همه چیز در مورد بلاکچین و برنامه نویسی

Blockchain یا بلاک چین چیه؟

Blockchain پیچیده به نظر می رسد و و واقعا هم می تواند باشد ، اما مفهوم اصلی آن کاملاً ساده است. بلاکچین نوعی پایگاه داده است. برای اینکه بتوانید بلاکچین را درک کنید ، باید در ابتدا درک کنید که یک پایگاه داده در واقع چیست.

پایگاه داده مجموعه ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی روی سیستم رایانه ای ذخیره می شود. اطلاعات یا داده ها در پایگاه داده ها به طور معمول در قالب جدول ساخته می شوند تا امکان جستجو و فیلتر کردن اطلاعات خاص را فراهم کنند. چه تفاوتی بین شخصی وجود دارد که از صفحه گسترده ( spreadsheet  ها مقل اکسل ) برای ذخیره اطلاعات به جای پایگاه داده استفاده می کند؟

صفحات گسترده برای یک فرد یا گروه کوچکی از افراد جهت ذخیره و دسترسی به اطلاعات محدود طراحی شده اند. در مقابل ، یک پایگاه داده به گونه ای طراحی شده است که به طور قابل توجهی اطلاعات بیشتری را در خود جای دهد و می تواند به راحتی و توسط هر تعداد کاربر همزمان دسترسی ، فیلتر و دستکاری شود.

پایگاه داده های بزرگ با قرار دادن داده ها در سرورهایی که از رایانه های قدرتمند ساخته شده اند ، به این مهم دست می یابند. این سرورها گاهی می توانند با استفاده از صدها یا هزاران رایانه ساخته شوند تا از قدرت محاسباتی و ظرفیت ذخیره سازی لازم برای دسترسی همزمان بسیاری از کاربران به پایگاه داده برخوردار باشند. در حالی که یک صفحه گسترده یا پایگاه داده ممکن است برای هر تعداد از افراد قابل دسترسی باشد ، اما اغلب متعلق به یک تجارت است و توسط شخصی منصوب اداره می شود که کنترل کاملی بر نحوه کار و داده های موجود در آن دارد.

بنابراین تفاوت بلاکچین با پایگاه داده چیست؟

فناوری Blockchain چیست؟

به طور سنتی ، همیشه واسطه هایی بوده اند که داده ها را کنترل می کنند. به عنوان مثال ، فیس بوک واسطه بین کاربران و تبلیغ کنندگان است. بانک ها واسطه بین وام گیرندگان و وام دهندگان هستند.

مسئله در اینجا این است که داده ها توسط یک مرجع مرکزی مثل فیس بوک و بانک ها کنترل می شوند. بنابراین ، آنها قیمت ها را کنترل می کنند و همچنین از نظر فنی مالک داده ها هستند. در این سناریو ، تمام قدرت یک واسطه است و کاربران باید به آنها اعتماد کنند. Blockchain ابداع شد تا داده ها غیر متمرکز شود و اعتماد با هر حزب متمرکز به حداقل برسد.

برای درک بهتر آن ، اجازه دهید در مورد تورنت صحبت کنیم. در تورنت ، هیچ پرونده ای متعلق به یک شخص نیست. این نوعی از معماری "نظیر به نظیر"(“peer-to-peer”) است که در آن چندین نسخه از پرونده در چندین ایستگاه کاری / کاربر وجود دارد. بنابراین ، هیچ شخص به تنهایی آن پرونده را کنترل نمی کند. این نوع معماری بسیار مقیاس پذیر و با خطای بسیار اندک و قابل اغماض است زیرا هیچ نقطه خرابی وجود ندارد.

بلاکچین اساساً همان ایده را قرض می گیرد: این تکنولوژی پایگاه داده را غیرمتمرکز و بسیاری از مسائل را حل می کند:

• بدون واسطه مانند بانک می توانید مستقیماً به وام گیرنده وصل شوید. سود بیشتری خواهید گرفت.
• می توانید بدون مراجعه به فیس بوک ، مستقیماً به تبلیغ کنندگان متصل شوید و نوع تبلیغاتی را که دوست دارید به آنها بگویید.

یکی از موارد مشهور استفاده از Blockchain ارز رمزنگاری شده است که یک ارز دیجیتالی است که توسط هیچ مرجع مرکزی کنترل نمی شود. به طور مشابه ، ما می توانیم از Blockchain برای قراردادهای دیجیتال هوشمند استفاده کنیم که هیچ واسطه ای قرارداد را تأیید نمی کند.

