زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی چیست؟ کاربردهای Solidity در برنامه‌نویسی بلاکچین
معرفی زبان برنامه نویسی سالیدیتی
زبان برنامه نویسی سالیدیتی (Solidity) کلید حل معمای قراردادهای هوشمند است. این زبان امکان ایجاد قراردادهای هوشمند روی بلاکچین اتریوم را فراهم کرده است. قراردادهای هوشمند، کدهای برنامه‌نویسی هستند که در صورت ایجاد شرایطی که در آنها گفته شده، به صورت خودکار اجرا می‌شوند. این قراردادها امکان دیجیتالی کردن همه کسبوکارها و انتقال تراکنش‌های آنها به بلاکچین را فراهم آورده است. در ادامه مقاله بیشتر درباره این زبان انقلابی و شگفت‌انگیز خواهید خواند.
مطالعه بیشتر: بلاکچین چیست؟
زبان برنامه نویسی سالیدیتی چیست؟
Solidity یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و شی‌گراست که برای ایجاد قراردادهای هوشمندی که تراکنش‌های بلاکچین را اتوماتیک می‌کند به کار می‌رود. این زبان بعد از اینکه در سال 2014 پیشنهاد شد، توسط تیم پروژه اتریوم توسعه یافت. سالیدیتی در درجه اول برای ایجاد قراردادهای هوشمند روی بلاکچین اتریوم و سایر بلاکچین‌ها بکار می‌رود که منطق کسب‌و‌کار را پیاده‌سازی کرده و یک زنجیره از رکوردهای تراکنش را در بلاکچین ایجاد می‌کند. (لینک پیشنهادی: خرید ارز دیجیتال)
این زبان، شبیه جاوا اسکریپت، یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است. اگر جاوا اسکرپیت را متوجه شوید می‌توانید به سادگی سالیدیتی را یاد بگیرید. سالیدیتی با زبان C++ و پایتون نیز ویژگی‌های مشترکی دارد. همچنین به‌عنوان یک زبان سطح بالا، در آن از کدهای باینری صفر و یک استفاده نمی‌شود. این زبان برای نوشتن کدها، روشی ساده و قابل درک با ترکیب حروف و اعداد بکار می‌برد.
سالیدیتی مشابه سایر زبان‌های برنامه‌نویسی دارای متغیر، تابع، کلاس، عملیات حسابی، دستکاری رشته و مفاهیم بسیار زیاد دیگری است.
این زبان برنامه‌نویسی از اصول برنامه‌نویسی شی‌گرا مثل وراثت، کتابخانه و انواع تایپ‌های (نوع‌ها) تعریف‌شده توسط کاربر، پشتیبانی می‌کند. در سالیدیتی کاربر باید هر متغیر را تعریف کند. انواع داده، به کامپایلر امکان بررسی نحوه درست استفاده از متغیرها را می‌دهد.
مطالعه بیشتر: ساخت توکن روی بستر اتریوم
سالیدیتی چگونه کار می‌کند؟
زیبایی اکوسیستم اتریوم در این است که ارزهای دیجیتال و برنامه‌های غیرمتمرکز مختلفی می‌توانند از آن استفاده کنند. قراردادهای هوشمند امکان ایجاد تکنولوژی‌های منحصر‌بفرد روی اتریوم را برای همه انواع کسبوکارها و سازمان‌ها امکان‌پذیر کرده است.
هر سال، در دنیا میلیاردها دلار صرف برنامه‌های مبتنی بر بلاکچین می‌شود. بسیاری از این برنامه‌ها با استفاده از سالیدیتی ساخته می‌شوند. قراردادهای هوشمندی که با استفاده از این زبان ایجاد شده‌اند، روشی برای اتوماتیک کردن فرآیندهای تجاری و غیرتجاری بین افراد مختلف است. این مسئله اطمینان می‌دهد که افرادی که درحال انجام تراکنش روی بلاکچین هستند، از جهت وجود خطراتی مثل کلاه‌برداری و استفاده مجدد از یک ارز دیجیتال، نگرانی نداشته باشند.
