ภาษาการเขียนโปรแกรม Solidity ระดับปรมาจารย์ใน 5 นาที: แกนหลักของสัญญาอัจฉริยะ Ethereum

บทนำ:

ข้อความนี้กล่าวถึงแง่มุมต่างๆ ของการพัฒนาและการปรับใช้สัญญา Solidity บนเครือข่าย Ethereum โดยเน้นถึงความสำคัญของการเขียนโค้ดที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพโดยการหลีกเลี่ยงช่องโหว่ทั่วไป เช่น การกลับเข้าซ้ำและจำนวนเต็มล้น ข้อความยังแนะนำแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด เช่น การใช้ไลบรารี SafeMath การดำเนินการตรวจสอบอย่างละเอียด และการนำรูปแบบการตรวจสอบผลกระทบและการโต้ตอบไปใช้เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัย

คุณเคยคิดบ้างไหมว่าการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของภาคบล็อคเชนได้เปลี่ยนมุมมองของเราเกี่ยวกับสินทรัพย์ดิจิทัลอย่างมากหรือไม่? การเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้หากไม่มี Ethereum ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่สามารถเข้าถึงได้ทั่วโลกสำหรับแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ (dApps) ที่เป็นโอเพ่นซอร์ส ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับสกุลเงินดิจิทัลดั้งเดิม Ether (ETH)

Ether ซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ ETH มีมูลค่าตลาดที่ใหญ่เป็นอันดับสองในบรรดาสกุลเงินดิจิทัลที่ประมาณ 404.86 พันล้านดอลลาร์ เส้นทางนี้ติดตามเฉพาะ Bitcoin (BTC) Ethereum ได้รับการยอมรับเป็นพิเศษจากการใช้กลไกฉันทามติแบบ Proof-of-Stake เครือข่าย Ethereum ยินดีต้อนรับทุกคนในการค้นหาแพลตฟอร์มที่หลากหลาย สามารถตั้งโปรแกรมได้ และเป็นอิสระ ซึ่งรับประกันความปลอดภัยของข้อมูล

ในฐานะนักวิจัยที่กำลังตรวจสอบความสามารถของ Ethereum ฉันอยากจะเน้นย้ำถึงความสำคัญของภาษาการเขียนโปรแกรมหลักสำหรับสัญญาอัจฉริยะ – Solidity เพื่อให้เข้าใจรากฐานของ Ethereum อย่างถ่องแท้ เรามาเจาะลึกองค์ประกอบสำคัญของ Solidity กัน

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับความแข็งแกร่ง:

ความมั่นคงคืออะไร?

ในฐานะนักลงทุน crypto ฉันจะพูดแบบนี้: Ethereum เปิดตัว Solidity เป็นภาษาหลักสำหรับการสร้างสัญญาอัจฉริยะย้อนกลับไปในปี 2014 มันเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมระดับสูง เชิงวัตถุ และพิมพ์คงที่ซึ่งปรับให้เหมาะกับความต้องการของเราโดยเฉพาะ Gavin Wood นำเสนอ Solidity ในตอนแรก โดยมี Christian Reitwiessner และ Alex Beregszaszi เป็นหัวหอกในการพัฒนาในเวลาต่อมา แม้จะค่อนข้างใหม่ แต่ Solidity ก็ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในหมู่นักพัฒนา Ethereum เนื่องจากมีประสิทธิภาพและใช้งานง่าย

เทคโนโลยีนี้นำเสนอคุณลักษณะเด่นดังต่อไปนี้: อนุญาตให้มีการสืบทอดหลายรายการพร้อมกับการเชิงเส้นแบบ C3 ทำให้สามารถกำหนดประเภทข้อมูลที่ผู้ใช้กำหนด ไลบรารี และแม้แต่การสืบทอดที่ซ้อนกันที่ซับซ้อนได้ นอกจากนี้ยังรวม Application Binary Interface (ABI) เพื่อความปลอดภัยประเภทและรวมถึงข้อกำหนดภาษาธรรมชาติ

