سالیدیتی (Solidity)؛ زبان برنامه‌نویسی بلاکچین

یکی از زبان هایی که می‌توان برای توسعه این قراردادهای هوشمند از آن استفاده کرد، زبان برنامه نویسی سالیدیتی (Solidity) است که توسط گوین وود (Gavin Wood) و دیگر بنیانگذاران اتریوم (Ethereum) توسعه یافته است. زبان سالیدیتی (Solidity) به عنوان محبوب ترین زبان برنامه نویسی برای پروژه های بلاک چین قرارداد هوشمند در نظر گرفته می‌شود. سالیدیتی یک زبان سطح بالا است که سینتکس و قوانین آن شبیه زبان Python، زبان ++C و JavaScript است. زبان برنامه نویسی سالیدیتی شی گرا است و از ساختار کلاس وراثت (inheritance) پشتیبانی می‌کند.

در چند سال گذشته بلاک چین پیشرفت بسیار خوبی داشته و امروزه به یکی از پیشتازان عرصه فناوری تبدیل شده است و همزمان با این پیشرفت، تقاضا برای برنامه نویسان، متخصصان و برنامه نویسان در این زمینه نیز افزایش یافته است. علاوه بر این مساله، جهان به سرعت در حال حرکت به سمت هوشمند شدن است و هوشمندی به حوزه قراردادها و اظهارنامه‌ها نیز رسیده است که نه تنها تبادل و معامله را سریعتر و قانونی تر می‌کند، بلکه روند ردیابی آنها و سهولت را نیز در پی دارد و از هر کجای دنیا قابل انجام است.

معرفی زبان برنامه نویسی سالیدیتی

قراردادهای اتریوم مانند برنامه های کامپیوتری به زبان برنامه نویسی به نام سالیدیتی نوشته می‌شوند.  لازم به ذکر است که زبان های برنامه نویسی دیگری نیز وجود دارند که می‌توان از آنها برای ایجاد قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم استفاده کرد، اما امروزه انتخاب اکثر توسعه دهندگان در این زمینه سالیدیتی است.

سالیدیتی یک زبان برنامه نویسی حرفه ای است که برای کار با فناوری بلاک چین و نوشتن قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم طراحی شده است.  سالیدیتی به زبان های برنامه نویسی دیگر از جمله ++C، Python و JavaScript متکی است.  اگر این زبان های برنامه نویسی را بلد باشید، یادگیری زبان برنامه نویسی Blockchain سالیدیتی برای شما راحت تر خواهد بود.

زبان سالیدیتی (Solidity) چیست؟

سالیدیتی یک زبان برنامه نویسی شی گرا است که به طور خاص توسط تیم شبکه اتریوم برای ایجاد و طراحی قراردادهای هوشمند بر روی پلتفرم های بلاک چین ایجاد شده است.

سالیدیتی برای ایجاد قراردادهای هوشمند استفاده می‌شود که در حقیقت منطق تجاری را پیاده سازی می‌کند و زنجیره ثبت تراکنش های بلاک چین را ایجاد می‌کند.

این به عنوان ابزاری برای تولید کد در سطح ماشین و کامپایل آن در یک ماشین مجازی اتریوم (EVM) عمل می‌کند.

این زبان شباهت های زیادی با C و ++C دارد و یادگیری و درک آن بسیار آسان است. به عنوان مثال، “اصلی” در C معادل “قرارداد” در سالیدیتی است.

مانند سایر زبان های برنامه نویسی، سالیدیتی دارای متغیرها، توابع، کلاس ها، عملیات حسابی، دستکاری رشته‌ها و بسیاری مفاهیم دیگر است.