یکی از فاکتورهای کلیدی که استفاده از زبان برنامه نویسی سالیدیتی را امکان‌پذیر می‌کند ماشین مجازی اتریوم است. این ماشین یک کامپیوتر مجازی روی بلاکچین است که ایده‌های افراد را به کدهایی تبدیل می‌کند که برنامه‌ها را روی بلاکچین اجرا خواهند کرد.
Solidity در لایه زیرین، کدهای سطح ماشین تولید می‌کند که روی ماشین مجازی اتریوم اجرا می‌شوند. یک کامپایلر برای تبدیل کدهای قابل خوانش سطح بالا استفاده می‌شود که آنها را به دستوراتی تبدیل می‌کند که پردازنده آنها را بخواند. پلتفرم‌های مختلف روش‌های کامپایل مختلفی دارند که شامل کامپایلر آنلاین رمیکس و یک کامپایلر دستوری است که آنلاین نیست و می‌توان آن را روی کامپیوتر دانلود کرد.
قراردادهای هوشمند ماشین مجازی اتریوم محدودیت‌هایی دارند که باید مد نظر قرار گیرند. یکی از مهم‌ترین موارد آن محدودیت دسترسی به توابع کتابخانه‌ای مفید برای تبدیل ساختارهای JSON یا محاسبات ممیز شناور است.
توابع عمومی و خصوصی
توابع عمومی مشابه APIهایی هستند که هرکسی در جهان به آنها دسترسی دارد. هرشخصی می‌تواند آنها را در کد خود فراخوانی کند. این توابع در بسیاری از موارد برای فرآیندهای مشترک روی یک پتلفرم که همه کاربران از آن استفاده می‌کنند طراحی شده است.
مثلا می‌توان برای اینکه همه کاربران پلتفرم اکانت خود را چک کنند یک تابع عمومی ایجاد کرد. یکی از رایج‌ترین روش‌های استفاده از قراردادهای هوشمند استفاده از توابع عمومی است.
با اینکه نوشتن قراردادهای هوشمند با Solidity راحت است. اما گاهی خصوصی کردن آنها خیلی سخت می‌شود. برای مثال اگر تابع برداشت در یک قرارداد هوشمند امن نباشد، ممکن است یک خرابکار در آن دست ببرد تا حساب را خالی کند. این مهاجم می‌تواند تابع برداشت را صدا کند تا پول را با استفاده از چرخه‌ای که تابع برداشت را به‌طور مرتب صدا می‌زند، به حساب دیگری بفرستد.
توابع خصوصی تنها در درون قرارداد قابل فراخوانی هستند. آنها دارای دستوراتی‌اند که تنها بعد از فراخوانی روی سایر توابع در یک زنجیره اجرا می‌شوند. این کار دستکاری آنها توسط خرابکاران را سخت‌تر می‌کند.
استانداردها و منطق کد
درمورد نحوه استفاده از قراردادهای سالیدیتی برای ایجاد برنامه روی اتریوم استانداردهای مختلفی وجود دارد. این استانداردها با عنوان استاندارد ERC (درخواست دستور اتریوم) شناخته می‌شوند و بر اساس اسنادی تنظیم شده‌اند که توابع مورد نیاز و رفتار آنها را شرح داده‌اند.
استانداردهای ERC که نحوه عملکرد سالیدیتی را مشخص می‌کنند شامل این موارد هستند:
- ERC20
- ERC165
- ERC721
- ERC223
- ERC621
- ERC777
- ERC827
- ERC884
- ERC865
- ERC1155
روش‌های مختلفی برای استفاده از زبان برنامه نویسی سالیدیتی و ایجاد قراردادهای هوشمند وجود دارد. سالیدیتی می‌تواند برای ایجاد دستورات اختصاصی روی نحوه ذخیره اطلاعات در قرارداد هوشمند نیز بکار رود. منطق و اطلاعات درون قراردادهای هوشمند با استفاده از سالیدیتی جدا می‌شوند. می‌توان منطق یک قرارداد را با استفاده از قراردادهای هوشمند تغییر داد تا این امکان فراهم شود.