مبانی برنامه نویسی بلاکچین

به منظور درک عمیق بلاکچین ، اجازه دهید ابتدا در مورد مفهوم Digital Signature یا Hash صحبت کنیم.

Digital Signature (امضای دیجیتال) اساساً تابعی است که یک رشته را به عنوان ورودی می گیرد و یک رشته الفبایی با اندازه ثابت را برمی گرداند. رشته خروجی به عنوان Digital Signature یا Hash پیغام ورودی شناخته می شود. نکته مهمی که در اینجا باید به آن توجه شود این است که عملکردی که از طریق آن Digital Signature را بدست می آوریم "برگشت ناپذیر" است ، در صورتی که با یک رشته ورودی داده می شود ، می تواند Hash را محاسبه کند. با این حال ، با توجه به Hash ، محاسبه رشته ورودی عملاً غیرممکن است. بعلاوه ، یافتن 2 مقداری که دارای مقدار هش شده ی یکسان باشند نیز عملاً غیرممکن است.

1.++C

C ++ بازده ، امنیت و انعطاف پذیری C را حفظ کرده است. طبیعت همیشه سبز آن را به زبان اصلی کدنویسی بلاکچین ، از جمله بلاکچین بیت کوین تبدیل کرده است. هشدار به تازه کارها : برای شروع با این زبان ممکن است روند یادگیری کمی سخت و طاقت فرسا باشد. با این حال ، از آنجا که بیشتر فناوری های بلاکچین به این زبان نوشته شده اند ، هر تلاشی که برای یادگیری این زبان انجام می دهید ، نتیجه زیادی خواهد داشت.

چند دلیل برای اینکه C ++ برای کدنویسی بلاکچین ترجیح داده می شود:

کنترل بهتر حافظه : خواسته های زیادی در اکوسیستم بلاکچین وجود دارد. به عنوان مثال ، سیستم عامل باید مثل یک قلعه امن باشد اما در عین حال معاملات را انجام دهد و با همه گره ها با سرعت بیشتری تعامل کند. برای وقوع همه این موارد ، شما باید کنترل بهتری بر حافظه و استفاده از پردازنده داشته باشید. ++ C می تواند این پیشنهاد را به شما بدهد.

چند رشته ای عالی : رشته ها یک بسته دستورالعمل هستند که قرار است همزمان اجرا شوند. در طول توسعه زنجیره بلوک ، با وظایفی روبرو خواهید شد که موازی سازی می شوند و کارهایی را انجام نمی دهند. اکثر زبانها فقط یکی از این وظایف را بر عهده دارند و نه هر دو را ولی C ++ به شما امکان می دهد هر دو را همزمان کنترل کنید.

در واقع ، C ++ به اندازه بیت کوین در بلاکچین بسیار محبوب است که یک ارز رمزنگاری شده است و اولین اجرای Blockchain در اصل در ++ C نوشته شده است.

2.Python

پایتون به سرعت در حال تبدیل شدن به محبوب ترین زبان برنامه نویسی در جهان است و اگر شما یک توسعه دهنده جدید در پایتون هستید ، ممکن است بهترین زبان Blockchain برای شما همین زبان باشد. یک مشکل پایتون این است که این یک زبان مفسری است و برخی مشکلات را برای عملیات پیچیده رمزنگاری در Blockchain ایجاد می کند. با این حال ، پایتون یک زبان شی گرا است که به مدیریت بسیاری از هزینه های بالایی مربوط به عملکرد آن کمک می کند. یکی دیگر از مزایای پایتون این است که توسعه دهندگان می توانند به سرعت ایده های خود را نمونه سازی کنند. پایتون همچنین دارای پشتیبانی گسترده و Open Source است که آن را برای Blockchain ایده آل می کند. تقریباً برای هر مشکلی در توسعه بلاکچین می توانید از کتابخانه ها ، پلاگین ها و سایر منابع پایتون به صورت آنلاین در دسترس هستند بهره ببرید.

