智能合約語言概覽

智能合約是區塊鏈平台上的自動執行協議,允許交易雙方在無需中介的情況下直接進行可追蹤且不可逆的交易。智能合約中包含代碼函數,可與其他合約交互,並在滿足預設條件時自動執行。

雖然智能合約概念早在90年代就被提出,但直到以太坊的出現才得到廣泛應用。以太坊支持智能合約的部署和執行,被視爲第二代區塊鏈技術。

智能合約語言是用於編寫智能合約的編程語言,編譯後在區塊鏈平台的虛擬機上執行預定邏輯。一個好的智能合約語言應能安全高效地表達合約規則,並提供處理區塊鏈交易和狀態的工具。

目前,大多數智能合約開發者在以太坊及兼容EVM的區塊鏈上工作。在非EVM兼容鏈中,Solana擁有最多的開發者。Move則是專爲安全開發區塊鏈智能合約而設計的語言。

EVM系語言

EVM是以太坊的核心,負責運行智能合約和處理交易。以太坊採用多級分層架構,包括字節碼、中間語言和高級語言。高級語言面向開發者,降低了智能合約的開發難度。

在以太坊及兼容EVM的區塊鏈上,最受歡迎的語言是Solidity和Vyper。此外還可選擇Yul、Yul+、Fe和Huff。

Solidity是面向對象的編程語言,受C++、Python和JavaScript影響,專爲EVM設計。它支持多重繼承,並定義了ABI標準。

Vyper是類似Python的面向合約語言,針對安全性、可讀性和Gas效率進行了優化。與Solidity不同,Vyper不採用面向對象模式。

Yul是具有高級控制流的匯編語言,作爲Solidity工具鏈的一部分。Yul+是Yul的擴展版本。

Fe是類似Rust的高級語言,通過基於模塊的系統實現代碼重用。

Huff是一種低級匯編語言,允許手動控制堆棧和EVM指令。

在以太坊上,約90%的智能合約基於Solidity開發。Yul和Yul+通常用於Gas優化,Huff則用於極限Gas優化。

Solana系語言

Solana以其高性能著稱,是過去一年發展最快的公鏈之一。Solana將智能合約稱爲鏈上程序,主要使用Rust語言編寫。

Solana使用自己的SVM虛擬機和SBF字節碼,而不是WASM。SVM的關鍵組件Sealevel允許多個智能合約並行運行。SBF基於eBPF,具有高性能和安全性。

理論上支持編譯到LLVM IR的語言都可用於Solana智能合約開發,但實際上Solana目前只支持Rust和Solang。

Rust是一種通用的靜態編譯語言,以性能和安全性著稱。相比Solidity,Rust是一種低級的多範式語言。

Solang是基於LLVM的Solidity編譯器,支持在Solana和Polkadot上使用修改版Solidity。

Rust是Solana官方主要支持的語言,而Solang的優勢在於與Solidity的兼容性。

Move系語言

Move最初爲Meta的Diem項目開發,旨在解決資產和交易的安全性問題。其特點包括一等資源類型保護、靈活性和可驗證性。

Aptos和Sui都採用Move作爲核心智能合約語言。Aptos使用Core Move,而Sui使用定制版Sui Move。

Move的編譯器、驗證器和虛擬機都是從頭設計的。驗證器是Move的核心安全機制,用於維護以資源爲中心的編程模型。

Move對形式化驗證友好,並提供Move Prover工具進行智能合約的形式化驗證。

智能合約開發工具

對於EVM兼容鏈的開發者,Solidity是首選語言。主要開發工具包括Hardhat、OpenZeppelin和Foundry。

Solana是以太坊之外的第二選擇,但其編程模型較復雜。Anchor框架可簡化Solana開發流程。

Move語言在安全設計上有創新,但目前生態仍在早期階段,開發工具有待完善。

總結

評價智能合約語言通常考慮易用性、安全性和生態資源。

Solidity影響力最大,擁有成熟的工具和類庫生態。

Rust補足了Solidity在安全性上的不足,且Solana生態發展迅速。

Move在底層增加了更多安全機制,學習難度適中,但生態仍處於早期階段。