„Blockchain“ plėtra: išmaniųjų sutarčių ir decentralizuotų programų kūrimas

„Blockchain“ technologija keičia įvairias pramonės šakas – nuo finansų ir tiekimo grandinės valdymo iki sveikatos priežiūros ir balsavimo sistemų. Šios revoliucijos pagrindas – galimybė kurti išmaniąsias sutartis ir decentralizuotas programas (DApps), kurios veikia saugiame, skaidriame ir nekeičiamame registre. Šis vadovas pateikia išsamų „blockchain“ plėtros apžvalgą, apimančią pagrindines sąvokas, populiarias platformas, kūrimo įrankius ir geriausią praktiką, kaip kurti patikimus ir keičiamo dydžio „blockchain“ sprendimus.

Kas yra „Blockchain“ technologija?

„Blockchain“ iš esmės yra paskirstytas, decentralizuotas, viešas ir nekeičiamas registras, kuriame įrašomi sandoriai daugelyje kompiuterių. Tai blokų grandinė, kurioje kiekviename bloke yra partija sandorių ir ankstesnio bloko kriptografinis maišos kodas, siejantis juos. Dėl šios struktūros itin sunku klastoti „blockchain“, nes norint pakeisti vieną bloką, reikėtų pakeisti visus vėlesnius blokus.

Pagrindinės „blockchain“ technologijos charakteristikos yra šios:

Decentralizacija: Nė vienas subjektas nekontroliuoja tinklo, todėl jis atsparus cenzūrai ir vienam gedimo taškui.
Nekeičiamumas: Kai sandoris įrašomas į „blockchain“, jo negalima pakeisti ar ištrinti.
Skaidrumas: Visus sandorius galima viešai peržiūrėti „blockchain“ (nors tapatybė gali būti pseudonimiška).
Saugumas: Kriptografinis maišymas ir konsensuso mechanizmai užtikrina duomenų vientisumą.

Išmaniosios sutartys: DApps kūrimo blokai

Išmaniosios sutartys yra savarankiškai vykdomos sutartys, parašytos kodu ir saugomos „blockchain“. Jos automatiškai įgyvendina susitarimo sąlygas tarp pirkėjų ir pardavėjų, nereikalaujant tarpininkų. Galvokite apie jas kaip apie skaitmeninius prekybos automatus: kai sąlygos įvykdytos (pvz., gautas apmokėjimas), sutartis automatiškai įvykdo sutartą veiksmą (pvz., išduoda prekę).

Kaip veikia išmaniosios sutartys

Išmaniosios sutartys rašomos programavimo kalbomis, specialiai sukurtomis „blockchain“ platformoms, pvz., Solidity (skirta Ethereum) ir Rust (skirta Solana). Jos kompiliuojamos į baitų kodą ir įdiegiamos į „blockchain“. Kai sandoris suaktyvina sutartį, visi tinklo mazgai vykdo kodą ir tikrina rezultatus. Jei pasiekiamas konsensusas, sandoris pridedamas prie „blockchain“ ir atnaujinama sutarties būsena.

