توسعه قراردادهای هوشمند اغلب روی بلاک چین اتریوم انجام می‌شود؛ می‌توان گفت این بلاکچین بهترین شبکه‌ای است که از قراردادهای هوشمند پشتیبانی می‌کند. توسعه‌دهندگان قراردادهای هوشمند قطعا آشنایی خوبی با زبان برنامه نویسی سالیدیتی و نحوه ایجاد قراردادهای هوشمند بر روی بلاک چین اتریوم دارند. با این حال شبکه‌های بلاک چین جدیدی مانند سولانا شروع به رقابت با این شبکه کرده‌اند که به دلیل کارمزد تراکنش کم و توان عملیاتی بالا، پذیرش بیشتری را در بین کاربران دریافت می‌کنند.
یکی از سریع‌ترین بلاک چین‌های موجود در حال حاضر سولاناست که با استفاده از Rust Programming Language امکان ایجاد برنامه‌های غیرمتمرکز را در سولانا فراهم کرده است. سوال بسیاری از توسعه‌دهندگان بلاک چین ممکن است این باشد که زبان برنامه نویسی RUST چیست؟ در این قسمت از مقاله داموندمگ قصد داریم به بررسی این زبان برنامه نویسی بلاک چین بپردازیم.
سولانا یکی از رقبای پیشرو اتریوم برای توسعه قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز (dapps) است. به علت سرعت بسیار بالا و حداقل هزینه تراکنش در بلاک چین سولانا، بسیاری از توسعه‌دهندگان قراردادهای هوشمند تمایل دارند از محیط بلاک چین سولانا به‌عنوان جایگزینی برای بلاک چین اتریوم استفاده کنند. افرادی که با زبان برنامه نویسی سالیدیتی آشنایی دارند، احتمالا با ایجاد قرارداد هوشمند در اتریوم هم آشنایی دارند. افرادی که تمایل دارند اپلیکیشن های غیرمتمرکز (Dapp) خود را با استفاده از قرادادهای هوشمند سولانا ایجاد کنند باید زبان برنامه نویسی RUST را یاد بگیرند. در این مقاله از داموندمگ قصد داریم به بررسی زبان برنامه نویسی RUST و نقش آن در توسعه web3 بپردازیم. پس اگر این سوال برای شما هم پیش آمده که زبان برنامه نویسی RUST چیست، یا اینکه قصد دارید به یک توسعه‌دهنده تبدیل شوید، این مقاله را تا انتها بخوانید.
زبان برنامه نویسی Rust چیست؟
Rust یک زبان برنامه نویسی متن‌باز، با کارایی بالا، مدل ایستا و حافظه کارآمد است که در اصل توسط Graydon Hoare توسعه یافته است. این زبان به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا نرم‌افزارهای سریع‌تر و قابل اطمینان تری ایجاد کنند، همین‌طور زبان برنامه نویسی RUST جزئیاتی مانند کنترل حافظه را هم به عهده می‌گیرد. سیستم زبان برنامه نویسی Rust و نوع مالکیت آن به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا چندین کلاس از اشکالات را هنگام کامپایل حذف کنند. علاوه بر آن زبان برنامه نویسی Rust، زمان اجرا و گاربج کالکشن ندرد، بنابراین توسعه‌دهندگان می‌توانند محاسبات حیاتی عملکرد را تامین کرده و بر روی سیستم‌های تعبیه شده اجرا کنند. علاوه بر این Rust به راحتی قابلیت ادغام شدن با سایر زبان‌های برنامه نویسی را دارد که باعث افزایش انعطاف در عمکرد این زبان برنامه نویسی می‌شود.
زبان برنامه نویسی Rust قصد دارد با توانمندسازی توسعه‌دهندگان بلاک چین اتریوم آن‌ها را برای دستیابی به دستاوردهای بیشتر در بازه‌های کوتاه‌تر آماده کند. علاوه بر این Rust با هدف کاهش موانع یادگیری کد نویسی برای توسعه‌دهندگان باعث کاهش موانع ورود توسعه‌دهندگان به دستگاه‌های برنامه نویسی شده است. زبان برنامه نویسی Rust طیف وسیعی از ابزارها را برای برنامه نویسان فراهم کرده تا کاربران بدون نیاز به درک بسیاری از جنبه‌هایی که باعث ایجاد مشکل در زمان توسعه می‌شود، بتوانند برنامه‌های خود را توسعه دهند. علاوه بر این، Rust یک زبان برنامه نویسی بصری، همه کاره و ارگونومیک است که با بسیاری از برنامه‌های کاربردی مختلف رقابت می‌کند.
