اتریوم با توانایی اجرای برنامه‌های خود اجرایی که به نام قراردادهای هوشمند شناخته می‌شوند، صنعت بلاک‌چین را متحول کرده است. برخلاف بیت‌کوین که عمدتاً به‌عنوان یک ارز دیجیتال عمل می‌کند، اکوسیستم اتریوم امکان توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps)، توکن‌های غیرقابل تعویض (NFTs) و امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) را فراهم می‌کند. این نوآوری‌ها امکاناتی را از تراکنش‌های مالی خودکار گرفته تا بازارهای هنر دیجیتال باز کرده‌اند.
این آموزش یک راهنمای گام به گام جامع برای توسعه قراردادهای هوشمند در اتریوم است. این راهنما از مبانی اتریوم شروع می‌کند، معماری قراردادهای هوشمند را توضیح می‌دهد و راهنمایی عملی در مورد راه‌اندازی محیط توسعه ارائه می‌دهد. از نوشتن اولین قرارداد هوشمند خود گرفته تا استقرار آن در شبکه، این راهنما به گونه‌ای طراحی شده است که حتی مبتدیان نیز می‌توانند به‌راحتی آن را دنبال کنند. بخش‌های پیشرفته‌تر شامل ایجاد توکن‌های ERC-20، بهترین شیوه‌های امنیتی و روندهای آینده در توسعه اتریوم می‌باشد.
علاوه بر این، شما یاد خواهید گرفت که چگونه اتریوم را در دیجی دلار، یک صرافی ارز دیجیتال معتبر، خرید و فروش کنید تا پروژه‌های خود را تأمین مالی کنید و با اکوسیستم بلاک‌چین تعامل داشته باشید. چه شما مبتدی در بلاک‌چین باشید و چه یک توسعه‌دهنده در حال پیشرفت، این راهنمای جامع برای هر کسی چیزی دارد.
اتریوم چیست؟
اتریوم یک پلتفرم غیرمتمرکز و منبع‌باز است که برای توسعه و اجرای قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز طراحی شده است. این پلتفرم در سال ۲۰۱۵ توسط ویتالیک بوترین به‌منظور رفع محدودیت‌های بیت‌کوین و ارائه بلاک‌چینی انعطاف‌پذیر برای برنامه‌های قابل برنامه‌ریزی ایجاد شد.
ویژگی‌های کلیدی اتریوم
- قراردادهای هوشمند: اتریوم امکان ایجاد قراردادهای خود اجرایی را با قوانین از پیش تعیین شده فراهم می‌کند. پس از استقرار، این قراردادها بدون دخالت انسان اجرا می‌شوند.
- اتر (ETH) : ارز دیجیتال بومی اتریوم است که برای تراکنش‌ها و به‌عنوان گاز برای قدرت بخشیدن به قراردادهای هوشمند استفاده می‌شود.
- ماشین مجازی اتریوم (EVM) : یک محیط اجرایی غیرمتمرکز جهانی که تضمین می‌کند تمام قراردادهای هوشمند به‌طور یکنواخت اجرا شوند.
- شبکه غیرمتمرکز: شبکه توزیع‌شده اتریوم تضمین‌کننده تحمل خطا و جلوگیری از دستکاری است.
اتریوم در مقابل بیت‌کوین
در حالی که بیت‌کوین به‌عنوان یک ارز دیجیتال با قابلیت برنامه‌ریزی محدود عمل می‌کند، اتریوم به‌عنوان یک پلتفرم برای محاسبات غیرمتمرکز عمل می‌کند. این پلتفرم به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌هایی از دارایی‌های توکنیزه گرفته تا سیستم‌های مالی غیرمتمرکز بسازند. همین قابلیت برنامه‌ریزی است که اتریوم را به بستر بسیاری از نوآوری‌های بلاک‌چین تبدیل کرده است.
قراردادهای هوشمند چیستند؟
قراردادهای هوشمند توافق‌نامه‌های دیجیتالی هستند که به‌طور خودکار هنگامی که شرایط خاصی برآورده شوند، اجرا می‌شوند. این قراردادها واسطه‌ها را حذف کرده، شفافیت را تضمین کرده و پس از استقرار غیرقابل تغییر هستند.
نحوه عملکرد قراردادهای هوشمند
- یک توسعه‌دهنده قرارداد را با استفاده از سالیدیتی (زبان برنامه‌نویسی اتریوم) می‌نویسد.
- قرارداد در اتریوم استقرار می‌یابد و به بخشی از بلاک‌چین تبدیل می‌شود.
- با برآورده شدن شرایط، قرارداد به‌طور خودکار اقدامات از پیش تعیین‌شده را اجرا می‌کند.
