Tại sao Ngôn ngữ lập trình Rust là lựa chọn phù hợp cho đổi mới Blockchain

Giới thiệu

Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về vai trò của Rust trong công nghệ chuỗi khối, tập trung vào các ứng dụng của nó trong các chuỗi khối mới nổi Solana và Polkadot. Nó bắt đầu bằng cách giới thiệu hai loại dự án tài chính phi tập trung (DeFi) có thể hưởng lợi từ các nền tảng này: DeFi chuỗi chéo và hệ thống nhận dạng phi tập trung.

Là một nhà đầu tư tiền điện tử, tôi luôn tìm cách nâng cao tính bảo mật và hiệu suất cho tài sản kỹ thuật số của mình. Trong thế giới phát triển nhanh chóng ngày nay, việc theo kịp những cải tiến mới nhất thúc đẩy những tiến bộ công nghệ của chúng ta trong lĩnh vực tiền điện tử là điều cần thiết. Vậy điều gì đã thúc đẩy cuộc cách mạng kỹ thuật số này?

Tôi rất vui vì bạn đang ở cùng quan điểm—đó thực sự là Rust! Là một nhà nghiên cứu khám phá thế giới năng động của công nghệ blockchain, tôi không thể không hào hứng với ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào lý do tại sao Rust lại tạo nên làn sóng và cách nó định hình tương lai của các blockchain hàng đầu như Solana và Polkadot.

Rỉ sét là gì?

Là một nhà đầu tư tiền điện tử quan tâm đến ngôn ngữ lập trình, tôi sẽ mô tả Rust như sau: Tôi phát hiện ra Rust, một sáng tạo của Nhà nghiên cứu Mozilla Graydon Hoare vào năm 2010, được biết đến với tính hiệu quả trong quản lý bộ nhớ và tập trung vào tính an toàn, đồng thời và hiệu suất. Với Rust, tôi có thể phát triển phần mềm chạy nhanh và đáng tin cậy, được hỗ trợ bởi các đảm bảo an toàn bộ nhớ mạnh mẽ. Ngôn ngữ linh hoạt này hỗ trợ nhiều mô hình lập trình, cho phép tôi lựa chọn các cách tiếp cận đồng thời, chức năng, chung, bắt buộc hoặc có cấu trúc theo yêu cầu dự án của mình.

Tại sao Rust nổi bật trong phát triển chuỗi khối

Về phát triển blockchain, Rust mang lại những lợi thế khác biệt so với các ngôn ngữ khác. Đây là lý do tại sao:

Dễ sử dụng và triển khai: Cú pháp của Rust rất đơn giản, giúp việc viết và triển khai dễ dàng hơn nhiều ngôn ngữ khác.
Thư viện trình biên dịch tự tham chiếu: Thư viện trình biên dịch tiêu chuẩn của Rust được viết bằng Rust, với sự phụ thuộc tối thiểu vào C++.
An toàn bộ nhớ mà không cần thu thập rác: Rust tránh cần đến trình thu thập rác, điều này có thể gây ra chi phí thời gian chạy, như đã thấy trong các ngôn ngữ như Java. Thay vào đó, Rust cung cấp khả năng quản lý bộ nhớ mạnh mẽ, giảm thiểu lỗi và các vấn đề về con trỏ null.

Ưu điểm của việc quản lý bộ nhớ của Rust

Việc thu gom rác mang lại nhiều lợi ích nhưng có thể dẫn đến chi phí thời gian chạy không mong muốn. Ngược lại, Rust bỏ qua việc thu thập rác, mang lại khả năng quản lý bộ nhớ hiệu quả và hiệu suất vượt trội. Do đó, Rust nhanh chóng và có tính cạnh tranh so với các ngôn ngữ như C++.

Là một nhà đầu tư tiền điện tử và là người đam mê Rust, tôi không thể không bị cuốn hút bởi ngôn ngữ lập trình linh hoạt này. Lý do khiến tôi say mê nằm ở cộng đồng thịnh vượng và hệ sinh thái ngày càng mở rộng của nó. Trở thành một phần của môi trường năng động này cho phép tôi tiếp cận với vô số tài nguyên, thư viện và công cụ cần thiết cho các nhà phát triển, đặc biệt là những người dấn thân vào thế giới phát triển blockchain phức tạp. Vì vậy, Rust trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho bất kỳ ai muốn tạo dấu ấn trong lĩnh vực đòi hỏi khắt khe này.