برترین شرکت‌های استفاده کننده از زبان برنامه نویسی Rust
شاید به‌عنوان یک توسعه‌دهنده یا کسی که می‌خواهد یک زبان برنامه نویسی پرکاربرد را یاد بگیرد، برایتان جالب باشد که بدانید چه شرکت‌های مطرحی از این زبان برنامه نویسی استفاده می‌کنند. باید بدانید زبان برنامه نویسی Rust به دلیل قابلیت توسعه سریع، کم منبع و چند پلتفرمی توسط چندین شرکت فناوری برجسته استفاده می‌شود. همچنین برخی پلتفرم‌های شبکه‌های اجتماعی مانند فیس بوک (متا کنونی) و Discord از Rust برای توسعه پلتفرم‌های خود استفاده می‌کنند. زبان برنامه نویسی Rust برای بازنویسی کنترل منبع بک اند فیس بوک انتخاب شد که در ابتدا با پایتون نوشته شده بود، از زمان این زبان برنامه نویسی توسط تیم توسعه فیس بوک پذیرفته شده است. همچنین دیسکورد برای بازنویسی پایگاه کد کلاینت و سرور خود که در ابتدا توسط زبان برنامه نویسی Go نوشته شده بود از Rust استفاده کرد. به دلیل استفاده دیسکورد از زبان برنامه نویسی Rust، این رسانه اجتماعی موفق شده است با استفاده از قابلیت NIF به مقیاس‌پذیری خوبی برسد و امکان پشتیبانی از 11 میلیون کاربر به‌صورت هم‌زمان را داشته باشد.
زبان برنامه نویسی Rust توسط یکی از شرکت‌های تابعه غول اینترنتی آمازون به نام Amazon Web Services برای توسعه زیرساخت‌های محاسبات ابری ایمن و نرم‌افزار سیستم‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این شرکت مایکروسافت یکی از موسس های زبان برنامه نویسی Rust است.
همان‌طور که می‌دانید یکی از مهم‌ترین مسائل آینده بحث ذخیره‌سازی داده و مدیریت فایل‌هاست، شرکت Dropbox مستقر در ایالات‌متحده که در همین زمینه فعالیت می‌کند از این زبان برنامه نویسی در بخش‌هایی از Dropbox مانند موتور همگام‌سازی فایل از Rust استفاده می‌کند. یکی دیگر از شرکت‌های محبوب فناوری که از Rust استفاده می‌کند، موزیلا است. همچنین شرکت Coudflare که یک ارائه‌دهنده زیرساخت‌های وب در ایالات‌متحده است و پلتفرم آموزش آنلاین کورسرا نیز از Rust استفاده می‌کنند. به نظر می‌رسد استفاده این تعداد از شرکت‌های مطرح و مبتنی بر تکنولوژی دلیل کافی برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این زبان برنامه نویسی که برای نوشتن قراردادهای هوشمند سولانا هم استفاده می‌شود، باشد.
دلایل استقبال از زبان برنامه نویسی Rust
بعد از پاسخ به سوال، زبان برنامه نویسی Rust چیست، و دانستن این موضوع که بسیاری از شرکت‌های تکنولوژی محور مطرح از آن استفاده می‌کنند، بد نیست این موضوع را بررسی کنیم که چرا بسیاری از توسعه‌دهندگان به این زبان برنامه نویسی روی آورده‌اند؟
یکی از بزرگ‌ترین مزایای Rust توانایی آن در حذف انواع مختلف باگ‌های مربوط به حافظه در زمان کامپایل است. همچنین Rust با سرعت اجرای بالا بسیار سریع و قابل اعتماد است. به‌علاوه، یادگیری آن در مقایسه با سایر زبان‌ها نسبتاً آسان و دارای ویژگی‌های پیشرفته‌ای است که به نوشتن سریع کدهای بسیار کارآمد می‌توان برنامه‌ها را سریع‌تر پیاده‌سازی کرد.