مطالعه بیشتر: اتریوم 2 چیست؟
تغییرناپذیری
تغییر کد قرارداد هوشمند بعد از نوشتن و کامپایل شدن غیرممکن است. این یعنی هر خط کد باید طبق برنامه کار کند و در غیر این‌صورت ممکن است خطر سواستفاده از آن وجود داشته باشد.
چون بلاکچین اتریوم تغییرناپذیر است، تغییر نوشته‌ها و اطلاعات روی آن نیز ممکن نیست. راه دور زدن این مسئله استفاده از پروکسی برای اشاره به قرارداد دیگری است که حاوی منطق تجاری باشد. این کار امکان رفع باگ‌ها را در حین اجرای نسخه جدید قرارداد فراهم می‌کند.
هزینه های گس
هزینه‌های دیگری نیز برای استفاده از زبان برنامه نویسی سالیدیتی روی شبکه اصلی اتریوم وجود دارد. برخی از هزینه‌های اضافی بخاطر سیستم گس (Gas) اتریوم هستند که از استخراج‌کنندگان می‌خواهد برای تامین امنیت شبکه، هزینه کمی پرداخت کنند. به این ترتیب کد به صورت امن اجرا می‌شود.
هزینه‌های گس می‌تواند تعیین کننده نحوه عملکرد قرارداد هوشمند باشد. بعید است قرارداد هوشمندی که اجرای آن پرهزینه است در بلند‌مدت استفاده شود.
بهینه‌سازی گس به کاهش هزینه اجرای کد Solidity کمک می‌کند. برخی از رایج‌ترین متدهای بهینه‌سازی گس شامل استفاده از کتابخانه‌ها و استفاده از توابع کمتر هستند. گاهی از کتابخانه‌ها برای ذخیره بایت‌کدها استفاده می‌شود.
می‌توان به جای استفاده از بایت‌کدهای غیرالزامی در قرارداد هوشمند، اصول منطقی برنامه را در کتابخانه‌ها قرار داد. این به کوچک نگه داشتن قراردادهای هوشمند کمک می‌کند. با استفاده از توابع کمتر، بایت‌کدهای کمتری نیاز است و بازرسی کد نیز آسانتر می‌شود.
قیمت تتر، قیمت شیبا اینو، قیمت دوج کوین و سایر ارزهای دیجیتال را می‌توانید در صرافی کیوسک ببینید.
چگونه می‌توان از سالیدیتی در اتریوم استفاده کرد؟
زبان برنامه نویسی سالیدیتی برای ایجاد قراردادهای هوشمند توکن‌های قابل تعویض و غیرقابل تعویض استفاده می‌شود. همچنین برای ساخت این توکن‌ها استانداردهای مختلف اتریوم بکار می‌رود.
این مسئله امکان ایجاد برنامه‌های کاربردی مختلف را برای کاربران بلاکچین فراهم می‌کند. سالیدیتی به افراد امکان استفاده از توکن‌های قابل تعویض و غیرقابل تعویض روی اتریوم را می‌دهد. ایجاد برنامه‌های کاربردی مختلف با استخراج توکن‌های غیرقابل تعویض و اضافه کردن آنها به استخر‌های استخراج امکان‌پذیر می‌شوند.
ایجاد سازمان‌های خودمختار غیرمتمرکز (DAO) نیز با سالیدیتی امکان‌پذیر می‌شوند. یک DAO نوع جدیدی از ساختار سازمانی آنلاین است در درجه اول با زبان سالیدیتی نوشته می‌شود. DAOها این امکان را به افراد مختلف می‌دهند تا به‌عنوان اعضای یک پلتفرم آنلاین، گرد‌هم آیند و به تصمیمات کلیدی DAO رای دهند.
