Понимание одного из основных языков программирования, на котором основан мир децентрализованных приложений и смарт-контрактов, является основополагающим шагом для любого, кто решится войти в сферу блокчейн.

Solidity - это не просто еще один язык кодирования; это движущая сила, стоящая за созданием самоисполняющихся контрактов и децентрализованных приложений на блокчейне Ethereum и различных других платформах. В этой статье мы рассмотрим, как работает Solidity, изучим его значение, особенности и реальные применения.

Что такое Solidity?

Solidity - это высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования для написания и выполнения смарт-контрактов на блокчейне. Наиболее известная благодаря своей связи с домом DeFi, Ethereum, система Solidity была создана разработчиками Ethereum для создания смарт-контрактов, которые работают с виртуальной машиной Ethereum в сети.

В пространстве web3-разработчиков Solidity является одним из наиболее широко используемых языков программирования, хотя в нем присутствуют элементы других популярных языков, таких как Javascript, C++ и Python. Solidity - это статистически типизированный язык, поддерживающий наследование, сложные пользовательские типы и библиотеки - элементы, необходимые для функциональности смарт-контрактов. Solidity - популярный выбор среди разработчиков смарт-контрактов, поскольку он прост в использовании. Природа языка программирования (высокого уровня) заменяет ввод битового кода (единицы и нули) комбинацией букв и цифр.

Общие сведения о языке программирования Solidity

Несмотря на свою нынешнюю репутацию одного из самых распространенных языков программирования, Solidity имеет скромные истоки, которые берут свое начало еще в 2014 году. В 2014 году Гэвин Вудс, Кристиан Райтвисснер и другие разработчики Ethereum Foundation создали Solidity для поддержки развития грядущей сети Ethereum. Разработчики создали Solidity как язык, который разработчики сочли простым в использовании, выразительным и совместимым с виртуальной машиной Ethereum Virtual Machine - средой выполнения, центральной для запуска смарт-контрактов.

Solidity вдохновлен такими существующими языками, как Python, C++ и JavaScript. Тем не менее, его оригинальность обусловлена уникальными концепциями и синтаксисом, встроенными специально для работы со смарт-контрактами, переменными состояния, модификаторами и событиями.

Как это работает?

Solidity в основном используется для написания смарт-контрактов. Смарт-контракты являются основой сети Ethereum и относятся к программам, которые выполняются на виртуальной машине Ethereum (EVM) и выполняют множество функций, в основном связанных с автоматизацией транзакций в сети. EVM работает как регистратор "глобального компьютера" Ethereum, что означает, что EVM поддерживает глобальное состояние сети, включая адреса, остатки на счетах и владение токенами.

Контракты Solidity компилируются в байт-код и считываются EVM, что означает, что теоретически разработчики могут писать смарт-контракты Ethereum непосредственно с помощью байт-кода. Однако запись непосредственно с помощью байт-кода практически не используется, поскольку это более технично и чревато ошибками. Таким образом, использование языков высокого уровня, таких как Solidity, позволяет разработчикам сосредоточиться на логике и функциональности кода вместо того, чтобы разбираться со сложностями написания на байткоде. В результате разработчики могут кодировать более эффективно и больше сосредоточиться на создании смарт-контрактов, которые легче читать, писать и поддерживать.

Solidity периодически обновляет свои версии, которые публикуются на Github. Смарт-контракты являются неизменяемыми, что означает, что после их развертывания на цепочке они не могут быть отменены. Поскольку сама система Solidity постоянно развивается, неизменяемость смарт-контрактов влияет на нее, поскольку любые ошибки или недостатки в коде контракта не могут быть легко исправлены, как только он будет запущен. Причина в том, что каждая версия имеет свои особенности поведения и характеристики, которые могут повлиять на функциональность контракта и на то, как он взаимодействует с другими элементами в экосистеме Ethereum.

В последнее время разработчики предпочитают использовать прокси-контракты и обновляемые контракты. Прокси-контракты позволяют выполнять код другого контракта. Прокси выступают в роли посредников, перенаправляя вызовы и транзакции по назначению, обеспечивая при этом дополнительную функциональность, например, контроль доступа или ведение журнала. Модернизируемые контракты, по сути, подразумевают смарт-контракты, которые могут быть модернизированы без потери своего первоначального состояния.

Следует отметить, что версия Solidity, используемая на момент создания смарт-контракта, также имеет большое значение, поскольку она будет определять поведение и возможности смарт-контракта. Каждая строка исходного кода каждого смарт-контракта Solidity, какой бы простой она ни была, должна начинаться с объявления о том, какая версия компилятора Solidity должна быть использована для данного конкретного фрагмента кода. Это объявление - то, что известно как "прагма версии".

Основные особенности языка Solidity

Solidity считается воротами в мир децентрализованных приложений и смарт-контрактов на основе блокчейна. Некоторые ключевые особенности, делающие Solidity таким продуктивным языком программирования, включают следующее.