یکی از مشکلات تیم‌های بزرگ، سطح دانش فنی متفاوت در زبان برنامه نویسی است، Rust یک ابزار موثر برای کمک به این تیم‌ها برای برقراری ارتباط افراد مختلف با سطح دانش متفاوت است.
همچنین، از آنجایی که زبان برنامه نویسی Rust برخی از باگ‌های سطح پایین را حذف می‌کند، به تیم‌های توسعه اجازه می‌دهد زمان بیشتری را صرف تمرکز بر منطق برنامه‌های خود کنند و زمان کمتری را برای یافتن باگ‌ها صرف کنند.
Rust دارای چندین ابزار پیشرفته است که بسیاری از کارها را از روند توسعه حذف می‌کند. به‌عنوان‌مثال، Cargo مدیر وابستگی یکپارچه و ابزار ساختمانی Rust است که امکان مدیریت وابستگی بدون زحمت و مداوم را فراهم می‌کند. همچنین Rustfmt به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا کد را با رعایت دستورالعمل‌های سبک قالب‌بندی کنند. همچنین این زبان برنامه نویسی به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد بتوانند با ایجاد هماهنگی بر روی سراسر کدها همکاری داشته باشند.
علاوه بر این Rust، Rust Language Server یکپارچه سازی محیط توسعه یکپارچه (IDE) را تسهیل می‌کند. Rust یک زبان برنامه نویسی کامپایل شده است. اگر برنامه‌ای را در Rust بنویسید، آن را در یک فایل اجرایی باینری کامپایل می‌کنید که هر کسی می‌تواند از آن استفاده کند، حتی اگر Rust را نصب نکرده باشد. همچنین، دارای یک مدیر بسته یکپارچه، یک “فرمتر” خودکار و چندین ابزار دیگر برای افزایش بهره‌وری است. این زبان برنامه نویسی الهام گرفته از زبان برنامه نویسی C++ است و شباهت زیادی نیز به جاوا اسکریپت دارد.
Rust از صحت زمان کامپایل فوق‌العاده‌ای برخوردار است و تضمین می‌کند که هیچ خرابی یا Data Race رخ نمی‌دهد. به‌علاوه، هر کسی که با C++ آشنا باشد، هنگام یادگیری Rust، یک پیش زمینه خواهد داشت.
سولانا چیست؟
سولانا یک بلاک چین مبتنی بر قرارداد هوشمند است که توسط آزمایشگاه سولانا و با همکاری بنیاد سولانا در سال 2017 ساخته شده و یکی از سریع‌ترین بلاک چین‌ها در حال حاضر است. احتمالا آشنایی شما با سولانا بیشتر به خاطر توکن بومی آن یعنی SOL است که توکن بومی شبکه بلاک چین سولاناست و برای گاورننس (حاکمیت) در سراسر اکوسیستم سولانا استفاده می‌شود.
شبکه اصلی Solana در سال 2020 پس از تشکیل بنیاد سولانا و انتقال مالکیت معنوی 167 میلیون توکن SOL از آزمایشگاه سولانا فعال شد. هدف این پروژه افزایش پذیرش فناوری‌های غیرمتمرکز و تامین مالی پروژه‌های نوآورانه ساخته شده در سولانا و همین‌طور کاهش موانع ورود توسعه‌دهندگان به این نوع از فناوری‌های غیرمتمرکز است.
علاوه بر این، بلاک چین سولانا می‌تواند بیش از 60000 تراکنش در ثانیه (TPS) را پردازش کند. به این ترتیب، سولانا قادر است برای پاسخگویی به تقاضاهای رو به رشد صنعت Web3 بدون به خطر انداختن امنیت یا تمرکززدایی، مقیاس‌پذیری بالایی ایجاد کند. همان‌طور که احتمالا می‌دانید یکی از مشکلات اصلی اتریوم مقیاس‌پذیری است، سولانا با قابلیت هایی که ایجاد کرده یک جایگزین قدرتمند برای اتریوم، بدون استفاده از راهکار لایه دوم است. علاوه بر مشکل مقیاس‌پذیری مشکل اتریوم زمانی آشکار می‌شود که در زمان ازدحام تراکنش‌ها با هزینه‌های زیاد گس فی و همین‌طور سرعت کم تراکنش‌ها روبرو می‌شویم، سولانا این مشکلات را نیز ندارد.