Solana và Rust

Giới thiệu về Solana

Anatoly Ykovenko đã phát triển Solana với trọng tâm là giải quyết các vấn đề phổ biến về khả năng mở rộng lâu dài trong công nghệ blockchain. Để vượt qua những trở ngại này, Solana đã giới thiệu một tính năng chưa từng có được gọi là Bằng chứng lịch sử (PoH). Cơ chế mới này cho phép Solana xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây, từ đó cải thiện rõ rệt trải nghiệm của cả người dùng và nhà phát triển.

Bản ghi “Bằng chứng lịch sử” đóng vai trò xác nhận rằng một sự kiện cụ thể đã diễn ra tại một thời điểm nhất định. Bằng cách chỉ định cho mỗi giao dịch một dấu thời gian có thể xác minh được thông qua cơ chế này, Solana loại bỏ sự cần thiết của người xác thực phải đồng bộ hóa và quyết định thứ tự giao dịch. Do đó, PoH trao quyền cho Solana mang lại hiệu suất nhanh chóng và hiệu quả, khiến nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn để lưu trữ các ứng dụng phi tập trung có khả năng xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây (TPS).

Vai trò của Rust ở Solana

Với tư cách là một nhà đầu tư tiền điện tử, tôi đặc biệt bị thu hút bởi cơ sở hạ tầng mạnh mẽ của Solana và một thành phần quan trọng khiến nó trở nên khác biệt là sự phụ thuộc vào Rust. Cá nhân tôi thấy hiệu suất vượt trội và khả năng mở rộng của Rust là vô giá đối với Solana. Nó hỗ trợ việc viết các hợp đồng thông minh và quản lý NFT trong hệ sinh thái của Solana. Hiệu quả và độ tin cậy của Rust nâng cao đáng kể khả năng của Solana trong việc xử lý một số lượng lớn giao dịch một cách an toàn, khiến nó trở thành yếu tố không thể thiếu đối với tôi với tư cách là một nhà đầu tư.

Là một nhà nghiên cứu tận tâm khám phá bối cảnh năng động của công nghệ blockchain, tôi có thể chứng thực khả năng ấn tượng trong thiết kế ngôn ngữ của Solana. Khuôn khổ mạnh mẽ này giúp Solana trở nên nổi bật như một nền tảng hàng đầu trong hệ sinh thái ứng dụng phi tập trung (dApp). Với nền tảng vững chắc, Solana xử lý hiệu quả các dApp phức tạp đồng thời mang lại tốc độ xử lý giao dịch nhanh chóng khiến người dùng hài lòng và tương tác.

Bắt đầu với Rust trên Solana

Bạn đã sẵn sàng để bị bẩn tay chưa? Dưới đây là hướng dẫn về cách bạn có thể bắt đầu với Rust

Thiết lập môi trường phát triển:

Cài đặt Rust: Làm theo hướng dẫn cài đặt Rust chính thức: link
Cài đặt Solana Cli: Làm theo tài liệu chính thức: link

Hướng dẫn cơ bản về cách viết và triển khai hợp đồng thông minh đơn giản:

// Hợp đồng thông minh Rust cho Solana

sử dụng solana_program::{

account_info::Thông tin tài khoản,

điểm vào,

điểm vào::Kết quả chương trình,

pubkey::Pubkey,

};

điểm vào!(process_instruction);

fn process_instruction(

_program_id: &Pubkey,

_accounts: &[Thông tin tài khoản],

_instruction_data: &[u8],

) -> Kết quả chương trình {

msg!(“Xin chào Solana!”);

Được rồi()

}

Trong đoạn mã nhất định, chúng ta có phần đầu tiên nhập các phần tử thiết yếu như dữ liệu tài khoản, khóa chung và điểm vào cho hợp đồng. Khi được gọi, hàm “process\_instruction” sẽ được thực thi. Thông báo chào mừng “Xin chào Solana” xuất hiện trong nhật ký thời gian chạy trong khi thực thi, trong khi “ok()” biểu thị việc thực hiện chương trình thành công mà không gặp phải bất kỳ lỗi nào.