سالیدیتی همچنان به عنوان زبان برنامه نویسی بزرگترین اکوسیستم بلاک چین، اتریوم، خدمت می‌کند. علیرغم محدودیت‌هایی که دارد، زبان سالیدیتی یک پایگاه توسعه‌دهنده فعال دارد که دائما کد خود را به روز می‌کند و استانداردهای قرارداد هوشمند را حفظ می‌کند. به همین دلیل، می‌توان انتظار داشت که سالیدیتی یکی از زبان های برنامه نویسی برای قراردادهای هوشمند باقی بماند.

مزایای زبان سالیدیتی

ویژگی های زبان برنامه نویسی سالیدیتی عبارتند از:

• قراردادها و روابط: در یک زبان برنامه نویسی، قراردادها ساختارهای داده ای هستند که به شما امکان ایجاد و مدیریت قراردادها را می‌دهند، قابل انتقال هستند و به شما اجازه می‌دهند قراردادهای پیچیده تری پیاده‌سازی کنید.
• به عنوان یک اصلاح کننده عمل می‌کند: شرایط تابع را طوری تغییر می‌دهد که رفتار تابع نیز تغییر کند.
• داده‌های استاتیک (Static Data): اگرچه این زبان ساختاری مشابه جاوا اسکریپت دارد، اما برخلاف جاوا اسکریپت نوع داده آن ثابت است. برای مثال در جاوا و سی پلاس پلاس باید در هنگام تعریف متغیر و قبل از استفاده از آن، نوع متغیر را مشخص کنید. در غیر این صورت با خطای زمان کامپایل مواجه خواهید شد. زمان استحکام نیز مشابه جاوا و ++C است. در زبان برنامه نویسی سالیدیتی برای جلوگیری از خطا در اجرای کدها باید نوع متغیر مشخص شود تا متغیر انتخاب شده در بین کدها تعریف شود.
• در عملکرد کلی خود، توانایی ذخیره قراردادهای هوشمند در لاگ های بلاک چین را نیز دارد.
• از قابلیت تبدیل نوع داده صریح و قرار دادن آرایه های پویا در حافظه نیز برخوردار است.
• امکان سفارشی سازی از طریق قراردادهای موجود در کتابخانه های زبان برنامه نویسی سالیدیتی
• افزودن کدها از فایل های دیگر با استفاده از تابع Import
• تعیین سطح دسترسی: با استفاده از این قابلیت، می‌توانید یک سطح دسترسی مانند Mortal و Possessed برای تیم توسعه تعریف کنید.

به طور کلی، سالیدیتی به سایر زبان‌های برنامه‌نویسی متکی است و کسانی که با زبان‌های برنامه‌نویسی پایتون و جاوا اسکریپت و همچنین ++C آشنا هستند، می‌توانند به راحتی زبان برنامه‌نویسی Blockchain Solidity را یاد بگیرند.

معایب زبان سالیدیتی

تغییر ناپذیری یک مزیت بزرگ است، اما در برخی موارد می‌تواند یک نقطه ضعف باشد. به عنوان مثال، پس از امضای قرارداد، نمی‌توانید آن را به روز کنید یا ویژگی های جدیدی به آن اضافه کنید.

از آنجایی که اتریوم بر روی فناوری بلاک چین اجرا می‌شود، نمی‌تواند به سرعت اطلاعات را در خود سیستم جمع آوری و آپدیت کند مگر اینکه این کار را از طریق عملیات مرتبط با تراکنش انجام دهد. این نقطه ضعف می‌تواند یک مشکل بزرگ با عواملی مانند نوسانات داده‌ها مانند قیمت فارکس باشد.

بزرگترین نقطه ضعفی که می‌توان در سالیدیتی مشاهده کرد ناپختگی آن در مقایسه با زبان های قدیمی مانند C یا جاوا است. این نقطه ضعف، باعث کمبود کتابخانه‌ها و مراجع برای توسعه دهندگان و دشواری یادگیری زبان سالیدیتی برای مبتدیان است.