3.Javascript

جاوا اسکریپت محبوب ترین زبان وب است و به لطف NodeJS ، جاوا اسکریپت در بین توسعه دهندگان Blockchain نیز بسیار محبوب است. آنها می توانند با جاوا اسکریپت برنامه های Blockchain با قابلیت و خلاقیت بسیار بالا ایجاد کنند زیرا این برنامه از قبل روی اکثر سیستم ها نصب شده است. این مزیت بزرگی است که JavaScript نسبت به سایر زبانهای برنامه نویسی دارد زیرا هر سیستم وب از JavaScript  استفاده می کند. بنابراین توسعه دهندگان نیازی به نگرانی در مورد ادغام هنگام استفاده از JavaScript ندارند و آنها فقط می توانند بر روی منطق برنامه برای Blockchain تمرکز کنند. نمونه ای از این موارد ، کیت توسعه Lisk Sidechain (SDK) است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا برنامه های Blockchain خود را که در JavaScript نوشته شده اند ، ایجاد و منتشر و توزیع کنند.

4.Solidity

Solidity  یکی از سریعترین زبانهای برنامه نویسی بلاکچین است که برای نوشتن قراردادهای هوشمند ایجاد شده است. این زبان توسط Ethereum ساخته شده است که یک سیستم عامل و سیستم عامل محاسباتی توزیع شده مبتنی بر بلاکچین است. از آنجا که Solidity با در نظر داشتن Blockchain ایجاد شده ، برای حل بسیاری از مشکلات توسعه دهندگان Blockchain مناسب است. دستور زبان solidity مشابه ECMAScript توسعه یافته است اما دارای ویژگی هایی مانند انواع بازگشت متنوع ، تایپ ایستا و غیره است. بنابراین اگر می خواهید به طور عمیق بر توسعه بلاکچین تمرکز کنید ، زبان بسیار خوبی است که باید یاد بگیرید.

5.GO

یک زبان برنامه نویسی عالی برای ساخت سیستم های Blockchain سریع و کارآمد است. این بهترین زبان برای ایجاد پhyper ledger fabric است ، که پایه ای برای توسعه برنامه های Blockchain است. از آنجا که Go به صورت ایستا تایپ شده و یک زبان برنامه نویسی کامپایل شده است ، برای برنامه نویسی Blockchain بسیار مناسب است. این زبانهمچنین دارای ویژگی های دیگری است که باعث افزایش عملکرد می شود مانند تولیدات عمومی ، کلاس ها و وراثت ، سازندگان ، حاشیه نویسی ، استثنائات و غیره. Go همچنین یک زبان نه چندان پیچیده از لحاظ دستوری است که به راحتی می توان آن را یاد گرفت. این واقعیت بدیهی است که حدود 800000+ توسعه دهنده در شبکه زبان Go وجود دارد.

6.Vyper

یک زبان برنامه نویسی Blockchain جدید است که از Python 3. مشتق شده است. بنابراین نحو Vyper همچنین نحوی Python 3 یکسان است ، با این حال Vyper از تمام ویژگی های Python برخوردار نیست. Vyper به عنوان جایگزینی برای Solidity ایجاد شده است. این دقیقاً مانند Solidity برای ماشین مجازی Ethereum (EVM) استفاده می شود. با این حال ، Vyper دارای ساختارهای کنترلی متفاوتی نسبت به Solidity است و همچنین مسائل امنیتی را به گونه دیگری کنترل می کند. Vyper همچنین بسیاری از ویژگیهای OOPS در Solidity را به همراه سایر ویژگیها مانند حلقه های بی نهایت ، اصلاح کننده ها و غیرهاز بین برده است. این به شما کمک می کند تا از مشکلات امنیتی ناشی از این ویژگیها جلوگیری کنید. بنابراین اگر برای نوشتن قراردادهای هوشمند یک زبان توسعه Blockchain می خواهید ، Vyper را مد نظر قرار دهید!

7.Rholang 

Rholang یک زبان برنامه نویسی عالی برای توسعه قراردادهای هوشمند است. این زبان به جای رویکرد شی گرا دارای یک رویکرد کاربردی است که برای حل بسیاری از مشکلات بلاکچین بسیار مفید است. این یکی از دلایل محبوبیت آن است. برنامه های Rholang کل برنامه را به عنوان یک سری توابع ارزیابی می کنند و آنها را به ترتیب حل می کنند. این تفاوت معناداری با زبانهایی مانند C یا Python دارد که از متغیرها برای ذخیره داده استفاده می کنند و مقدار متغیرها را با گذشت زمان تغییر می دهند. بنابراین ، Rholang به جای اینکه یک شی گرا باشد ، یک الگوی برنامه نویسی کاربردی دارد که محبوب ترین زبان توسعه Blockchain در این گروه است.