En Djupdykning i Blockchain-teknologin: Plattformar och Programmeringsspråk
I takt med att kryptovalutor som Bitcoin ökar i popularitet, växer också behovet av tekniska verktyg som säkerställer transaktionernas säkerhet och decentralisering. Blockkedjetekniken, med sin distribuerade natur, är idealisk för att uppdatera data samtidigt över alla noder i ett datornätverk.
Blockkedjan är optimal för detta ändamål då den ger dataskydd utan behov av en pålitlig tredje part. Dessutom elimineras risken för dataduplicering, och dataintegriteten säkerställs genom en enda källa till sanning, vilket ökar säkerhetsfördelarna.
Efter denna introduktion till varför blockkedjan är så eftertraktad, ska vi nu utforska vad den innebär inom programmering.
Vad är en Blockkedja?
En blockkedja är en oföränderlig, distribuerad liggare som gör det möjligt att dela och kopiera information säkert över ett nätverk av datornoder. Informationen är indelad i block, där varje block innehåller ett antal transaktioner.
Dessa block är sammanlänkade med hjälp av unika kryptografiska hash-värden. Vid en ny transaktion uppdateras all data i nätverket. Denna typ av distribuerad uppdatering kallas distribuerad liggarteknik, eller DLT.
För att ändra eller ta bort data i ett block krävs samtycke från alla andra noder i nätverket. Detta gör blockkedjan oföränderlig och lämplig för affärstransaktioner som order- och betalningsspårning, bland annat. Blockkedjan använder inbyggda mekanismer för att endast tillåta behöriga transaktioner, vilket säkerställer en konsekvent registrering av delad information.
Ledande Blockkedjeplattformar
Blockkedjeplattformar använder en uppsättning av oföränderliga, kryptografiskt skyddade transaktioner som delas mellan datornoder för att erbjuda en decentraliserad mekanism för att distribuera, spåra och dokumentera värdeöverföringar.
Varje post har en tidsstämpel och länkar till tidigare transaktioner. Plattformarna håller koll på digitala tillgångars livscykel och registrerar transaktioner i en distribuerad liggare.
Företag använder blockkedjeplattformar i lösningar för leveranskedjor, decentraliserade börser, kryptovalutor och centralbanksvalutor, bland annat, för att uppnå blockkedjans huvudmål: säker dataöverföring.
Här är de blockkedjeplattformar som blockkedjeexperter rekommenderar starkt.
#1. Ethereum
Ethereum, även känt som ETH, lanserades 2013 av Vitalik Buterin. Denna populära plattform stöder DApps och smarta kontrakt och erbjuder både skalbarhet och flexibilitet.
Ethereum är känt för att underlätta utvecklingen av molnbaserade spel, digitala plånböcker och NFT:er. Det eliminerar datainsamling och finansiella analyser från tredje part.
#2. IBM Blockchain
IBM Blockchain är en anpassningsbar plattform som ägs av IBM, och den tillåter användare att kombinera blockkedjekomponenter för att skapa, använda och utveckla personliga blockkedjenätverk genom en fullständig ”blockchain-as-a-service”-lösning.
Dess användarvänliga gränssnitt underlättar installation och testning, och det har även bidragit till en snabb implementering av smarta kontrakt.
#3. Ripple
Ripple hjälper företag att minska kostnaderna för blockkedjeutveckling och transaktioner över gränser genom att validera transaktioner med hjälp av konsensusmekanismer. Transaktionshastigheten är relativt snabb, omkring 4-5 sekunder.
#4. EOS
EOS är en säker och skalbar förlängning av Ethereums och Bitcoins blockkedjor. Den används för att utveckla och vara värd för DApps, tillåter smarta kontrakt och hanterar företags skalbarhetslösningar genom decentraliserad lagring.
#5. Stellar
Stellar är ett offentligt, decentraliserat nätverk som möjliggör överföring och lagring av pengar. Plattformen tillhandahåller transparenta och säkra tjänster som hjälper användare att skapa finansiella tillgångar, snabba fintech-applikationer, digitala tillgångar och tokens.
Stellar kan också användas för att skapa, handla och skicka digitala representationer av pengar, som dollar och bitcoin.
#6. Corda
Corda är en tillståndsbaserad och mångsidig plattform som använder peer-to-peer distribuerad liggarteknik. Peer-to-peer-modellen gör att Corda kan hantera transaktioner i realtid.
Corda underlättar samarbete mellan olika parter i samma blockkedjenätverk för att utveckla och distribuera smarta kontrakt. Den erbjuder också en säker och effektiv metod för operationsexekvering.
#7. Hyperledger Fabric
Hyperledger Fabric är en öppen källkodsutvecklingsplattform som används för att skapa avancerade blockkedjeapplikationer med hjälp av en modulär arkitektur. Plattformen erbjuder en mängd plug-and-play-komponenter och modulära konstruktioner för att passa många industriella användningsområden.
