Одна из интересных тем, о которой мне хотелось бы сегодня рассказать - это программирование смарт-контрактов. За язык на котором мы будем программировать свой смарт возьмем Solidity, а в качестве платформы будем использовать FreeTON
В технологию blockchain сегодня не будем погружаться, ибо про него уже много статей. Поэтому рассмотрим простой смарт-контракт в следующем порядке:
-
Как он устроен;
-
С чего начать;
-
"Hello World";
-
Особенности TON смарт-контрактов;
-
Ссылки на дополнительную информацию.
Как устроен смарт-контракт
По сути смарт-контракт это обычный файл, как небольшая
компьютерная программа он состоит из исполняемого кода, данных
программы и мета-данных. Чтобы его запустить вовсе необязательно
нужен blockchain. Для простого "Hello World" или калькулятора
достаточно только компилятора и программы, запускающей функции
смарт-контракта (назовем ее run executor).
У скомпилированного смарт-контракта нет единой точки входа (функции
main), вызывать можно любые public функции на
свой вкус, для этого в комплекте с ним при компиляции генерируется
ABI (благодаря которому
внешняя вызывающая программа отыскивает нужную функцию, то есть
точку входа, внутри откомпилированного бинарного образа
смарт-контракта).
Поэтому мы можем представить себе его как микро-сервис, либо еще
проще как веб-сервис в виде, скажем PHP-скрипта.
Как можно догадаться такой скрипт сам по себе не генерирует
пользовательское UI или
HTML-разметку, а следовательно, ему требуется Frontend.
Поэтому у подобных blockchain-проектов есть JavaScript-фреймворки, обеспечивающие
такое взаимодействие (и конечно они все используют ABI смарт-контракта с которым
хотят иметь дело).
Про взаимодействие и deploy в blockchain стоит
написать отдельную статью.
Теперь взглянем на смарт-контракт с точки зрения программиста. Программисты думают о них как о классах ООП. Поэтому следует рассмотреть отличия классов и смарт-контрактов.
Хранение в памяти глобальных переменных (свойств) смарт-контрактов своеобразно тем, что они хранятся в blockchain как в базе данных, доступ к их значениям обеспечивается через вызов функций. Когда речь идет про обычный класс, то такие данные необходимо записывать на носитель постоянной памяти самостоятельно.
Помимо хранения данных переменных у языков смарт-контрактов не имеется (по крайней мере на данном этапе их развития) стандартной библиотеки функций и классов, пока что мы лишь имеем дело со встроенным в виртуальную машину API.
Внутри функций смарт-контрактов мы можем обращаться к окружению (переменным и свойствам, инициализированным из виртуальной машины, на основе данных текущей транзакции, блока и состояния всего blockchain.
Быстрый старт
Для работы нам понадобиться VSCode и плагин TONDev, установив его выполним следующее:
В области проводника VSCode кликнем правой кнопкой мыши, и в контекстном меню снизу выберем Create Solidity Contract:
Выбор пункта Create Solidity Contract в VSCode
Появится сгенерированный плагином файл Contract.sol:
Созданный смарт-контракт по умолчанию в VSCode
Теперь мы его можем скомпилировать, кликнув по нему и в контекстном меню выбрав Compile Solidity Contract:
Компиляция смарт-контракта в VSCode
Таким образом мы можем сразу же получить готовый, но не особо
полезный смарт-контракт. В рабочую директорию проекта добавится
скомпилированный .tvc и .abi.json.
Подсветка ошибок связана с особенностями, о которых поговорим
далее, а пока давайте напишем свой собственный
HelloWorld.sol.
Hello World!
В самом простом виде наш "Hello World" будет выглядеть так:
pragma ton-solidity >= 0.35.0;pragma AbiHeader expire;contract HelloWorld { function HelloWorld() public pure returns (string) { tvm.accept(); return 'Hello World!'; }}
Или можно написать внутри нашей функции вот так tvm.log("Hello World!"); это инструкция для виртуальной машины TON, поэтому давайте поговорим про TON Solidity Compiller API.
Особенности TON смарт-контрактов
Выполнение функции смарт-контракта происходит так, что выполнение каждой команды байт-кода, расходует определенное количество "газа": такая система нужна для предотвращения массовых вызовов функций смарт-контрактов из других аккаунтов, направленных специально на перегрузку и отказ в обслуживании системы (в обиходе DDoS). Таким образом функций смарт-контрактов выполняются за счет вызывающего аккаунта, для этого ему необходимо передать определенное количество средств для оплаты вызова функции (зависит от тела функции), в противном случае (когда недостаточно средств) вместо выполнения функции вызывающий аккаунт получит отчет об ошибке.
Как видно из примера нашего "Hello World", первой инструкцией мы выставляем tvm.accept(); это и есть обращение к API виртуальной машины TON. Таким образом мы сообщаем смарт контракту, что необходимо выполнить данную функцию даже в том случае если аккаунт не профинансировал требуемый вызов функции, а функция будет вызвана за счет средств на балансе аккаунта смарт-контракта (как и пользовательские аккаунты, у смарт-контрактов имеется похожий счет).
Так как "газ" для смарт-контрактов служит средством защиты от спам-атак, он требует финансовых затрат, выраженных в криптовалюте blockchain-сети. Cледовательно, вызов tvm.accept(); расходующий средства со счета смарт-контракта не очень-то и выгоден с точки зрения предоставления услуг (в большинстве случаев). Чтобы сбалансировать расходы и определить есть ли необходимость выполнять смарт контракт за счет баланса аккаунта самого смарт-контракта или же возложить расходы на вызывающий аккаунт, можно воспользоваться инструкцией require().
Инструкция require() (требование) позволяет задать условия, только при выполнении которого начнется выполнение функции смарт-контракта. Например, мы можем перед вызовом tvm.accept(); добавить требование require(msg.pubkey()==tvm.pubkey()); которое не допустит вызов функции смарт-контракта, если публичный ключ отправителя смарт-контракта не соответствует ключу аккаунта самого смарт-контракта.
Пока я думаю для первой стати хватит. Давайте сделаем так. Если читателям данная тема будет интересна я буду писать тут статьи про смарт-контракты и взаимодействие с ними из JavaScript, а так же отвечать на вопросы. Буду рад любым замечаниям, поправкам и напутствиям. А пока расскажу, где можно найти информацию по данной теме самостоятельно.
Ссылки
Для получения основополагающей информации о проекте TON можно зайти на официальный сайт проекта Павла и Николая Дуровых. К сожалению из-за сложностей с регуляторами в США проект, как часть Telegram, закрыт. Проект который продолжил путь стал независимым сообществом. А тут находится документация для разработчиков. Ну и github.