تیم سولانا آن‌قدر به معماری شبکه بلاک چین خود ایمان دارد که کاربران را تشویق می‌کند که اختلالی در شبکه بلاک چین ایجاد کنند، به این معنا که با ایجاد ازدحام و انجام تراکنش‌های پیچیده و زیاد باعث اختلال در شبکه شوند. تا به حال کسی موفق نشده است این کار را انجام دهد.
علاوه بر این، بلاک چین Solana از مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) با تحمل خطا (BFT) به نام اجماع Tower استفاده می‌کند. اجماع تاور از مفهوم اثبات تاریخ (PoH) برای ترتیب زمانی تراکنش‌ها قبل از اجماع استفاده می‌کند تا تأخیر شبکه را کاهش دهد.
توکن SOL
توکن SOL که احتمالا با آن آشنایی دارید توکن بومی شبکه بلاک چین سولاناست که نقش اساسی به‌عنوان یک ابزار مبادله در سراسر اکوسیستم سولانا ایفا می‌کند. بر اساس گزارش CoinGecko، پس از افزایش استقبال از سوی توسعه‌دهندگان قراردادهای هوشمند، توکن SOL بر اساس ارزش بازار به ده ارز دیجیتال برتر راه یافت و به بالاترین رقم تاریخ 213 دلار در 9 سپتامبر 2021 رسید. در حال نگارش این مقاله یعنی 18 ژوئن 2022 توکن بومی سولانا در رتبه نهم مارکت قرار دارد. علاوه بر این، توکن SOL از استاندارد توکن SPL استفاده می‌کند که مشابه استاندارد ERC-20 مورد استفاده در اتریوم است. توکن SOL رگ حیاتی اکوسیستم مالی غیرمتمرکز (DeFi) است که بر روی بلاک چین Solana ساخته شده و برای پرداخت هزینه تراکنش در سراسر شبکه استفاده می‌شود.
همچنین، توکن SOL بخشی ضروری از مکانیسم اجماع اثبات سهام (PoS) بلاک چین سولانا است. بنابراین افرادی که توکن های SOL نگهداری می‌کنند می‌توانند در گاورننس پروتکل و اعتبارسنجی شبکه شرکت کنند. به نودهای اصلی در اکوسیستم سولانا ولیدیتور گفته می‌شود، ولیدیتورها افرادی هستند که در اکوسیستم سولانا بخشی از کارمزد تراکنش‌ها را برای ایمن سازی شبکه و اعتبارسنجی تراکنش‌ها دریافت می‌کنند. افرادی که تعداد توکن های SOL محدودی دارند می‌توانند توکن های خود را به ولیدیتورها واگذار کنند تا بخشی از کارمزد تراکنش را دریافت کنند، به این افراد در اکوسیستم سولانا نامینیتور گفته می‌شود.
معماری سولانا
سولانا نوآوری های ویژه‌ای را ایجاد کرده که ساختار بلاک چین آن را از سایر بلاک چین‌ها متمایز می‌کند. یکی از این ویژگی‌های متمایز قراردادهای هوشمند سولاناست که از Sealevel برای اجرای هم‌زمان و موازی قراردادهای هوشمند به کار می‌رود. Sealevel سولانا را قادر می‌سازد که به‌طور هم‌زمان ده‌ها هزار قرارداد هوشمند را به صورت هم‌زمان اجرا کند، این موضوع باعث ایجاد مقیاس‌پذیری قابل توجهی در سولانا شده است. استفاده از Sealevel در مقایسه با استفاده از ماشین مجازی اتریوم (EVM) مقیاس‌پذیری قابل توجهی را برای شبکه بلاک چین سولانا ایجاد کرده است. همان‌طور که احتمالا می‌دانید ماشین مجازی اتریوم قادر است در یک زمان مشخص یک قرارداد هوشمند را ایجاد کند.
علاوه بر این، سولانا از واحد پردازش تراکنش “Pipeline” برای بهینه سازی سخت‌افزار اعتبارسنجی در سراسر شبکه استفاده می‌کند. بعلاوه، بلاک چین سولانا از پروتکل حمل و نقل تراکنش “Gulf Stream” به جای ممپول ها و راه حل مقیاس بندی پایگاه داده حساب‌های افقی “Cloudbreak” استفاده می‌کند.