Solidity اتوماتیک کردن فرآیندهای درون DOA را امکان‌پذیر می‌کند مثل ایجاد رای برای تصمیمات کلیدی و تخصیص اعتبار به اعضای DAO برای مشارکت آنها در گروه.
مطالعه بیشتر: اتریوم نیم سرویس چیست؟
قرارداد هوشمند در زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی
ماشین مجازی اتریوم (EVM) یک فضای اجرایی برای قراردادهای هوشمند اتریوم فراهم می‌کند. این ماشین مجازی امنیت برنامه‌ها را تامین کرده و برنامه‌ها از طریق شبکه بین‌المللی از گره‌ها اجرا می‌شوند.
ماشین مجازی اتریوم جلوی حملات انکار سرویس را می‌گیرد و اطمینان می‌دهد که برنامه‌ها به اطلاعات هم دسترسی ندارند. همینطور، ارتباطات نیز، بدون تداخل انجام می‌شود.
قراردادهای هوشمند به کدهای برنامه‌نویسی سطح بالایی اشاره دارد که قبل از اینکه برای اجرا به بلاکچین اتریوم ارسال شوند، در ماشین مجازی اتریوم کامپایل می‌شوند. این قراردادها امکان انجام تراکنش‌های درست، بدون دخالت شخص ثالث و به صورت همتا‌به‌همتا را می‌دهد. تراکنش‌هایی که روی ماشین مجازی اتریوم انجام شوند غیر‌قابل‌ردیابی و برگشت‌ناپذیر هستند.
معمولا برای ایجاد و نوشتن قراردادهای هوشمند از زبان‌های برنامه‌نویسی Solidity ، موتان، LLL و سرپنت استفاده می‌شود.
مطالعه بیشتر: اتریوم کلاسیک چیست؟
انواع داده در برنامه نویسی سالیدیتی
زبان برنامه نویسی سالیدیتی از همه انواع داده رایج در سایر زبان‌های شی‌گرا از جمله موارد زیر پشتیبانی می‌کند:
- بولین: نوع داده بولین بسته به شرایط، وقتی شرط درست باشد عدد 1 و وقتی غلط باشد صفر را برمی‌گرداند.
- اینتیجر یا عدد صحیح: می‌توانید مقادیر سالیدیتی را علامت‌دار یا بدون علامت قرار دهید. همچنین از استثناهای زمان اجرا و کلمات کلیدی uint8 و uint256 نیز پشتیبانی می‌کند.
- رشته: کوتیشن‌های تک و جفت نشان‌دهنده رشته‌ها هستند.
- مدیفایر (Modifier): مدیفایر قبل از اجرا کد برای قرارداد هوشمند، بررسی می‌کند که شرایط منطقی است یا خیر.
- آرایه: سینتکس برنامه‌نویسی سالیدیتی همانند سایر زبان‌های برنامه‌نویسی است و از آرایه‌های تک و چند‌بعدی پشتیبانی می‌کند.
ویژگی‌های زبان سالیدیتی
امروزه اکثر برنامه‌نویسان تخصصی بیش از یک زبان برنامه‌نویسی را بکار می‌گیرند. زبان‌هایی مثل پرل، جاوا، پایتون، سی‌شارپ، سی‌پلاس‌پلاس، سی و چند نمونه دیگر. سالیدیتی برای برنامه‌نویسانی که با زبان‌های دیگر آشنا هستند، راحت است.
زبان برنامه نویسی سالیدیتی از مفاهیم برنامه‌نویسی که در زبان‌های دیگر وجود دارد استفاده می‌کند. مثلا دارای متغیر، امکانات تغییر رشته، کلاس، توابع، عملیات حسابی و غیره است. در زبان‌هایی مثل C، برنامه‌نویس با نوشتن کلماتی مثل int main و main تابع می‌سازد، درحالی‌که سالیدیتی به همین روش، قرارداد می‌سازد. کدهای آن نیز شبیه سی، سی‌پلاس‌پلاس یا جاوا اسکریپت است. اما در سالیدیتی نوع متغیرها باید به صراحت اعلام شود. البته تفاوت‌های دیگری هم وجود دارد.