سالیدیتی و قرارداد هوشمند

در زبان برنامه نویسی سالیدیتی، قرارداد مجموعه ای از داده‌ها (شامل حالت ها) و یک قطعه کد (شامل توابع) است که در داخل یک آدرس در شبکه اتریوم قرار می‌گیرد. در داخل هر قرارداد می‌توانیم یک متغیر وضعیت، متد یا رویداد تعریف کنیم. این توافقنامه می‌تواند تراکنش های بلوکی را در بلاک چین مدیریت کند. هر بلوک دارای یک آدرس خاص به شکل یک کلید رمزنگاری است. این آدرس نتیجه اعمال یک تابع هش به آدرس بلوک قبلی است. این مشکل یک پیوند بین بلوک های مجاور ایجاد می‌کند. بنابراین، شما قادر به تغییر بلوک یا هک به روش دیگری نخواهید بود.

سالیدیتی یکی از زبان های برنامه نویسی است که برای توسعه برنامه های کاربردی در ماشین مجازی اتریوم (EVM) در دسترس است. کلاس‌ها و کتابخانه‌های زیادی در سالیدیتی وجود دارد که می‌توانند به شما در ایجاد یک قرارداد هوشمند کمک کنند. مهمترین محیط های توسعه (IDE) برای توسعه سالیدیتی عبارتند از:

• ریمیکس Remix
• ویژوال استدیو Visual Studio (با استفاده از پلاگین)
• اتر اتم Ether atom (با استفاده از پلاگین)

کاربرد سالیدیتی (Solidity) در اتریوم 

توانایی اتریوم در پردازش دستورالعمل های کدگذاری شده در سالیدیتی آن را از سایر بلاک چین‌ها مانند بیت کوین متمایز می‌کند. بیت کوین فقط می‌تواند دستورالعمل های مربوط به تراکنش های بیت کوین را پردازش کند، در حالی که سالیدیتی به ماشین مجازی اتریوم اجازه می‌دهد تا دستورالعمل های بی نهایت را ترجمه کند.

هنگامی که یک برنامه نویس یک قرارداد هوشمند را در سالیدیتی می‌نویسد، آن را از طریق کامپایلر اجرا می‌کند و آن را به مجموعه ای از دستورالعمل‌ها تقسیم می‌کند که به صورت بایت کد نمایش داده می‌شوند. ماشین مجازی اتریوم می‌تواند بایت را بخواند و بر اساس آن اجرا کند.

تولید بایت کد عنصری از تعادل اقتصادی را در فرآیند ایجاد قراردادهای هوشمند ایجاد می‌کند. تولید بایت کد به گاز اتریوم نیاز دارد که کاربر باید هزینه آن را بپردازد.

اتریوم یک ماشین تورینگ کامل است. اساسا، هر کسی می‌تواند قرارداد هوشمند سالیدیتی را برای انجام هر کاری روی پلتفرم برنامه ریزی کند. با این حال، الزام سازنده به خرید گاز کافی این امکان را محدود می‌کند.

زبان های دیگری از جمله وایپر (Viper)، سرپنت (Serpent)، و میوتان (Mutant) وجود دارند که کامپایلرها می‌توانند آنها را به بایت کد تبدیل کنند. با این حال، همه آنها عملکرد یکسانی دارند، یعنی به کدهای قابل خواندن توسط انسان اجازه می‌دهند تا در بایت کد برای اجرا توسط ماشین مجازی اتریوم کامپایل شوند.

شبکه های بلاک چین که از سالیدیتی (Solidity) پشتیبانی می‌کنند:

• اتریوم (Ethereum)
• بایننس اسمارت چین (BSC)
• ترون (Tron)
• پالیگان(Polygon)
• و تمام شبکه های بلاک چین سازگار با EVM یا Ethereum Virtual Machine

تفاوت بین جاوا اسکریپت، سالیدیتی، اتریوم، و چین کد چیست؟

برای یک فرد با تجربه، موارد فوق ممکن است ترکیبی تصادفی از فناوری های مختلف به نظر برسد. مبتدیان ممکن است در ابتدا تفاوت بین این عناوین را درک نکنند.