Polkadot và Rust

Giới thiệu về Polkadot

Gavin Wood, người đồng sáng lập Ethereum, đã tạo ra Polkadot, một nền tảng mang tính cách mạng giới thiệu tiền điện tử của riêng mình có tên là DOT. Tương tự như Solana, Polkadot sử dụng cơ chế đồng thuận Proof-of-Stake (PoS). Được xây dựng trên khung Substrate và được xây dựng bằng Rust, Rust đóng một vai trò quan trọng trong hệ sinh thái của Polkadot bằng cách củng cố sự phát triển của nó.

Polkadot tạo điều kiện trao đổi và liên lạc dữ liệu chuỗi chéo dễ dàng giữa các khối mà không cần dựa vào trung gian. Nền tảng của hệ thống này là chuỗi chuyển tiếp, xử lý việc xác thực, đồng thuận và quản lý giao dịch. Bao quanh chuỗi chuyển tiếp là các chuỗi song song có thể tùy chỉnh được gọi là parachains.

Parachains trên Polkadot cho phép người dùng tạo hệ thống blockchain của riêng họ bằng cơ sở hạ tầng Polkadot hiện có. Khả năng tương tác liền mạch của Polkadot đảm bảo giao tiếp dễ dàng và chuyển giao giá trị giữa các chuỗi khối riêng biệt. Các trường hợp đáng chú ý của parachains bao gồm Acala, Moonbeam và Phala Network.

Vai trò của Rust trong Polkadot

Trong bối cảnh của Polkadot, tầm quan trọng của Rust không chỉ dừng lại ở việc được sử dụng trong khung Substrate. Tầm quan trọng của ngôn ngữ này được tăng cường nhờ tính mô-đun và tính bảo mật nâng cao, khiến nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các nhà phát triển. Cụ thể, các tính năng an toàn bộ nhớ của Rust rất cần thiết để xây dựng parachains và hợp đồng thông minh, đảm bảo chức năng blockchain ổn định và đáng tin cậy.

Bắt đầu với Rust trên Polkadot

Là một nhà nghiên cứu mong muốn khám phá chiều sâu của hệ sinh thái phức tạp của Polkadot, hãy đi sâu vào vai trò của Rust trong việc triển khai các hợp đồng thông minh và parachain. Đây là lộ trình đơn giản hóa cho hành trình của bạn:

Thiết lập môi trường phát triển: Các công cụ cần có là thiết lập Polkadot.js, Substrate và IDE. Các IDE được sử dụng phổ biến nhất là mã Visual Studio, Atom và IntelliJ IDEA.

Lắp đặt chất nền
Sau đó cài đặt Rust
Cài đặt tất cả các phụ thuộc bổ sung
Thiết lập Polkadot.js và tạo Nút
Định cấu hình môi trường và khởi chạy dự án trong IDE.

Hướng dẫn cơ bản về cách viết và triển khai parachain đơn giản:

// Mẫu parachain Rust cho Polkadot

sử dụng chất nền_substrate_runtime::{

GenesisConfig, SubstrateModule,

};

pub struct MyParachain;

impl SubstrateModule cho MyParachain {

fn Genesis_config -> GenesisConfig {

GenesisConfig::mặc định

}

Với tư cách là một nhà nghiên cứu đang nghiên cứu về parachain, tôi sẽ mô tả đoạn mã đã cho như sau:

Phân tích so sánh: Solana so với Polkadot

Chắc chắn!

So sánh kỹ thuật

Cơ chế đồng thuận:

Solana: Trên Solana, chúng tôi sử dụng cả hai phương pháp Bằng chứng lịch sử (PoH) và Bằng chứng cổ phần (PoS). Cái trước, PoH, tạo ra một bản ghi theo trình tự thời gian về các lần xuất hiện nhằm xác thực các giao dịch và đảm bảo an ninh mạng.