Solidity چون کاملا جدید است منابع یادگیری محدودی دارد. اگر می‌خواهید زبان برنامه‌نویسی جدیدی یاد بگیرید می‌توانید یکی از کتا‌ب‌های متعددی را که برای این موضوع در دسترس است، خریداری کنید. اگر بخواهید جاوا یاد بگیرید ده‌ها یا صدها کتاب در دسترس هستند که می‌توانید برای آموزش استفاده کنید. اما چون سالیدیتی زبان به نسبت جدیدی محسوب می‌شود، منابع آموزشی آن محدود است.
سالیدیتی منابع آموزشی گسترده‌ای درباره نحوه عملکرد کد دارد. با‌این‌حال برای کسی که با این زبان مبتدی است و قبلا برنامه‌نویسی نکرده، می‌تواند آزاردهنده باشد. اگر کسی مشتاق و به قدر کافی پایدار باشد می‌تواند بدون هیچ پیش زمینه برنامه نویسی از همین منابع موجود برای یادگیری سالیدیتی استفاده کند، اما بدون شک آسان نخواهد بود. افراد با‌تجربه می‌توانند از وبسایت Crypto Zombies کمک بگیرند که مشابه Codecademy است. موضوع این سایت ساخت یک بازی زامبی با استفاده از زبان سالیدیتی است.
مطالعه بیشتر: آلت ایر در شبکه اتریوم
مزایای سالیدیتی
زبان برنامه نویسی سالیدیتی جدا از قابلیت‌های اولیه برنامه‌نویسی، ویژگی‌های دیگری نیز دارد که باعث برتری آن نسبت به سایر زبان‌های مبتنی بر اتریوم می‌شود.
- برنامه‌نویسی سالیدیتی جدا از انواع داده بنیادی، انواع داده‌های پیچیده و متغیرهای عضو را نیز امکان‌پذیر می‌کند.
- یک رابط باینری برنامه (ABI) برای ایجاد عملکرد امن تایپ‌ها (انواع) دارد. اگر کامپایلر متوجه شود نوع داده با متغیرها تطابق ندارد، رابط ABI خطا می‌دهد.
- این زبان مشخصات زبان طبیعی را دارد که برای تبدیل مشخصات کاربر به زبان قابل فهم ماشین‌ها اسفاده می‌شود.
جمع بندی زبان برنامه نویسی سالیدیتی
زبان برنامه نویسی سالیدیتی زبان به نسبت جدیدی است که برای نوشتن قراردادهای هوشمند روی بلاکچین اتریوم بکار می‌رود. محتوای آموزشی زیادی برای این زبان وجود ندارد، اما اشخاصی که تجربه برنامه‌نویسی با زبان‌های دیگر را داشته باشند می‌توانند راحت‌تر آن را یاد بگیرند.
برای خرید تتر، خرید شیبا اینو، خرید دوج‌کوین و دیگر ارزهای دیجیتالی با کمترین میزان کارمزد می‌توانید از خدمات کیوسک استفاده کنید.
همه انواع قراردادهای هوشمند با استانداردهای مختلف مثل استاندارد ERC20 که معروف‌ترین آنهاست، با این زبان قابل پیاده‌سازی است. Solidity، زبان سطح بالاییست و کدهای آن به محاوره انسان نزدیک است. روش کار آن نیز مشابه دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی شی‌گراست و همه ویژگی‌های سایر زبان‌ها مثل انواع داده مختلف، توابع، متدها، ارث‌بری و غیره را پشتیبانی می‌کند. وجود این زبان تحولی در دنیای دیجیتال ایجاد کرده است.