سالیدیتی (Solidity) از مفاهیم بسیاری استفاده می‌کند که در دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر مشابه آنها را دیده‌اید. برای مثال سالیدیتی دارای متغیرها، توابع، کلاس‌ها، عملیات‌های محاسباتی، رشته‌ها و … است. در حالی‌ که در یک زبان برنامه‌نویسی مانند C، برنامه‌نویس نوعی تابع اصلی مانند {int main(arg۱, arg2) { //code ایجاد می‌کند، سالیدیتی دارای مفهومی با عنوان «قرارداد» (Contract) است که طی روندی مشابه ساخته می‌شود.

همان‌طور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، کدهای سالیدیتی شباهت بسیاری به کدهای ++C یا C# و حتی جاوا اسکریپت دارند. برنامه نویسان پایتون نیز در هنگام کار با سالیدیتی (Solidity) متوجه می‌شوند که نوع متغیرها در این زبان باید به‌‌طور صریح تعیین شوند.

جاوا اسکریپت یک زبان تفسیر شده است که بیشتر برای برنامه های فرانت اند شناخته می‌شود و در مرورگر اجرا می‌شود، اما در برنامه هایی مانند NodeJS و Adobe Acrobat نیز استفاده می‌شود.

سالیدیتی یک زبان سطح بالا است. این زبان تا حدی از ECMAScript الگوبرداری شده است، به همین دلیل گفته می‌شود که شبیه جاوا اسکریپت است. گفتنی‌ست شباهت این دو به همین‌جا ختم می‌شود. سالیدیتی کامپایل می‌شود (تفسیر نمی‌شود) و معمولا روی بلاک چین هایی اجرا می‌شود که VM اتریوم را درک می‌کنند. پس از ساخت و استقرار، کد سالیدیتی به عنوان یک قرارداد هوشمند عمل می‌کند و می‌تواند با آن تعامل داشته باشد.

اتریوم به دلیل پروتکل اتریوم معمولا به عنوان بلاک چین شناخته می‌شود. بلاک چین اتریوم شبکه ای از گره‌ها است که بر اساس یک پروتکل خاص، بلوک‌ها را تولید و مبادله می‌کنند. پروتکل اتریوم همه گره های شبکه باید این پروتکل را درک کنند.

Chaincode شبیه قراردادهای هوشمندی است که با سالیدیتی نوشته شده است. اما Chaincode در Hyperledger استفاده می‌شود در حالی که اصطلاح قراردادهای هوشمند در Ethereum استفاده می‌شود.

آیا سالیدیتی ارزش یادگیری دارد؟

در حال حاضر سالیدیتی پادشاه زبان های برنامه نویسی مرتبط با قراردادهای هوشمند است و یادگیری آن می‌تواند به شما در یادگیری سایر زبان های قرارداد هوشمند نیز کمک کند.

اگر به دنبال یادگیری Solidity هستید، قبل از شروع باید بدانید که به چه مهارت های دیگری در حوزه‌ی برنامه نویسی نیاز دارید. در حالی که یادگیری مهارت های مرتبط با بلاک چین ارزشمند است، اما لازم است فردی که می‌خواهد وارد این رشته شود، به یکی از دیگر زبان های برنامه نویسی مانند Truffle، NodeJS و Golang نیز مسلط باشد.

علاوه بر Solidity، یک زبان برنامه نویسی دیگر به نام سرپنت (Serpent) وجود دارد که مبتنی بر پایتون است. از آنجایی که پایتون یک زبان آسان برای یادگیری است، اگر به دنبال چنین زبانی برای ایجاد قراردادهای هوشمند هستید، می‌توانید از Serpent استفاده کنید. همچنین به یاد داشته باشید که کد نوشته شده توسط Solidity و Serpent را می‌توان به راحتی برای Ethereum Classic و RSK و دیگر پلتفرم های قرارداد هوشمند ترجمه کرد.