موارد استفاده قراردادهای هوشمند
- امور مالی غیرمتمرکز (DeFi): خودکار کردن پلتفرم‌های وام‌دهی، قرض‌دهی و تجارت.
- NFTs : ایجاد دارایی‌های دیجیتال منحصر به فرد برای هنر، موسیقی و بازی‌ها.
- مدیریت زنجیره تأمین: افزایش شفافیت و خودکار کردن پرداخت‌ها در لجستیک.
- سیستم‌های رأی‌گیری: ایجاد انتخابات امن و غیرقابل دستکاری.
مزایای قراردادهای هوشمند
- اتوماتیک بودن: قراردادهای هوشمند به‌طور مستقل اجرا می‌شوند و نیاز به مداخله دستی ندارند.
- معاملات بدون اعتماد: طرف‌ها به کد و نه به اعتماد تکیه می‌کنند.
- کارایی: فرآیندها را با حذف واسطه‌ها تسریع می‌کند.
- صرفه‌جویی در هزینه‌ها: با خودکار کردن وظایف، هزینه‌های اضافی را کاهش می‌دهد.
چالش‌ها
- غیرقابل تغییر بودن: اشکالات پس از استقرار قرارداد به راحتی قابل اصلاح نیستند.
- ریسک‌های امنیتی: قراردادهای بد نوشته‌شده می‌توانند مورد سوءاستفاده قرار گیرند.
- هزینه‌های گاز: هزینه‌های بالا در هنگام شلوغی شبکه می‌تواند ممانعت‌کننده باشد.
راه‌اندازی محیط توسعه اتریوم
برای شروع توسعه قراردادهای هوشمند، به ابزارها و پیش‌نیازهای زیر نیاز دارید.
پیش‌نیازها
- مبانی برنامه‌نویسی: آشنایی با زبان‌هایی مانند جاوا اسکریپت یا پایتون درک سالیدیتی را آسان‌تر می‌کند.
- کیف پول MetaMask: یک افزونه مرورگر برای تعامل با شبکه‌های اتریوم.
- Node.js: برای اجرای فریمورک‌های توسعه اتریوم مانند Hardhat یا Truffle نیاز است.
ابزارهای توسعه
- Remix IDE یک رابط وب برای نوشتن، آزمایش و استقرار قراردادها.
- Hardhat یک محیط توسعه محلی برای اشکال‌زدایی و استقرار.
- Ganache یک بلاک‌چین محلی اتریوم برای آزمایش قراردادها.
- OpenZeppelin یک کتابخانه از قالب‌های قرارداد هوشمند بررسی‌شده.
نوشتن اولین قرارداد هوشمند شما
در این بخش یک قرارداد هوشمند ساده به نام HelloWorld می‌نویسیم.
گام 1: باز کردن Remix IDE
به Remix بروید، یک پلتفرم کاربرپسند برای توسعه اتریوم.
گام 2: نوشتن قرارداد
یک فایل جدید به نام HelloWorld.sol بسازید و کد زیر را وارد کنید:
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;
contract HelloWorld {
string public message;
constructor(string memory _message) {
message = _message;
}
function updateMessage(string memory _newMessage) public {
message = _newMessage;
}
}
تجزیه و تحلیل کد
- متغیر وضعیت: message داده‌های قرارداد را ذخیره می‌کند.
- سازنده: قرارداد را با یک پیام پیش‌فرض راه‌اندازی می‌کند.
- تابع: updateMessage به کاربران اجازه می‌دهد پیام ذخیره‌شده را به‌روزرسانی کنند.
گام 3: کامپایل قرارداد
- به تب “Solidity Compiler” در Remix بروید.
- نسخه کامپایلر مناسب را انتخاب کرده و بر روی “Compile” کلیک کنید.
گام 4: آزمایش در ماشین مجازی جاوا اسکریپت
- به تب “Deploy & Run Transactions” بروید.
- قرارداد را در محیط آزمایشی Remix استقرار دهید.
- با فراخوانی updateMessage و دریافت مقدار به‌روزرسانی‌شده با قرارداد تعامل کنید.
استقرار قرارداد خود در اتریوم
گام 1: تغییر به یک شبکه تست
از MetaMask برای اتصال به یک شبکه تست مانند Goerli یا Ropsten استفاده کنید.
گام 2: دریافت اتریوم تست
اتریوم تست رایگان از یک فوست مثلاً Goerli Faucet دریافت کنید تا هزینه‌های گاز استقرار را پرداخت کنید.
گام 3: استقرار قرارداد
- در Remix، “Injected Web3” را به‌عنوان محیط انتخاب کنید.
- تراکنش استقرار را در MetaMask تایید کنید.
- پس از تأیید، آدرس قرارداد را برای استفاده‌های بعدی یادداشت کنید.