Встроенные функции и типы данных

Разработчикам не нужно писать условные операторы или циклы для выполнения действий, зависящих от определенных условий. Вместо этого они могут указать условия непосредственно в своем исходном коде, и смарт-контракт выполнит конкретное действие только при выполнении этих условий. Это делает процесс кодирования гораздо более управляемым.

Solidity также поддерживает наиболее распространенные типы данных, такие как целые числа, числа с плавающей запятой, строки, массивы и карты. Разработчики также могут определять свои собственные типы данных и использовать их в своих смарт-контрактах.

Среда кодирования

Компилятор Solidity последовательно проверяет код на наличие ошибок по мере его написания и предупреждает Вас о любых потенциальных проблемах. Это особенно полезно при разработке больших и сложных dApp и смарт-контрактов.

Примеры использования языка программирования Solidity

Solidity, как правило, может использоваться для создания смарт-контрактов, повышающих прозрачность и прослеживаемость в управлении цепочками поставок. Смарт-контракты на базе Solidity также могут помочь предотвратить подделку и повысить доверие к процессу цепочки поставок, регистрируя транзакции и проверяя подлинность продукции.

Solidity часто используется для разработки игр и виртуальных миров на основе блокчейна, в которых присутствуют собственность на активы, внутриигровая экономика и доказанный дефицит. Solidity открывает новые возможности для создания уникальных цифровых активов и взаимодействия с игроками. Разработчики также использовали Solidity для создания децентрализованной логики обмена, аукционных механизмов, протоколов кредитования, условных платежей и т.д.

Более того, Solidity используется для реализации NFT. Она также позволила создать DAO, которые представляют собой самоуправляемые организации, работающие на основе смарт-контрактов, что, в свою очередь, обеспечивает прозрачность принятия решений и управления.

Проекты, поддерживающие Solidity

Avalanche

Avalanche - это передовая блокчейн-платформа, которая приобрела определенную известность в мире DeFi и смарт-контрактов. На Avalanche транзакции обрабатываются за считанные секунды, что делает ее эффективной платформой для DeFi заявок и обмена токенами. Совместимость с EVM позволяет ей легко работать со смарт-контрактами, написанными на Solidity, что также способствует принятию Avalanche разработчиками.

Monax

Monax - это ведущий блокчейн-проект, призванный революционизировать, упростить и оптимизировать работу предприятий с юридическими соглашениями. Платформа позволяет создавать юридически обязывающие соглашения и автоматизировать различные аспекты исполнения и управления контрактами. Это особенно выгодно для предприятий, поскольку Monax предлагает им безопасный и эффективный способ управления всем жизненным циклом контракта.

Solidity помогает создавать самоисполняющиеся смарт-контракты, а Monax распространяет эту технологию на юридические соглашения, позволяя предприятиям определять свои договорные правила в программируемом и самоисполняющемся формате.

Solidity vs. Rust

Solidity и Rust имеют некоторые основные сходства. Во-первых, оба языка программирования обеспечивают совместимость с мультицепочками. Хотя Solidity была разработана в первую очередь для Ethereum, она поддерживает блокчейны второго уровня, сайдчейны и, конечно же, EVM-совместимые блокчейны первого уровня, такие как Moonbeam и цепочка Avalanche-C. Rust также поддерживает глоссарий таких блокчейнов, как Near и Solana, оставаясь при этом языком программирования, вдохновившим языки Move и Sui.

Кроме того, оба языка являются полными языками Тьюринга. Это означает, что оба языка могут решать любые вычислительные задачи, независимо от их сложности. Языки программирования унаследовали эту особенность от машины Тьюринга, разработанной Аланом Тьюрингом.

И наоборот, Solidity и Rust имеют разительные отличия. Например, Solidity - это язык высокого уровня, предлагающий высокий уровень абстракции от архитектуры компьютерной системы. В результате Solidity проще в изучении и использовании, что делает его более ориентированным на пользователя языком. С другой стороны, Rust - это низкоуровневый язык, более близкий к аппаратному обеспечению компьютера и обеспечивающий хорошую эффективность использования памяти и скорость работы, что делает его более машинно-ориентированным языком.

Более того, оба языка программирования используют различные парадигмы программирования. Парадигма программирования - это подход, используемый при решении проблемы. Solidity, с одной стороны, является объектно-ориентированным языком, поскольку использует объектно-ориентированную парадигму для решения задач. С другой стороны, Rust является мультипарадигмальным языком, что означает, что он позволяет использовать различные парадигмы или подходы к решению проблем. Некоторые из парадигм, которые поддерживает Rust, - это объектно-ориентированная, функциональная и императивная парадигмы, а также некоторые другие.