Išmaniųjų sutarčių naudojimo pavyzdžiai

Decentralizuoti finansai (DeFi): Skolinimo ir skolinimosi platformos, decentralizuotos biržos (DEX) ir stabilūs pinigai labai priklauso nuo išmaniųjų sutarčių, kad automatizuotų finansinius sandorius ir teiktų patikimas paslaugas. Pavyzdžiui, Aave yra populiarus DeFi protokolas, kuris naudoja išmaniąsias sutartis kriptovaliutų skolinimui ir skolinimuisi palengvinti.
Tiekimo grandinės valdymas: Išmaniosios sutartys gali stebėti prekes visoje tiekimo grandinėje, užtikrindamos skaidrumą ir užkirsdamos kelią sukčiavimui. Apsvarstykite įmonę, kuri stebi kavos pupelių kilmę ir tvarkymą nuo ūkio Kolumbijoje iki kavos parduotuvės Tokijuje. Išmaniosios sutartys gali patvirtinti pupelių autentiškumą ir etinį tiekimą kiekviename etape.
Skaitmeninė tapatybė: Išmaniosios sutartys gali būti naudojamos kuriant ir valdant skaitmenines tapatybes, suteikdamos asmenims daugiau kontrolės savo asmeniniams duomenims. Estija, skaitmeninio valdymo lyderė, tiria „blockchain“ pagrįstus tapatybės sprendimus, kad supaprastintų vyriausybės paslaugas.
Balsavimo sistemos: „Blockchain“ pagrįstos balsavimo sistemos gali pagerinti rinkimų saugumą ir skaidrumą. „Voatz“, nors ir prieštaringa, bandė naudoti „blockchain“ mobiliajam balsavimui Vakarų Virdžinijoje.
Nekilnojamasis turtas: Išmaniosios sutartys gali automatizuoti nekilnojamojo turto pirkimo ir pardavimo procesą, sumažindamos dokumentų kiekį ir panaikindamos escrow paslaugų poreikį. Kelios bandomosios programos vykdomos tokiose šalyse kaip Jungtinės Amerikos Valstijos ir Šveicarija, siekiant tokenizuoti nekilnojamojo turto turtą ir palengvinti dalinį nuosavybės teisę.

Decentralizuotos programos (DApps): programinės įrangos ateitis

Decentralizuotos programos (DApps) yra programos, kurios veikia decentralizuotame tinkle, pvz., „blockchain“. Skirtingai nei tradicinės programos, DApps nekontroliuoja vienas subjektas, todėl jos yra atsparesnės cenzūrai ir vienam gedimo taškui. Paprastai jos turi galinį įrenginį, kurį palaiko išmaniosios sutartys, ir priekinį įrenginį, kuris sąveikauja su „blockchain“.

Pagrindinės DApps charakteristikos

Atviras kodas: DApps kodas paprastai yra atvirojo kodo, todėl kiekvienas gali patikrinti ir prisidėti prie plėtros proceso.
Decentralizuota: Programa veikia decentralizuotame tinkle, todėl ji yra atsparesnė cenzūrai ir vienam gedimo taškui.
Tokenizuota: Daugelis DApps naudoja žetonus, kad paskatintų vartotojus ir apdovanotų kūrėjus.
Autonominė: Programa veikia autonomiškai, remdamasi taisyklėmis, apibrėžtomis išmaniosiose sutartyse.

DApps kategorijų pavyzdžiai

Decentralizuoti finansai (DeFi): Kaip minėta anksčiau, DeFi platformos dažnai kuriamos kaip DApps, teikiančios finansines paslaugas be tarpininkų.
Nepakeičiami žetonai (NFT): DApps naudojamos NFT kurti, pirkti ir parduoti, tai unikalūs skaitmeniniai aktyvai, kurie reiškia nuosavybę į tokius elementus kaip meno kūriniai, muzika ar virtuali žemė. „OpenSea“ yra populiari NFT prekyvietė, sukurta kaip DApp.
Žaidimai: „Blockchain“ pagrįsti žaidimai leidžia žaidėjams turėti savo žaidimo turtą ir dalyvauti žaidimo ekonomikoje. „Axie Infinity“ yra populiarus žaidimas, kuriame naudojami NFT ir kriptovaliutos.
Socialinė žiniasklaida: Decentralizuotos socialinės žiniasklaidos platformos siūlo vartotojams daugiau kontrolės savo duomenims ir turiniui. „Steemit“ yra „blockchain“ pagrįstos tinklaraščių platformos pavyzdys.
Tiekimo grandinės valdymas: DApps gali stebėti prekes visoje tiekimo grandinėje, užtikrindamos skaidrumą ir užkirsdamos kelią sukčiavimui.