قراردادهای هوشمند پیشرفته
ایجاد توکن ERC-20
توکن‌های ERC-20 دارایی‌های قابل تعویض هستند که در برنامه‌های DeFi استفاده می‌شوند.
// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;
import “@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol”;
contract MyToken is ERC20 {
constructor() ERC20(“MyToken”, “MTK”) {
_mint(msg.sender, 1000 * 10 ** decimals());
}
}
این توکن ویژگی‌های زیر را دارد:
- نام و نماد سفارشی.
- عرضه اولیه ۱۰۰۰ توکن.
بررسی ERC-721 برای NFTs
توکن‌های غیرقابل تعویض منحصر به فرد هستند و نمی‌توانند تکثیر شوند. از کتابخانه OpenZeppelin برای ایجاد قراردادهای امن NFT استفاده کنید.
بهترین شیوه‌ها در توسعه قراردادهای هوشمند
- بهینه‌سازی مصرف گاز: کد بهینه بنویسید تا هزینه‌های استقرار کاهش یابد.
- آزمایش گسترده: از فریمورک‌های آزمایشی برای شبیه‌سازی شرایط دنیای واقعی استفاده کنید.
- اجرای تدابیر امنیتی:
- از ابزارهایی مانند MythX برای تجزیه و تحلیل ایستا استفاده کنید.
- از آسیب‌پذیری‌های بازگشتی با استفاده از الگوی Checks-Effects-Interactions جلوگیری کنید.
- پیروی از استانداردها: از قراردادهای OpenZeppelin برای اطمینان از سازگاری استفاده کنید.
چالش‌ها در توسعه اتریوم
- هزینه‌های بالای گاز:
هزینه گاز در شبکه اتریوم به‌طور مستقیم با میزان محاسبات انجام‌شده و فضای ذخیره‌سازی مورد نیاز برای تراکنش‌ها مرتبط است. در هنگام شلوغی شبکه، این هزینه‌ها می‌توانند به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش یابند. توسعه‌دهندگان باید راهکارهایی برای کاهش این هزینه‌ها اتخاذ کنند. به‌عنوان مثال، با استفاده از بهترین شیوه‌های نوشتن قراردادهای هوشمند و انجام بهینه‌سازی‌های لازم می‌توان مصرف گاز را کاهش داد. همچنین، برخی از ابزارها مانند Hardhat و Truffle می‌توانند به شبیه‌سازی تراکنش‌ها کمک کنند تا هزینه‌ها در محیط آزمایشی بررسی شوند قبل از اینکه در شبکه اصلی انجام شوند.
- پیچیدگی سالیدیتی:
زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی، که برای نوشتن قراردادهای هوشمند در اتریوم استفاده می‌شود، به‌طور خاص به توسعه‌دهندگان بلاک‌چین اختصاص دارد و یادگیری آن ممکن است زمان‌بر باشد. این زبان پیچیدگی‌های خاص خود را دارد، زیرا برنامه‌نویسان باید از ویژگی‌های خاص بلاک‌چین مانند حالت غیرقابل تغییر بودن قراردادها و همچنین محدودیت‌های منابع مانند هزینه گاز آگاه باشند. از این رو، برای تسلط بر آن، نیاز به تمرین مداوم و مطالعه منابع معتبر و مستندات رسمی سالیدیتی وجود دارد. همچنین، توسعه‌دهندگان باید از ابزارهایی مانند Solhint برای شبیه‌سازی و تست کد استفاده کنند تا اشکالات رایج را شناسایی کنند.
- استانداردهای در حال تغییر:
اتریوم همچنان در حال تکامل است و به‌روزرسانی‌های پروتکلی آن به‌طور مداوم در حال اعمال شدن است. یکی از مهم‌ترین تغییرات در حال انجام، انتقال از اثبات کار (Proof of Work) به اثبات سهام (Proof of Stake) است که در اتریوم 2.0 گنجانده شده است. این تغییرات می‌توانند تأثیر زیادی بر نحوه استقرار و اجرای قراردادهای هوشمند داشته باشند. توسعه‌دهندگان باید به‌روز باشند و از جزئیات تغییرات پروتکل اطلاع داشته باشند تا بتوانند قراردادها و برنامه‌های خود را مطابق با آخرین نسخه از شبکه تطبیق دهند. به‌علاوه، توسعه‌دهندگان باید به استانداردهای جدید مانند ERC-1155 برای توکن‌ها یا EIP-4844 برای بهبود مقیاس‌پذیری توجه داشته باشند.