ทำไมต้อง Solidity สำหรับ Ethereum

ในฐานะนักวิจัยที่กำลังศึกษาเทคโนโลยีบล็อกเชน ฉันได้พบกับ Solidity ซึ่งเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมที่มีความคล้ายคลึงกับ C++, JavaScript และ Python โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันทำงานบน Ethereum Virtual Machine (EVM) ซึ่งโฮสต์บน Ethereum Nodes ที่เชื่อมโยงกับบล็อคเชน ด้วย Solidity ฉันสามารถพัฒนาแอปพลิเคชันที่แข็งแกร่งและแข็งแกร่งทางอุตสาหกรรมซึ่งให้ประโยชน์และฟังก์ชันการทำงานมากมาย แอปพลิเคชันเหล่านี้รองรับไลบรารีที่ผู้ใช้กำหนดและการสืบทอดเพื่อเพิ่มความสามารถรอบด้าน ยิ่งไปกว่านั้น ยังรับประกันการใช้งานและการดำเนินการบน Ethereum Nodes ได้อย่างง่ายดาย รับรองประสบการณ์ที่ราบรื่น

Ethereum Virtual Machine ทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มที่สัญญาอัจฉริยะดำเนินการเป็นหลัก บทบาทของมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาความปลอดภัยและการรันโค้ดซอฟต์แวร์ที่น่าสงสัยผ่านการใช้เครือข่ายทั่วโลกของโหนดที่สาธารณะเข้าถึงได้

ในฐานะนักลงทุน crypto ฉันจะอธิบายดังนี้: ใน Solidity รหัสไบต์ Ethereum จะถูกคอมไพล์เพื่อดำเนินการโดย Ethereum Virtual Machine (EVM) จุดสนใจหลักคือการป้องกันการโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการ (DoS) และสร้างความมั่นใจว่าแต่ละโปรแกรมทำงานอย่างเป็นอิสระโดยไม่มีการเข้าถึงสถานะของกันและกัน การออกแบบนี้รับประกันความปลอดภัยระดับสูง เนื่องจากป้องกันการอนุมานที่อาจเกิดขึ้นระหว่างโปรแกรม

ไวยากรณ์และโครงสร้างความเป็นของแข็ง

ไวยากรณ์พื้นฐาน

ในฐานะนักลงทุน crypto ฉันจะพูดแบบนี้: Solidity ซึ่งเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมสำหรับสัญญาอัจฉริยะของ Ethereum มีความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับภาษาต่างๆ เช่น C++, JavaScript และ Python อย่างไรก็ตาม Solidity สร้างความแตกต่างด้วยการรวมการพิมพ์แบบคงที่เข้ากับไวยากรณ์ที่คล้ายกับ ECMAScript รากฐานของการออกแบบของ Solidity สามารถสืบย้อนไปถึงภาษา C++ ซึ่งหมายความว่าภาษามีกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมที่จำเป็นซึ่งจำเป็นต้องเขียนโค้ดฟังก์ชันอย่างชัดเจนในทุกขั้นตอน

ภาษานี้รวมเอาโครงสร้างข้อมูลทั่วไปรวมถึงการแมป รายการ และประเภทที่กำหนดเอง เช่น จำนวนเต็ม บูลีน และที่อยู่หน่วยความจำ ส่วนประกอบหลักคือฟังก์ชัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานที่สามารถเปลี่ยนแปลงตัวแปรสถานะและให้เอาต์พุตผ่านประเภทการส่งคืน

โครงสร้างของสัญญาที่มั่นคง

ในฐานะนักลงทุน crypto ฉันจะอธิบายด้วยวิธีนี้: ฉันเริ่มต้นสัญญาอัจฉริยะของฉันโดยรวมคำนำ โดยที่ฉันระบุเวอร์ชัน Solidity ด้วยคำสั่ง pragma การประกาศนี้ระบุเวอร์ชันของคอมไพลเลอร์ที่ใช้สำหรับการเข้ารหัสสัญญา หลังจากนั้น ฉันเริ่มต้นสัญญาโดยใช้คำหลัก “สัญญา” ซึ่งเป็นสัญญาณการเริ่มต้นของรหัสที่ควบคุมกฎและหน้าที่ของสัญญาการลงทุนเฉพาะของฉัน

ในการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (OOP) สัญญาสามารถเปรียบได้กับคลาส แต่ละสัญญาประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

พูดง่ายๆ ก็คือ ทุกองค์ประกอบของโค้ดมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ตัวแปรสถานะจะเก็บข้อมูลของสัญญา ฟังก์ชันสรุปการดำเนินการ เหตุการณ์ที่อำนวยความสะดวกในการโต้ตอบกับหน่วยงานภายนอก และตัวแก้ไขสร้างข้อจำกัด

การเขียนสัญญาอัจฉริยะอย่างง่ายอย่างมั่นคง

การตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนา

Solidity smart Contract สามารถนำไปใช้ได้ทั้งในโหมดออฟไลน์และออนไลน์

• โหมดออฟไลน์: หากต้องการใช้งานแบบออฟไลน์อย่างมั่นคง คุณต้องมี Node.js, truffle global และ ganache-cli บนระบบของคุณ จากนั้น คุณจะใช้สัญญาอัจฉริยะ สร้างโปรเจ็กต์ทรัฟเฟิล และโต้ตอบโดยใช้คอนโซลทรัฟเฟิลได้
• โหมดออนไลน์: Remix IDE ใช้เพื่อคอมไพล์และรันสัญญาอัจฉริยะ ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง:

1. เริ่มต้นด้วย Remix IDE ตั้งค่าสภาพแวดล้อม และสร้างไฟล์ใหม่
2. สร้างโค้ดสัญญาอัจฉริยะและคอมไพล์
3. ปรับใช้และเรียกใช้โค้ด 
4. การดีบักและการเรียกเมธอด

 ตัวอย่างสัญญาความมั่นคงอย่างง่าย

มาทดลองใช้ตัวอย่างง่ายๆ ของ Solidity Contract กัน:

ตัวอย่าง:

กล่าวง่ายๆ ก็คือ ส่วนของโค้ดที่กำหนดจะช่วยให้สามารถบันทึกจำนวนเต็มที่ไม่ได้ลงนามเพียงตัวเดียวโดยผู้ใช้ ฟังก์ชัน “set” มีหน้าที่จัดเก็บข้อมูล ในขณะที่ฟังก์ชัน “get” ดึงข้อมูลมาใช้งาน ผู้เริ่มต้นอาจพบว่าการฝึกฝนโดยใช้ตัวอย่างที่กระชับและไม่ซับซ้อนดังกล่าวเป็นจุดเริ่มต้นในสาขานี้เป็นประโยชน์

คุณสมบัติขั้นสูงในความแข็งแกร่ง

มรดกและห้องสมุด

นอกเหนือจากวิธีการเขียนสัญญาที่ชัดเจนแล้ว คุณลักษณะเด่นของ Solidity คือการสืบทอด การสืบทอดหมายถึงการใช้คลาสหรือการสืบทอดคุณสมบัติของคลาสใน OOPS ในทำนองเดียวกัน อนุญาตให้ผู้ใช้สืบทอดคุณสมบัติและวิธีการของสัญญาหนึ่งไปยังอีกสัญญาหนึ่งได้ สิ่งนี้ทำให้โค้ดอ่านง่ายขึ้น ทำให้ฝึกเขียนได้ดีขึ้น และเพิ่มความสามารถในการนำโค้ดกลับมาใช้ใหม่ได้ Libraries ใน Solidity มีประโยชน์เนื่องจากช่วยคุณจัดระเบียบวิธีการแสดงโค้ดของคุณ ทำให้สามารถแก้ไขโค้ดให้เป็นโมดูลได้อย่างเหมาะสม

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านความปลอดภัย

สิ่งสำคัญคือต้องจัดลำดับความสำคัญด้านความปลอดภัยเมื่อพัฒนาสัญญาอัจฉริยะ ความเสี่ยงทั่วไป ได้แก่ การโจมตีซ้ำและจำนวนเต็มล้น การโจมตีซ้ำเกิดขึ้นเมื่อโค้ดของคุณเสี่ยงต่อการถูกจัดการในระหว่างการเรียกใช้ฟังก์ชันไปยังสัญญาภายนอก ในสถานการณ์สมมตินี้ สัญญาภายนอกอาจรบกวนกระบวนการอัปเดตสถานะของฟังก์ชันโดยทำการเรียกอีกครั้งและดำเนินการซ้ำ เช่น การถอนเงิน