Populiarios „Blockchain“ platformos plėtrai

Yra keletas „blockchain“ platformų, skirtų išmaniosioms sutartims ir DApps kurti, ir kiekviena jų turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Štai keletas populiariausių:

Ethereum

„Ethereum“ yra plačiausiai naudojama „blockchain“ platforma DApp kūrimui. Ji palaiko Solidity programavimo kalbą ir turi didelę ir aktyvią kūrėjų bendruomenę. „Ethereum“ šiuo metu pereina prie „Proof-of-Stake“ (PoS) konsensuso mechanizmo, kad pagerintų energijos vartojimo efektyvumą ir mastelį.

Privalumai:

Didelė ir aktyvi kūrėjų bendruomenė
Platus įrankių ir bibliotekų pasirinkimas
Plačiai priimta ir pripažinta

Trūkumai:

Dideli sandorių mokesčiai (dujų mokesčiai), nors „Layer 2“ sprendimai tai sprendžia
Masto apribojimai (sprendžiama „Ethereum 2.0“)

Solana

„Solana“ yra didelio našumo „blockchain“ platforma, kuri užtikrina greitą sandorių greitį ir mažus mokesčius. Joje naudojamas unikalus „Proof-of-History“ (PoH) konsensuso mechanizmas kartu su „Proof-of-Stake“ (PoS), kad būtų pasiektas didelis pralaidumas. „Solana“ naudoja Rust kaip pagrindinę programavimo kalbą.

Privalumai:

Greitas sandorių greitis
Maži sandorių mokesčiai
Keičiamo dydžio architektūra

Trūkumai:

Mažesnė kūrėjų bendruomenė, palyginti su „Ethereum“
Palyginti nauja platforma

Cardano

„Cardano“ yra trečiosios kartos „blockchain“ platforma, kurioje pagrindinis dėmesys skiriamas saugumui ir tvarumui. Joje naudojamas „Proof-of-Stake“ (PoS) konsensuso mechanizmas, vadinamas Ouroboros, ir palaikoma Plutus išmaniųjų sutarčių kalba.

Privalumai:

Dėmesys saugumui ir tvarumui
Mokslo tyrimais pagrįstas vystymas
PoS konsensuso mechanizmas

Trūkumai:

Lėtesnė plėtra, palyginti su kai kuriomis kitomis platformomis
Mažesnė kūrėjų bendruomenė

Binance Smart Chain (BSC)

„Binance Smart Chain“ (BSC) yra „blockchain“ platforma, kuri yra suderinama su „Ethereum Virtual Machine“ (EVM). Ji užtikrina greitesnį sandorių greitį ir mažesnius mokesčius, palyginti su „Ethereum“. BSC dažnai naudojamas DeFi ir NFT programoms.

Privalumai:

Greitas sandorių greitis
Maži sandorių mokesčiai
EVM suderinamumas

Trūkumai:

Labiau centralizuota, palyginti su kitomis „blockchain“ platformomis
Palyginti nauja platforma

Kitos svarbios platformos

Polkadot: Daugiagrandinė platforma, leidžianti skirtingiems „blockchain“ sąveikauti.
Avalanche: Didelio našumo „blockchain“ platforma su unikaliu konsensuso mechanizmu.
EOSIO: „Blockchain“ platforma, skirta didelio našumo DApps.
Hyperledger Fabric: leidimų „blockchain“ platforma, skirta įmonių naudojimo atvejams.

„Blockchain“ kūrimo įrankiai ir technologijos

Kūrėjams, norintiems kurti išmaniąsias sutartis ir DApps, yra daugybė įrankių ir technologijų. Štai keletas pagrindinių:

Programavimo kalbos

Solidity: Populiariausia programavimo kalba, skirta išmaniosioms sutartims rašyti „Ethereum“.
Rust: Sisteminė programavimo kalba, naudojama išmaniosioms sutartims kurti „Solana“ ir kitose „blockchain“ platformose.
Plutus: Funkcinė programavimo kalba, naudojama išmaniosioms sutartims kurti „Cardano“.
Go: Programavimo kalba, kuri dažnai naudojama „blockchain“ infrastruktūrai kurti.
JavaScript: Programavimo kalba, dažniausiai naudojama DApps priekinei daliai kurti.