Hyperledger Fabric skapar ett nätverk av nätverk, vilket är dess huvudsakliga egenskap.
#8. Klaytn
Klaytn har ett modulärt nätverk med en anpassningsbar arkitektur. Detta är en offentlig plattform som utvecklats av Kakao.
Företag drar nytta av den modulära strukturen för att konstruera och driva tjänsteorienterade blockkedjor som baseras på Klaytn-ramverket. Plattformens flexibilitet och anpassningsbarhet gör det möjligt att skapa vilken onlinetjänst som helst.
#9. Hyperledger Sawtooth
Hyperledger Sawtooth är ett blockkedjeprojekt med öppen källkod från Linux Foundation och Hyperledger. Det använder ”Proof of Elapsed Time”, en unik röstningsstrategi som utnyttjar hårdvarubaserad säkerhetsteknik.
Detta möjliggör en betrodd exekveringsmiljö för att köra programkod i stabila och krypterade data- och minnesområden.
Blockkedjeutveckling: Programmeringsspråk
Blockkedjeutvecklare använder en rad programmeringsspråk som är särskilt anpassade till de programmerbara delarna av blockkedjan, såsom smarta kontrakt.
Varje språk har specifika funktioner som är relevanta för dess implementation i den programmerbara delen av blockkedjan.
Denna artikel ger en sammanställning över dessa språk med en översikt över deras funktioner och hur de används i blockkedjeutveckling.
Solidity
Solidity är ett populärt programmeringsspråk för blockkedjor, skapat av Christian Reitwiessner. Språket har en syntax som liknar ECMAScript, men med ytterligare funktioner som statisk typning och varierande returtyper.
Solidity används för att skriva smarta kontrakt och köra dem på Ethereum Virtual Machine (EVM). Det används inom Ethereum-plattformen för att utveckla decentraliserade applikationer (DApps), och det är nödvändigt att lära sig Solidity för att kunna utveckla DApps.
Solidity är användarvänligt, har hög noggrannhet, tillgång till JavaScript-infrastrukturer och är utvecklarvänligt, vilket gör det lämpligt för DApps eller ICO:er. Blockkedjor som Avalanche, CounterParty, Binance, Hedera, Tron och Smart Chain Tendermint använder Solidity.
Python
Pythons enkla syntax, stöd för öppen källkod, omfattande resurser och plugins, samt mångsidighet gör det mycket användbart inom blockkedjeutveckling.
Pythons tolkade natur kan medföra vissa utmaningar för blockkedjans komplexa kryptografiska operationer, men eftersom Python är objektorienterat kan det hantera olika prestandarelaterade kostnader.
Python anses vara en viktig tillgång i ”blockchain-as-a-service”-plattformen och rekommenderas starkt för utveckling av DApps och smarta kontrakt. Steem, NEO och Hyperledger Fabric är exempel på blockkedjelösningar där Python har använts.
Dessutom tillhandahåller Python grafiska gränssnittsmoduler som PyQt5 och Tk, vilka är viktiga inom blockkedjeprogrammering.
C++
C++ är särskilt populärt bland kryptovalutor som Bitcoin. Bitcoin är faktiskt skriven i C++.
Blockkedjeutvecklare använder C++:s OOP-funktioner, som funktionsöverbelastning, avancerad flertrådning och runtime-polymorfism, för att strukturera data och funktioner i en modul. Denna struktur påminner om hur blockkedjan formar sin data med kryptografiska kedjor.
C++ kan även användas på EOS-blockkedjan för att utveckla smarta kontrakt och kryptovalutor som Litecoin, Stellar, Ripple och Bitcoin.
C++ är användbart för prestandakritiska applikationer, eftersom det effektivt använder begränsade resurser för att köra stora applikationer. C++ hanterar processorn effektivt och ger minneskontroll. Språket förbättrar prestandan genom att tillhandahålla kompilerings-polymorfism. C++ är dessutom lätt att använda och har en relativt snabbare exekveringstid, även jämfört med Java.
Java
Java är känt för att skapa blockkedjeplattformar som Ethereum, NEO, Hyperledger Fabric och många andra, där dess funktioner som API:er, portabilitet och OOP används flitigt.
Dessutom gör Javas många bibliotek och förmåga att enkelt rensa minne det till ett lämpligt programmeringsspråk för att utveckla avancerade smarta kontrakt och DApps.
Java är också utvecklarvänligt, vilket gör det lätt att använda. Det undviker användningen av explicita pekare, vilket skapar ett säkert gränssnitt som minskar potentiella säkerhetshot. Tack vare Javas dynamik och flertrådade funktioner är det möjligt att optimera processorn och göra Java mer flexibelt.