Polkadot: Polkadot hoạt động bằng cách sử dụng hệ thống Bằng chứng cổ phần được đề cử (NPoS), trong đó những người được đề cử hỗ trợ những người xác thực có nhiệm vụ xác nhận giao dịch và tạo các khối mới cho parachain.

Chỉ số hiệu suất:

Solana: Solana nổi tiếng với khả năng xử lý khoảng 60.000 giao dịch mỗi giây một cách ấn tượng. Thông lượng cao như vậy đạt được thông qua cơ chế Bằng chứng Lịch sử (PoH), khiến nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng có yêu cầu khắt khe và tốc độ nhanh.

Với tư cách là một nhà đầu tư tiền điện tử, tôi sẽ mô tả Polkadot theo cách này: Polkadot ưu tiên khả năng tương tác và khả năng mở rộng trong thiết kế của nó. Không giống như một số mạng khác tự hào về thông lượng cao cho các chuỗi riêng lẻ, sức mạnh của Polkadot nằm ở việc tạo ra một mạng lưới các chuỗi khối được kết nối và có thể mở rộng. Cách tiếp cận này cho phép giao tiếp liền mạch giữa các hệ sinh thái blockchain khác nhau đồng thời đảm bảo mỗi chuỗi có thể quản lý khối lượng công việc phù hợp.

Dễ dàng phát triển và tài nguyên

Là một nhà nghiên cứu đang tìm hiểu thế giới công nghệ blockchain, tôi đã tình cờ gặp một nền tảng hấp dẫn có tên Solana. Dự án này nổi bật nhờ ngôn ngữ phát triển chính của nó: Rust và C++. Cộng đồng xung quanh Solana đang phát triển nhanh chóng, với các tài nguyên như Giao diện dòng lệnh Solana (CLI), Bộ công cụ phát triển phần mềm Solana (SDK) và Thư viện chương trình theo ý muốn của chúng tôi. Những công cụ này nâng cao đáng kể trải nghiệm của nhà phát triển bằng cách cung cấp nền tảng vững chắc để xây dựng ứng dụng trên Solana.

Với tư cách là một nhà phân tích Polkadot, tôi sẽ mô tả nó theo cách này: Tôi phân tích Polkadot như một nền tảng được xây dựng bằng Substrate, đi kèm với thư viện Rust mở rộng để tăng cường độ mạnh mẽ, được bổ sung bởi sự hỗ trợ của C++ và AssemblyScript. Substrate cung cấp cho chúng tôi vô số thư viện và công cụ giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và triển khai các ứng dụng phi tập trung.

Trường hợp sử dụng và ứng dụng

Solana:

Sự nổi tiếng ngày càng tăng của Solana có thể là nhờ khả năng thực hiện các giao dịch nhanh chóng và giá cả phải chăng. Các ứng dụng đáng chú ý bao gồm:

Ví Solana rất cần thiết để lưu trữ, gửi và nhận mã thông báo SOL cũng như tương tác với các ứng dụng phi tập trung (dApp).
DeFi: Hệ sinh thái Tài chính phi tập trung trên Solana bao gồm các nền tảng như Serum và Raydium, nơi người dùng có thể giao dịch tài sản, cho vay và vay tiền cũng như kiếm lãi.
NFT: Mã thông báo không thể thay thế được giao dịch thông qua các nền tảng như Solanart và DigitalEyes.

Các dự án đáng chú ý trên Solana bao gồm Audius, Serum và StarAtlas.

Chấm bi:

Polkadot vượt trội trong các dự án yêu cầu giao tiếp xuyên chuỗi. Các ứng dụng chính bao gồm:

DeFi chuỗi chéo: Nền tảng hoạt động trên nhiều chuỗi khối, tăng cường tính thanh khoản và chức năng.
Hệ thống nhận dạng phi tập trung: Giải pháp quản lý danh tính trên nhiều mạng blockchain khác nhau.

Các dự án nổi bật trên Polkadot bao gồm Acala, Moonbeam và Phala Network.

Sự phù hợp

Solana: Phù hợp nhất cho các dự án đòi hỏi hiệu quả giao dịch cao và độ trễ thấp.
Polkadot: Lý tưởng cho các dự án tập trung vào khả năng tương tác, tùy chỉnh và tích hợp liền mạch trên các chuỗi khối khác nhau.

