einerseits eine objektorientierte Sprache, da sie das objektorientierte Paradigma zur Lösung von Problemen verwendet. Andererseits ist Rust eine Multiparadigmensprache, was bedeutet, dass sie die Verwendung verschiedener Paradigmen oder Ansätze zur Lösung von Problemen ermöglicht. Einige der von Rust unterstützten Paradigmen sind unter anderem objektorientiert, funktional und imperativ.

Solidität vs. JavaScript

Solidity und Javascript sind zwei der gebräuchlichsten Programmiersprachen, weisen jedoch nur sehr wenige Gemeinsamkeiten auf. Javascript war eine der größten Inspirationen für Solidity, aber jetzt besteht die einzige signifikante Ähnlichkeit darin, dass Solidity das Schlüsselwort „function“ zum Definieren von Funktionen verwendet. Auch die Syntax von Solidity ähnelt JavaScript, was jedoch ein wenig täuscht, da Solidity und JavaScript ganz unterschiedlich funktionieren.

Umgekehrt unterscheiden sich beide Sprachen stark. JavaScript kann direkt ausgeführt werden, während Solidity eine Kompilierung erfordert, da JavaScript eine interpretierte Sprache und keine kompilierte Sprache wie Solidity ist. Darüber hinaus bietet Solidity die Möglichkeit, Geld zu überweisen. Da es sich jedoch nicht um eine integrierte Kapazität handelt, müssen Entwickler eine externe Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) verwenden.

Ein weiterer Unterschied zwischen beiden Sprachen besteht darin, dass bei Solidity ein Smart Contract, sobald er auf Ethereum bereitgestellt wird, unveränderlich ist und der Code nicht mehr bearbeitet werden kann. JavaScript ermöglicht außerdem keine direkte Interaktion mit Code, der auf anderen Servern ausgeführt wird. Wenn der Server jedoch eine API bietet, die den Zugriff ermöglicht, kann der Entwickler den Code bearbeiten.

Beste Ressourcen zum Erlernen von Solidität

Das Erlernen von Solidity ist einer der ersten Schritte, die Sie als Web3-Entwickler unternehmen müssen, da es sich um die grundlegende Programmiersprache für Entwickler handelt, die Smart Contracts im Ethereum-Netzwerk erstellen und bereitstellen möchten. Bei der Auswahl eines Kurses zum Erlernen von Solidity ist es wichtig, die Themen, das Format und andere bereitgestellte Zusatzressourcen zu bewerten. Um das beste Wissen über Solidity zu erlangen, können Sie einige Ressourcen in Betracht ziehen, darunter die folgenden.

Gate Learn

Gate Learn bietet einen Kurs mit dem Titel „ Blockchain-Entwicklungsplattformen und Smart Contracts“ an, in dem sie einen Überblick über beliebte Blockchain-Entwicklungsplattformen sowie deren Hauptfunktionen geben. Obwohl es sich um einen umfassenden Kurs handelt, bietet er wichtige Einblicke in den Prozess der Entwicklung einer grundlegenden Blockchain-Anwendung mit Solidity.

In diesem Kurs lernen Sie, wie Sie die Entwicklungsumgebung einrichten, den Smart Contract schreiben, die Zustandsvariablen des Vertrags definieren, Funktionen für die Interaktion mit dem Vertrag erstellen, den Vertrag kompilieren und bereitstellen.

Gate Learn bietet außerdem einen Kurs mit dem Titel „ Smart Contracts 101: Eine grundlegende Einführung“ an, in dem Sie die Grundlagen von Smart Contracts und ihre branchenübergreifenden Anwendungsfälle kennenlernen, mit externen Verträgen interagieren und mithilfe von MetaMask Ihre eigenen Smart Contracts bereitstellen können

WTF-Akademie

Die WTF Academy ist eine von der Community betriebene Open-Source-Blockchain-Lernplattform, die umfassende Kurse zur Web- und Blockchain-Entwicklung wie JavaScript, On-Chain-Analyse, EVM-Opcodes und Solidity bietet. Es wird von der Ethereum Foundation, StarkWare und Optimism gesponsert. Es hat auch Spenden von Gitcoin und Mirror erhalten.

Die WTF Academy bietet fünf Solidity-Kurse für Anfänger an (Solidity 101, 102, 103, Solidity 104 Security und Solidity 104 Tx Analysis). Diese Kurse sind kostenlos und nach Abschluss werden Zertifikate ausgestellt.

Der komplette Solidity-Kurs – Blockchain – Zero to Expert [Udemy]

Dies ist ein kostenpflichtiger Udemy-Kurs, der als Komplettlösung zum Erlernen von Solidity dient. Der Kurs hilft Ihnen dabei, mit den grundlegendsten Themen ganz von vorn zu beginnen und bringt Sie auf ein fortgeschrittenes Niveau, auf dem Sie komplexe Smart Contracts und dApps erstellen können. Da es sich um einen vollständigen Kurs handelt, benötigen Sie keine zusätzlichen Ressourcen, um alle notwendigen Informationen zu erhalten.

In diesem Kurs lernen Sie die Programmiersprache Solidity kennen, lernen, wie man Smart Contracts schreibt, und verstehen auch EVM, die Ethereum-Blockchain und die Funktionsweise anderer Blockchain-Plattformen. Sie können Ihr Wissen auch bei über 30 Aufgaben und Herausforderungen anwenden.

Lernen Sie Solidity: Programmiersprache für Ethereum Smart Contracts [Blockchain Council]

Der Blockchain Council hat kürzlich das Learn Solidity Program entwickelt, um Entwicklern zu helfen, die Grundlagen innerhalb weniger Stunden zu verstehen. Mit diesem kostenlosen Kurs sollten Sie eine klare Vorstellung von der Entwicklung von dApps auf der Ethereum-Blockchain haben.

Der Kurs vermittelt Ihnen die Grundlagen von Ethereum, Smart Contracts und anderen Blockchain-Plattformen. Sie erfahren außerdem, wie Sie die Solidity-Entwicklungsumgebung installieren und einrichten, Live-Anwendungen erstellen und Smart Contracts in Solidity bereitstellen.

Bootcamp für Ethereum-Blockchain-Entwickler mit Solidität [Udemy]

Für diesen Kurs sind keine Vorkenntnisse erforderlich. Der Kurs vermittelt Ihnen ein theoretisches und praktisches Verständnis von Smart Contracts und Sie lernen, wie Sie die wichtigsten Kernentwicklungstools von Ethereum nutzen. Es enthält auch Schritt-für-Schritt-Video-Tutorials, um das Verständnis zu erleichtern.

Dieser Kurs ist kostenpflichtig und wird denjenigen empfohlen, die Ethereum-Entwickler werden möchten. Durch den Abschluss dieses Kurses beherrschen Sie Solidity, Web3, Remix, Metamask, Truffle und andere Blockchain-Konzepte.