روندهای آینده در توسعه اتریوم
- راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری:
مقیاس‌پذیری یکی از چالش‌های اصلی اتریوم در حال حاضر است. با توجه به افزایش حجم تراکنش‌ها در شبکه، راهکارهای لایه ۲ مانند رول‌آپ‌های خوشبینانه و رول‌آپ‌های زنجیره‌ای به‌طور فزاینده‌ای مورد توجه قرار می‌گیرند. این راه‌حل‌ها امکان پردازش تراکنش‌ها را به‌صورت خارج از زنجیره فراهم می‌کنند، در حالی که همچنان از امنیت شبکه اصلی بهره می‌برند. این راهکارها به‌ویژه برای برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi) و شبکه‌های پرحجم مانند بازی‌ها و بازارهای NFT اهمیت زیادی دارند. پذیرش این راه‌حل‌ها می‌تواند به کاهش هزینه‌های گاز و بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم کمک کند.
- اتریوم ۲.۰:
اتریوم ۲.۰ یک به‌روزرسانی مهم است که هدف آن بهبود مقیاس‌پذیری، امنیت و کارایی انرژی شبکه اتریوم است. با تغییر الگوریتم اجماع از اثبات کار (PoW) به اثبات سهام (PoS)، اتریوم ۲.۰ می‌تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در عین حال ظرفیت پردازش تراکنش‌ها را افزایش دهد. این انتقال باعث می‌شود که اتریوم سریع‌تر، ارزان‌تر و پایدارتر شود. به‌علاوه، تغییر به اثبات سهام به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند و اتریوم را به انتخاب سبزتری تبدیل می‌کند.
- بین‌زنجیره‌ای بودن:
برای افزایش قابلیت همکاری بین بلاک‌چین‌ها، مفاهیم بین‌زنجیره‌ای بودن (Interoperability) به‌طور فزاینده‌ای در حال گسترش هستند. در آینده، پل‌ها و پروتکل‌های جدیدی برای تسهیل ارتباط و تعامل بی‌دردسر بین بلاک‌چین‌های مختلف مانند اتریوم، بیت‌کوین، پولکادات و سایر شبکه‌ها ایجاد خواهد شد. این امر می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای کاربران و توسعه‌دهندگان فراهم کند، زیرا آنها قادر خواهند بود تراکنش‌ها و داده‌ها را بین چندین شبکه بلاک‌چین منتقل کنند. این روند می‌تواند پتانسیل عظیمی برای دنیای برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) ایجاد کند و به رفع محدودیت‌های کنونی شبکه‌های بلاک‌چین کمک کند.
خرید و فروش اتریوم در دیجی دلار
دیجی دلار یک صرافی ارز دیجیتال است که خرید و فروش اتریوم را به‌صورت امن تسهیل می‌کند.
خرید اتریوم
- در دیجی دلار ثبت‌نام کرده و هویت خود را تأیید کنید.
- با استفاده از یک روش پرداخت پشتیبانی‌شده وجهی واریز کنید.
- اتریوم را از لیست ارزهای دیجیتال انتخاب کنید.
- مبلغ را مشخص کرده و خرید را تأیید کنید.
فروش اتریوم
- اتریوم را به کیف پول دیجی دلار خود منتقل کنید.
- یک سفارش فروش ایجاد کرده و قیمت مورد نظر را مشخص کنید.
- معادل فیات را به حساب بانکی خود برداشت کنید.
چرا از دیجی دلار استفاده کنیم؟
- رابط کاربری آسان.
- تدابیر امنیتی بالا.
- پشتیبانی از ارزهای فیات مختلف.
کلام آخر
اتریوم با قابلیت‌های فراوان خود در زمینه قراردادهای هوشمند، DApps و DeFi، به یکی از محبوب‌ترین پلتفرم‌ها برای توسعه‌دهندگان تبدیل شده است. با این حال، توسعه قراردادهای هوشمند و کار با بلاک‌چین اتریوم می‌تواند چالش‌هایی نظیر هزینه‌های بالای گاز، پیچیدگی زبان برنامه‌نویسی و تغییرات مداوم پروتکل‌ها را به همراه داشته باشد. در این میان، پذیرش راه‌حل‌های مقیاس‌پذیری، اتریوم ۲.۰ و مفهوم بین‌زنجیره‌ای بودن به‌طور قابل‌توجهی آینده شبکه اتریوم را تحت تأثیر قرار خواهد داد.
برای موفقیت در این فضا، توسعه‌دهندگان باید به‌طور مستمر با آخرین روندها و تغییرات شبکه آشنا شوند و ابزارها و بهترین شیوه‌ها را برای بهینه‌سازی عملکرد قراردادهای خود به‌کار گیرند. در نهایت، پروژه‌هایی مانند دیجی دلار و دیگر پلتفرم‌های ارز دیجیتال می‌توانند نقش کلیدی در تسهیل دسترسی به اکوسیستم اتریوم و توسعه بیشتر این شبکه ایفا کنند. به همین دلیل، هم‌اکنون زمان مناسبی برای ورود به دنیای بلاک‌چین و آغاز سفر توسعه قراردادهای هوشمند است!