علاوه بر این، سولانا برای افزایش مقیاس‌پذیری از پروتکل انتشار بلوک “Turbin” بدون به خطر انداختن تمرکززدایی و امنیت استفاده می‌کند. علاوه بر آن ولیدیتورها در شبکه سولانا نیاز به ذخیره نیاز به دانلود تمام دفتر کل توزیع شده برای اعتبارسنجی نیاز ندارند، چرا که سولانا دفتر کل توزیع شده را در کلاینت‌های سبک ذخیره می‌کند.
پروتکل اثبات سهام تاریخچه در سولانا یک جنبه ابتکاری از مکانیزم اجماع اثبات سهام با تحمل خطای بیزانسی است که معروف به مکانیزم اجماع تاور است. این مکانیزم به ولیدیتورها اجازه می‌دهد تا گذر زمان بین رویدادها را به صورت رمزنگاری تایید کنند، در نتیجه ولیدیتورها می‌توانند تراکنش‌ها یا «ساعت قبل از اجماع» را برای افزایش توان عملیاتی تراکنش علامت‌گذاری کنند. این ویژگی سولانا را به یکی از سریع‌ترین و امن‌ترین بلاک چین‌ها در جهان تبدیل کرده است.
ایجاد DApps در Solana
به قراردادهای هوشمند در سولانا برنامه گفته می‌شود. برخلاف بسیاری از بلاک چین‌های دارای قرارداد هوشمند، سولانا با EVM سازگار نیست. برنامه‌ها با استفاده از زبان برنامه نویسی Rust نوشته می‌شوند که برای ساخت بلاک چین و لایه زیرین Polkadot نیز استفاده شده است.
Rust به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا DApp های بسیار مقیاس‌پذیر با کارمزد کم و سرعت لحظه‌ای ایجاد کنند. اکوسیستم Solana خانه طیف متنوعی از برنامه‌های کاربردی Web3 است. این اکوسیستم شامل بازی‌های غیرمتمرکز، رسانه‌های اجتماعی، DeFi، متاورس و بسیاری موارد دیگر است.
جمع‌بندی
زبان برنامه نویسی Rust با حذف بسیاری از باگ‌های موجود در سیستم و با بهینه سازی گردش کار، باعث صرفه جویی در زمان و انرژی توسعه‌دهندگان این زبان برنامه نویسی شده است. همچنین، زبان برنامه نویسی Rust به تیم‌های توسعه با سطوح مختلف مهارت اجازه می‌دهد تا بدون اصطکاک با یکدیگر همکاری کنند. ما امیدواریم با مطالعه این مقاله از داموندمگ شما به سطحی از دانش درباره زبان برنامه نویسی Rust رسیده باشید که بتوانید به پاسخ سوال “زبان برنامه نویسی Rust چیست؟” دست پیدا کنید. همین‌طور شما باید با نحوه کار و معماری بلاک چین سولانا آشنایی بهتری پیدا کرده باشید.
سوالات متداول
1-زبان برنامه نویسی Rust چیست؟
Rust یک زبان برنامه نویسی متن‌باز، با کارایی بالا، مدل ایستا و حافظه کارآمد است که در اصل توسط Graydon Hoare توسعه یافته است. این زبان به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا نرم‌افزارهای سریع‌تر و قابل اطمینان تری ایجاد کنند.
2- Rust چه مزیت‌هایی برای اکوسیستم سولانا ایجاد کرده است؟
زبان برنامه نویسی Rust با حذف بسیاری از باگ‌های موجود در سیستم و با بهینه سازی گردش کار، باعث صرفه جویی در زمان و انرژی توسعه‌دهندگان این زبان برنامه نویسی شده است. در مورد سولانا این زبان باعث افزایش سرعت و کاهش کارمزد تراکنش‌ها در این شبکه بلاک چینی شده است.
3- آیا یادگیری زبان برنامه نویسی Rust بدون دانش اولیه امکان‌پذیر است؟
این زبان برنامه نویسی در حد امکان ساده است و اکثر عملگرها در آن از قبل تعریف شده است، بنابراین یادگیری آن مخصوصا با پیش زمینه C++ بسیار راحت خواهد بود.