Triển khai thực tế

Phát triển một ứng dụng đơn giản

Hướng dẫn từng bước để tạo ứng dụng Blockchain bằng Rust:

Thiết lập môi trường phát triển của bạn: Cài đặt Rust, cài đặt Solana và Polkadot theo yêu cầu
Tạo một dự án Rust mới
Thêm phụ thuộc
Viết hợp đồng thông minh của bạn cho Solana
Viết mô-đun Parachain của bạn cho Polkadot

Triển khai ứng dụng:

Ở Solana:

Xây dựng chương trình:cargo build-bpf -manifest-path=Cargo.toml -bpf-out-dir=dist/program là lệnh sau khi thiết lập
Triển khai Chương trình:chương trình Solana triển khai dist/program/my_blockchain_app.so
Tương tác với Chương trình: Sử dụng Solana CLI để tương tác với hợp đồng đã triển khai.

Trong Polkadot:

Build Parachain: cargo build -release sau khi thiết lập, hãy sử dụng lệnh này
Triển khai Parachain: Triển khai parachain bằng nút Substrate với sự trợ giúp của chuỗi chuyển tiếp và khởi động nút đối chiếu.
Tương tác với Parachain: Sử dụng polkadot.js để tương tác sau tương tác.

Các phương pháp thực hành tốt nhất về Rust trong phát triển chuỗi khối:

Để đảm bảo mã chất lượng cao và duy trì các tiêu chuẩn mã hóa trong Rust, hãy làm theo các phương pháp hay nhất sau:

Tuân thủ Hướng dẫn về văn phong chính thức: Sử dụng hướng dẫn về văn phong chính thức của Rust và công cụ Rustfmt để duy trì định dạng mã nhất quán trong toàn bộ dự án của bạn.
Ghi lại mã của bạn: Sử dụng Rustdoc để tạo tài liệu và nhận xét rõ ràng và ngắn gọn. Điều này làm cho mã của bạn dễ hiểu và dễ bảo trì hơn.
Tuân theo các phương pháp bảo mật: Sử dụng mô hình quyền sở hữu của Rust để tránh rò rỉ bộ nhớ và quản lý tài nguyên hiệu quả. Luôn xử lý lỗi một cách khéo léo và xác thực dữ liệu đầu vào để đảm bảo độ tin cậy của mã.
Kiểm tra và gỡ lỗi kỹ lưỡng: Tiến hành kiểm tra và gỡ lỗi toàn diện để đảm bảo mã của bạn hoạt động chính xác và đáng tin cậy.
Chọn cấu trúc dữ liệu phù hợp: Chọn cấu trúc dữ liệu phù hợp để giảm thiểu chi phí tính toán và tối ưu hóa hiệu suất.
Tận dụng tính đồng thời và song song: Sử dụng các tính năng song song và đồng thời của Rust để thực hiện nhiều phép tính cùng lúc, nâng cao hiệu suất và độ mạnh mẽ của chương trình của bạn.

Kết luận

Với tư cách là một nhà phân tích, tôi sẽ tóm tắt theo cách này: Tôi đã phác thảo Rust là một phần quan trọng của cuộc cách mạng blockchain nhờ khả năng mang lại hiệu suất vượt trội và độ tin cậy giúp thúc đẩy sự tiến bộ trong lĩnh vực này. Solana và Polkadot là hai blockchain mới nổi có tiềm năng thiết lập các tiêu chuẩn mới. Bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ về vai trò của Rust và cách sử dụng nó trong công nghệ blockchain. Bây giờ, đã đến lúc chúng ta tìm hiểu sâu hơn về những diễn biến hấp dẫn này. Hãy xắn tay áo lên và bắt đầu viết mã—hãy tận hưởng quá trình này!

Đối với những người quan tâm đến việc học Solidity, ngôn ngữ lập trình cần thiết để tạo hợp đồng thông minh trên Ethereum, hãy xem bài viết này: “Tìm hiểu về Solidity: Ngôn ngữ cần thiết cho hợp đồng thông minh Ethereum chỉ trong 5 phút”

2024-07-09 13:09