Kūrimo aplinkos

Remix IDE: Internetinė IDE, skirta „Solidity“ išmaniosioms sutartims kurti.
Truffle Suite: Kūrimo sistema, skirta išmaniosioms sutartims kurti, testuoti ir diegti.
Hardhat: Dar viena populiari kūrimo aplinka „Ethereum“ kūrimui.
Brownie: Python pagrįsta kūrimo ir testavimo sistema išmaniosioms sutartims, skirtoms „Ethereum“ virtualiajai mašinai.

Bibliotekos ir sistemos

Web3.js: JavaScript biblioteka, skirta sąveikai su „Ethereum“ blockchain.
Ethers.js: Dar viena JavaScript biblioteka, skirta sąveikai su „Ethereum“ blockchain.
OpenZeppelin: Saugios ir pakartotinai naudojamos išmaniųjų sutarčių biblioteka.
Chainlink: Decentralizuotas orakulo tinklas, kuris teikia realiame pasaulyje esančius duomenis išmaniosioms sutartims.

Testavimo įrankiai

Ganache: Asmeninis „Ethereum“ blockchain, skirtas išmaniosioms sutartims testuoti.
Truffle Develop: „Truffle Suite“ teikiama kūrimo blockchain.
Jest: JavaScript testavimo sistema.
Mocha: JavaScript testavimo sistema.

„Blockchain“ kūrimo procesas

Kuriant išmaniąsias sutartis ir DApps, reikia atlikti kelis pagrindinius veiksmus:

Apibrėžkite naudojimo atvejį: Nustatykite problemą, kurią norite išspręsti naudodami „blockchain“ technologiją.
Sukurkite architektūrą: Nustatykite savo DApp komponentus ir tai, kaip jie sąveikaus su „blockchain“.
Parašykite išmaniąsias sutartis: Įgyvendinkite savo DApp logiką naudodami išmaniąsias sutartis.
Išbandykite išmaniąsias sutartis: Kruopščiai išbandykite savo išmaniąsias sutartis, kad įsitikintumėte, jog jos veikia taip, kaip tikėtasi, ir yra saugios.
Įdiekite išmaniąsias sutartis: Įdiekite savo išmaniąsias sutartis į „blockchain“.
Sukurkite priekinį įrenginį: Sukurkite vartotojo sąsają, skirtą sąveikai su jūsų DApp.
Įdiekite DApp: Įdiekite savo DApp į žiniatinklio serverį arba decentralizuoto saugojimo platformą.

Geriausia „Blockchain“ kūrimo praktika

Kuriant saugias ir patikimas išmaniąsias sutartis ir DApps, reikia atkreipti ypatingą dėmesį į detales ir laikytis geriausios praktikos:

Saugumo auditai: Atlikite išsamius savo išmaniųjų sutarčių saugumo auditus prieš diegdami jas pagrindiniame tinkle.
Formalus patvirtinimas: Naudokite formaliojo patvirtinimo metodus, kad matematiškai įrodytumėte savo išmaniųjų sutarčių teisingumą.
Dujų optimizavimas: Optimizuokite savo išmaniąsias sutartis, kad sumažintumėte dujų sąnaudas ir sumažintumėte sandorių mokesčius.
Klaidų tvarkymas: Įgyvendinkite patikimus klaidų tvarkymo mechanizmus, kad išvengtumėte netikėto elgesio.
Atnaujinamumas: Sukurkite savo išmaniąsias sutartis taip, kad jas būtų galima atnaujinti, kad būtų galima išspręsti galimas klaidas ar pridėti naujas funkcijas. Apsvarstykite galimybę naudoti tarpinių serverių modelius.
Duomenų patvirtinimas: Patvirtinkite visus vartotojų įvestus duomenis, kad išvengtumėte kenkėjiškų atakų.
Būkite atnaujinti: Sekite naujausius saugumo pažeidžiamumus ir geriausią praktiką „blockchain“ kūrimo bendruomenėje.