ปัญหาที่พบบ่อยประการหนึ่งคือจำนวนเต็มล้น ซึ่งผลลัพธ์ของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์เกินกว่าค่าสูงสุดที่ประเภทข้อมูลที่กำหนดสามารถเก็บไว้ได้ เพื่อลดความเสี่ยงนี้ ขอแนะนำให้ใช้ไลบรารี SafeMath ทำการตรวจสอบที่เข้มงวด และใช้รูปแบบการโต้ตอบการตรวจสอบ (CEI) ในโค้ดของคุณ

มาตรการรักษาความปลอดภัยที่มีประสิทธิผล ได้แก่ การใช้การออกแบบสัญญาที่ตรงไปตรงมา และการใช้การทดสอบแบบ Fuzz ซึ่งเป็นวิธีการแหวกแนวแต่ยังเป็นประโยชน์ในการเปิดเผยปัญหาที่ซ่อนอยู่ แนวทางเชิงกลยุทธ์อีกประการหนึ่งคือการสร้างโปรแกรม Bug Bounty ขนาดใหญ่ ซึ่งเชิญชวนให้ชุมชนความปลอดภัยระบุและแก้ไขช่องโหว่เพื่อแลกกับรางวัลมากมาย

การพัฒนาและการปรับใช้สัญญา Solidity

ขั้นตอนการพัฒนา

ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนการทำงาน:

1. แนวคิดแนวคิด: นักพัฒนาควรกำหนดวัตถุประสงค์ที่ชัดเจนสำหรับสัญญา
2. เขียนสัญญา: เขียนโค้ดที่ชัดเจนและอ่านง่ายโดยใช้ IDE เช่น Remix IDE, Truffle หรือ Hardhat
3. การทดสอบ: ใช้กรอบการทดสอบที่เหมาะสมบน IDE
4. การดีบัก: ดีบักโค้ดสำหรับปัญหาใดๆ และตรวจสอบว่าโค้ดทำงานตามที่คาดไว้หรือไม่
5. การตรวจสอบความปลอดภัย: ตรวจสอบช่องโหว่โดยใช้เครื่องมือรักษาความปลอดภัย เช่น MythX
6. ปรับใช้: สุดท้ายนี้ ปรับใช้สัญญาและรับประกันการบูรณาการที่ราบรื่น

การใช้งานบนเครือข่าย Ethereum

เมื่อใช้สัญญาอัจฉริยะ การใส่ใจรายละเอียดในการเขียนโค้ดเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อรับรองความถูกต้องและป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้น เราเริ่มปรับใช้สัญญาของเรากับเครือข่ายการทดสอบ Ethereum เช่น Ropsten, Kovan หรือ Rinkeby เครือข่ายเหล่านี้ช่วยให้เราระบุและแก้ไขข้อผิดพลาดในโค้ดก่อนที่จะโต้ตอบกับเครือข่ายหลัก ส่วนเพิ่มเติมล่าสุดในเครือข่ายทดสอบเหล่านี้คือ Goerli ซึ่งเปิดตัวในปี 2561 ซึ่งดำเนินการภายใต้กลไกการพิสูจน์ฉันทามติของผู้มีอำนาจ

ในฐานะนักลงทุน crypto ฉันสามารถบอกคุณได้ว่าเมื่อฉันตั้งค่าเงื่อนไขสัญญาเสร็จแล้ว ฉันจำเป็นต้องปรับใช้มันบน mainnet กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการชำระค่าธรรมเนียมก๊าซใน Ether (ETH) ดังนั้น การตรวจสอบให้แน่ใจว่าโค้ดของฉันปราศจากข้อผิดพลาดและแม่นยำก่อนการปรับใช้งานจึงเป็นสิ่งสำคัญ โชคดีที่บริการต่างๆ เช่น Infura และ Metamask นำเสนอ API และโซลูชันกระเป๋าเงินเพื่อประสบการณ์ที่ราบรื่นยิ่งขึ้น เมื่อสัญญาของฉันเผยแพร่บน mainnet แล้ว สัญญาเหล่านั้นจะไม่เปลี่ยนรูปและเข้าถึงได้แบบสาธารณะ