Solidity против JavaScript

Solidity и Javascript - два наиболее распространенных языка программирования, но у них очень мало общих черт. Javascript был одним из самых больших источников вдохновения для Solidity, но сейчас единственное существенное сходство заключается в том, что Solidity использует ключевое слово 'function' для определения функций. Синтаксис Solidity также похож на JavaScript, но это немного обманчиво, поскольку Solidity и JavaScript работают совершенно по-разному.

И наоборот, оба языка сильно различаются. JavaScript можно запускать напрямую, в то время как Solidity требует компиляции, поскольку JavaScript является интерпретируемым языком, а не компилируемым, как Solidity. Кроме того, Solidity имеет возможность перевода денег. Однако это не встроенная возможность, поэтому разработчики должны использовать внешний интерфейс прикладного программирования (API).

Еще одно различие между двумя языками заключается в том, что в Solidity после развертывания смарт-контракта на Ethereum он становится неизменяемым, и код больше не может быть отредактирован. JavaScript также не позволяет напрямую взаимодействовать с кодом, выполняющимся на других серверах, но если сервер предлагает API, разрешающий доступ, то разработчик может редактировать код.

Лучшие ресурсы для изучения Solidity

Изучение Solidity - один из первых шагов, которые необходимо сделать, чтобы стать web3-разработчиком, поскольку это фундаментальный язык программирования для разработчиков, желающих создавать и развертывать смарт-контракты в сети Ethereum. Выбирая курс для изучения Solidity, очень важно оценить темы, формат и другие предоставляемые дополнительные ресурсы. Чтобы получить наилучшие знания о Solidity, Вы можете воспользоваться несколькими ресурсами, включая следующие.

Gate Learn

Gate Learn предлагает курс "Платформы разработки блокчейн и смарт-контракты", в котором дается обзор популярных платформ разработки блокчейн, а также их ключевых особенностей. Несмотря на то, что это комплексный курс, он предлагает ключевое понимание процесса разработки базового блокчейн-приложения с использованием Solidity.

Из этого курса Вы узнаете, как настроить среду разработки, написать смарт-контракт, определить переменные состояния контракта, создать функции для взаимодействия с контрактом, скомпилировать и развернуть контракт.

Gate Learn также предлагает курс под названием "Smart Contracts 101: A Basic Introduction", где Вы можете узнать об основах смарт-контрактов и их использовании в различных отраслях, а также взаимодействовать с внешними контрактами и развертывать собственные смарт-контракты с помощью MetaMask.

Академия WTF

Академия WTF - это платформа для обучения блокчейну с открытым исходным кодом, управляемая сообществом, предлагающая полные курсы по веб-разработке и блокчейну, такие как JavaScript, анализ цепей, опкоды EVM и Solidity. Его спонсорами являются Ethereum Foundation, StarkWare и Optimism. Она также получила пожертвования от Gitcoin и Mirror.

Академия WTF предлагает пять курсов Solidity для новичков(Solidity 101, 102, 103, Solidity 104 Security и Solidity 104 Tx Analysis). Эти курсы бесплатны и по их окончании выдаются сертификаты.

Полный курс по Solidity - Blockchain - от нуля до эксперта [Udemy]

Это платный курс Udemy, служащий универсальным решением для изучения Solidity. Курс поможет Вам начать с нуля, с самых фундаментальных тем, и выведет Вас на продвинутый уровень, где Вы сможете создавать сложные смарт-контракты и dApps. Это полный курс, поэтому Вам не понадобятся никакие дополнительные ресурсы, чтобы получить всю необходимую информацию.

В этом курсе Вы узнаете о языке программирования Solidity, о том, как писать смарт-контракты, а также поймете, что такое EVM, блокчейн Ethereum и как работают другие блокчейн-платформы. Вы также можете применить свои знания, выполнив более 30 заданий и задач.

Изучайте Solidity: Язык программирования для смарт-контрактов Ethereum [Совет по блокчейну]

Недавно Blockchain Council разработал программу Learn Solidity, чтобы помочь разработчикам разобраться в основах за несколько часов. Благодаря этому бесплатному курсу Вы должны иметь четкое представление о разработке dApps на блокчейне Ethereum.

Курс научит Вас основам Ethereum, смарт-контрактов и других блокчейн-платформ. Вы также узнаете, как устанавливать и настраивать среду разработки Solidity, создавать "живые" приложения и развертывать смарт-контракты в Solidity.

Ethereum Blockchain Developer Bootcamp With Solidity [Udemy]

Для прохождения этого курса не требуется никаких предварительных знаний. Курс даст Вам теоретическое и практическое понимание смарт-контрактов, и Вы научитесь использовать основные базовые инструменты разработки Ethereum. Кроме того, в нем имеются пошаговые видеоинструкции для лучшего понимания.

Этот курс является платным, и он рекомендуется для тех, кто стремится стать разработчиком Ethereum. Пройдя этот курс, Вы будете хорошо разбираться в Solidity, Web3, Remix, Metamask, Truffle и других концепциях блокчейна.