„Blockchain“ kūrimo ateitis

„Blockchain“ technologija sparčiai vystosi, o „blockchain“ kūrimo ateitis atrodo šviesi. Kai kurios pagrindinės tendencijos, į kurias reikia atkreipti dėmesį, yra šios:

2 sluoksnio mastelio sprendimai: Sprendimai, tokie kaip „Optimism“, „Arbitrum“ ir zk-rollups, gerina „Ethereum“ ir kitų „blockchain“ platformų mastelį.
Sąveikumas: Tokie projektai kaip „Polkadot“ ir „Cosmos“ leidžia skirtingiems „blockchain“ sąveikauti, sukurdami labiau susietą ir universalią ekosistemą.
Decentralizuotos autonominės organizacijos (DAO): DAO keičia valdymą ir sprendimų priėmimą, leisdamos bendruomenėms valdyti organizacijas decentralizuotu ir skaidriu būdu.
Web3: Kita interneto karta, sukurta remiantis „blockchain“ technologija, žada būti labiau decentralizuota, saugi ir į vartotoją orientuota.
Įmonių „Blockchain“ įdiegimas: Vis daugiau įmonių tyrinėja ir diegia „blockchain“ technologijas įvairiais atvejais, pavyzdžiui, tiekimo grandinės valdyme, tapatybės valdyme ir finansinėse paslaugose. Pavyzdžiai – didelių korporacijų, tokių kaip IBM, „Walmart“ ir „Maersk“, partnerystė, skirta naudoti „blockchain“ tiekimo grandinės sekimui.

Kaip pradėti „Blockchain“ plėtrą

Jei norite pradėti „blockchain“ plėtrą, čia yra keletas išteklių, padėsiančių jums išmokti:

Internetiniai kursai: Tokios platformos kaip „Coursera“, „Udemy“ ir edX siūlo kursus apie „blockchain“ plėtrą, išmaniąsias sutartis ir DApps.
Stovyklos: „Blockchain“ stovyklos suteikia intensyvius mokymus „blockchain“ plėtros srityje.
Kūrėjų bendruomenės: Prisijunkite prie internetinių forumų, Discord serverių ir Telegram grupių, kad galėtumėte susisiekti su kitais „blockchain“ kūrėjais ir pasimokyti iš jų patirties. „Stack Overflow“ taip pat yra naudingas šaltinis.
Dokumentacija: Peržiūrėkite oficialią „blockchain“ platformos ir kūrimo įrankių, kuriuos naudojate, dokumentaciją.
Praktiniai projektai: Kurkite savo išmaniąsias sutartis ir DApps, kad įgytumėte praktinės patirties. Pradėkite nuo paprastų projektų, pvz., žetonų sutarties ar decentralizuoto darbų sąrašo.

Išvada

„Blockchain“ plėtra siūlo įdomias galimybes kurti novatoriškas ir didelį poveikį darančias programas. Suprasdami pagrindinius „blockchain“ technologijos principus, įvaldydami išmaniųjų sutarčių kūrimą ir pasinaudodami tinkamais įrankiais bei technologijomis, kūrėjai gali prisidėti prie decentralizuoto žiniatinklio augimo ir formuoti įvairių pramonės šakų ateitį. Technologijoms toliau tobulėjant, informuotumas ir prisitaikymas prie naujų tendencijų bus itin svarbūs siekiant sėkmės šioje sparčiai besikeičiančioje srityje. Nepamirškite teikti pirmenybę saugumui, masteliui ir vartotojo patirčiai kurdami „blockchain“ sprendimus. Interneto ateitis yra decentralizuota, ir jūs galite būti jos dalimi!