แทนที่จะใช้ Truffle และ Hardhat Integrated Development Environments (IDEs) ที่ใช้กันทั่วไป ให้พิจารณาเลือกใช้ Brownie Brownie มีอินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่งและคอนโซลแบบโต้ตอบ ทำให้เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้ Brownie ยังทำงานร่วมกับ pytest ซึ่งสะดวกเป็นพิเศษสำหรับนักพัฒนาที่คุ้นเคยกับ Python การจ้างงานบราวนี่จะทำให้คุณได้รับคะแนนบราวนี่อย่างปฏิเสธไม่ได้!

อนาคตของความแข็งแกร่งและสัญญาอัจฉริยะ Ethereum

วิวัฒนาการของความแข็งแกร่ง

ในฐานะนักวิเคราะห์ Solidity ฉันสามารถยืนยันถึงความก้าวหน้าที่น่าทึ่งของภาษาการเขียนโปรแกรมนี้ สิ่งที่ฉันมุ่งเน้นในปัจจุบันคือการรับประกันการปรับปรุงความปลอดภัย การปรับปรุงประสิทธิภาพ และการนำกลับมาใช้ใหม่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ชุมชนขนาดใหญ่ที่สนับสนุนวิวัฒนาการมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนเราไปข้างหน้า โดยบริจาคแนวคิดและความก้าวหน้าใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่องซึ่งทำให้ Solidity อยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาบล็อกเชน

ในฐานะนักลงทุนคริปโตที่มีความสนใจในการพัฒนาโดยใช้ Solidity ฉันจะบอกว่าชุมชนนักพัฒนาที่ทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็วในส่วนต่างๆ ของโลก อย่างไรก็ตาม เพื่อเข้าร่วมอันดับและเริ่มสร้างบนบล็อกเชน Ethereum โดยใช้ Solidity จำเป็นต้องมีพื้นฐานที่แข็งแกร่งในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ก่อน

แนวโน้มและนวัตกรรม

ในฐานะนักลงทุน crypto และผู้ที่ชื่นชอบแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ (dApps) ฉันสังเกตเห็นแนวโน้มที่น่าตื่นเต้นในการพัฒนาสัญญาอัจฉริยะของ Solidity แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่สัญญาแบบสแตนด์อโลน ขณะนี้นักพัฒนากำลังผสมผสานนวัตกรรมต่างๆ เพื่อปรับปรุงฟังก์ชันการทำงานและความสามารถในการทำงานร่วมกัน

นอกเหนือจากการปรับปรุงการวิเคราะห์โปรแกรมเพื่อความแม่นยำที่ดีขึ้นแล้ว นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อผสมผสานวิธีการเข้ารหัสที่ซับซ้อน เช่น ระบบการลงคะแนนอิเล็กทรอนิกส์ของ TAVS เข้ากับ Solidity ในขณะเดียวกัน เครื่องมือต่างๆ เช่น SolSEE กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงการใช้งานและแก้ไขข้อจำกัดของการวิเคราะห์ระดับไบต์

บทสรุป

โดยสรุป Solidity ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับ Ethereum และการพัฒนาสัญญาอัจฉริยะ มีโครงสร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่ง ปลอดภัย และเชื่อถือได้สำหรับการสร้างแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ (dApps) เนื่องจากเทคโนโลยีบล็อกเชนกำลังเติบโตในอุตสาหกรรม บทบาทของ Solidity ในฐานะผู้บุกเบิกในยุคแรก ๆ ยังคงมีความสำคัญในการขับเคลื่อนการเติบโต เตรียมตัวให้พร้อมและเข้าร่วมการเคลื่อนไหวสู่อนาคตที่มีการกระจายอำนาจ!

Sorry. No data so far.

2024-07-08 13:53