Vyper
Vyper är blockkedjans nyaste programmeringsspråk och fungerar som ett alternativ till Solidity. Vyper härstammar från Python 3, och dess syntax anses vara giltig Python 3-syntax.
Precis som Solidity används Vyper för Ethereum Virtual Machine (EVM). Vyper skiljer sig dock från Solidity genom sin säkerhetshantering och har andra kontrollstrukturer.
Vyper saknar funktioner som OOP, modifierare och oändliga loopar, vilka fortfarande finns i Solidity. Att sakna dessa funktioner har gett Vyper en säkerhetsfördel och gjort språket till ett populärt alternativ för att skriva smarta kontrakt.
Go
Go är ett snabbt och effektivt programmeringsspråk för att bygga blockkedjesystem. Go används även i Hyperledger Fabric, en grund som används för att utveckla blockkedjeapplikationer, och Go-Ethereum.
Go är ett statiskt typat och kompilerat programmeringsspråk med funktioner som generiska typer, konstruktorer, klasser och arv. Dessa funktioner förbättrar prestandan, vilket gör Go till ett lämpligt språk för blockkedjeutveckling. Go är också användarvänligt, flexibelt och mycket skalbart.
Rust
Rust är ett nyare tillskott inom blockkedjetekniken. Det är ett populärt val för att bygga innovativa, säkra och oföränderliga lösningar.
Rust är användbart för blockkedjeutvecklare inom öppen källkod för att skapa snabba och effektiva ramverk. Det erbjuder även en mekanism för att hantera föränderliga tillstånd, samkörningsmöjligheter och kodoptimering. Förbättrade minnesalternativ är också en fördel med Rust.
Att bygga smarta kontrakt på kedjor som Solana och NEAR är effektivt med Rust.
Simplicity
Simplicity är ett blockkedjespråk på hög nivå som baseras på Ivy, skapat av Rachelle O’Connor.
Kodning med Simplicity är enklare och effektivare tack vare dess Haskell-liknande syntax. Det är även en effektiv lösning för att utveckla smarta kontrakt och andra blockkedjelösningar som fungerar med Bitcoins och Ethereum Virtual Machine, tack vare dess matematiska karaktär.
Detta beror delvis på att Simplicitys kod är läsbar för människor, vilket minskar komplexiteten och behovet av lågnivåförståelse av Bitcoin-skript.
Simplicity låter blockkedjeutvecklare använda dess funktioner för att bygga sidokedjor på Elements, en öppen källkodsbaserad blockkedjeplattform som har sidokedjefunktioner.
C#
C#, eller C-sharp, är ett populärt objektorienterat språk med öppen källkod, utvecklat av Microsoft och ett substitut för Microsofts Java-kodning.
Språket använder ett Extensible Markup-språk som används inom blockkedjeprogrammering i bland annat IOTA, NEO och Stratis. C# är portabelt, vilket gör det möjligt för blockkedjeutvecklare att bygga applikationer med portabel kod som kan köras på olika plattformar.
C# används främst för att bygga DApps, smarta kontrakt och infrastruktur i en blockkedjemiljö.
Clarity
Clarity är ett smart kontraktspråk som är specifikt för blockkedjestacken. Clarity kan bestämmas, vilket innebär att språket inte stöder oändliga loopar och är Turing-ofullständigt. Det finns därför en garanti för att programexekveringen avslutas.
En annan egenskap är förbud mot återinträde. Återinträde syftar på att ett smart kontrakt anropar ett annat kontrakt, som sedan ringer tillbaka till det ursprungliga kontraktet. Återinträde kan utgöra en säkerhetsrisk för smarta kontrakt. Därför gör Claritys förbud mot återinträde språket mycket säkert.
Antalet lediga jobb för Clarity-utvecklare är högre än antalet utvecklare, vilket borde öka intresset för att börja lära sig språket.
Rholang
Rholang använder en funktionell programmeringsmetod istället för en objektorienterad. Till skillnad från språk som C och Python utvärderar Rholang ett program som en funktion och löser dessa funktioner i sekvenser istället för att använda variabler för att lagra data och ändra värdena över tid.
Rholang är ett lämpligt språk för utveckling av smarta kontrakt. Kod skriven med Rholang går snabbt att köra på grund av dess användarvänlighet. Innan koden distribueras kontrolleras den efter fel genom formell verifiering, vilket gör det till ett säkert och pålitligt programmeringsspråk.
Avslutningsvis 😎
Med den senaste populariteten och de ökande möjligheterna inom blockkedjeteknik, är det viktigt att lära sig om blockkedjan och dess komponenter, som plattformar och programmeringsspråk.
Olika språk lämpar sig för att utveckla olika typer av säkra blockkedjelösningar. Välj därför det språk som passar dig bäst att lära dig. Dessutom finns det flera onlinekurser och resurser som kan hjälpa dig att komma igång eller utveckla dina kunskaper för att bli en bättre blockkedjeutvecklare.