Costruire sulla blockchain: un kit di strumenti per sviluppatori

La blockchain è una delle tecnologie più rivoluzionarie della nostra epoca, che probabilmente cambierà non solo la finanza o la sanità, ma anche la gestione della catena di approvvigionamento e altri aspetti della vita.

Visto che sempre più aziende si interessano alla tecnologia dei registri distribuiti, c'è sempre più richiesta di sviluppatori blockchain che sappiano il fatto loro. Secondo gli analisti del settore, le implementazioni blockchain nei servizi finanziari non saranno ancora perfette tra qualche anno, quindi c'è un sacco di spazio per chi vuole entrare in questo mondo dinamico.

Comunque, con una buona guida e l'accesso a materiali di qualità, chiunque può diventare uno sviluppatore blockchain efficace.

L'importanza dello sviluppo della blockchain per i principianti include un sacco di aspetti importanti. Le opportunità sono anche enormi, dato che si pensa che il settore della blockchain crescerà fino a raggiungere quasi 40 miliardi di dollari entro il 2026, creando infinite possibilità di lavoro per gli sviluppatori di blockchain con competenze specifiche.

Questa tecnologia rende possibile innovazioni mai viste prima, come le applicazioni decentralizzate e gli smart contract, che possono essere usati per risolvere problemi reali e dare una nuova forma al business tradizionale. Inoltre, imparare la blockchain può aiutare a preparare il futuro delle carriere, perché chi ha queste conoscenze sarà pronto per stare al passo con i cambiamenti delle app tecnologiche.

Questo tutorial generale fornirà ai principianti gli strumenti e le risorse necessari per lo sviluppo di blockchain. Parleremo di alcuni dei linguaggi di programmazione, degli ambienti di sviluppo integrati, dei framework e delle librerie più importanti e diffusi nello sviluppo di una blockchain.

Inoltre, in questa guida ti mostreremo anche delle risorse utili per imparare, come corsi online, tutorial, piattaforme di apprendimento, community, libri e progetti interessanti che possono aiutare i principianti a prendere le competenze e le conoscenze necessarie per iniziare a sviluppare applicazioni blockchain.

Alla fine di questa guida, i principianti avranno una chiara comprensione dell'ecosistema di sviluppo blockchain e avranno gli strumenti e le risorse per iniziare a costruire le proprie applicazioni blockchain.

Per iniziare nel mondo dello sviluppo blockchain, devi imparare a usare gli strumenti di base che ti permettono di creare, testare e distribuire app blockchain.

In questa sezione, l'autore parlerà dei linguaggi di programmazione più usati, degli ambienti di sviluppo integrati, dei framework, delle librerie e degli strumenti di test e distribuzione usati nell'ecosistema di sviluppo blockchain.

Linguaggi di programmazione usati per sviluppare la blockchain

Ci sono diversi linguaggi di programmazione famosi e il loro uso si spiega con le loro caratteristiche e la compatibilità con diverse piattaforme blockchain. I più popolari sono:

Solidity è il linguaggio principale per sviluppare smart contract sulla blockchain di Ethereum. È un linguaggio di alto livello con un design orientato ai contratti, creato apposta per funzionare sulla Ethereum Virtual Machine. Secondo le ultime statistiche, ci sono più di 1,5 milioni di smart contract registrati nella rete Ethereum, e la maggior parte di essi è basata su Solidity.

Rust è diventato super popolare nell'ambiente blockchain perché punta sulla sicurezza, la velocità e l'efficienza della memoria. Questo linguaggio di programmazione di sistemi è noto per essere bravo a evitare certi errori di programmazione e adatto a costruire infrastrutture blockchain ad alte prestazioni. Rust è stato usato come linguaggio principale di sviluppo in progetti importanti come Solana e Polkadot.

Go, chiamato anche Golang, è un linguaggio a tipizzazione concorrente creato da Google e famoso per la sua semplicità, la concorrenza e la gestione efficiente della memoria. È anche un client blockchain comune e viene usato in Ethereum (Geth) e Hyperledger Fabric (Java, Python, C++ e JavaScript).

Ambienti di sviluppo integrati

Gli IDE sono strumenti software end-to-end che offrono agli sviluppatori un ambiente completo per scrivere, testare e debuggare il codice. Alcuni degli IDE più popolari per lo sviluppo di blockchain sono:

Remix IDE è un ambiente di sviluppo nel browser fatto apposta per lo sviluppo Solidity. È anche un'ottima scelta per iniziare a scrivere smart contract, crearli e testarli, perché ha un'interfaccia comoda. Remix offre anche funzionalità di debug e un contesto Ethereum simulato per testare i contratti.

Truffle Suite è un framework di sviluppo completo basato su Ethereum che rende più facile sviluppare, testare e distribuire smart contract. Ha caratteristiche come test automatici dei contratti, meccanismi di distribuzione scriptabili e una console interattiva per l'interazione con i contratti. Truffle funziona bene con altri strumenti come Ganache e Drizzle.

Hardhat è una storia di sviluppo versatile di Ethereum che punta sull'esperienza degli sviluppatori e sull'estensibilità. Offre servizi super utili come la compilazione veloce dei contratti, servizi di debug super veloci e supporto per diverse reti. Hardhat funziona anche con strumenti famosi come Ethers.js e Waffle.

Visual Studio Code è un editor di codice leggero ed estensibile che supporta un sacco di linguaggi di programmazione.

Framework e librerie per lo sviluppo blockchain

I framework e le librerie per lo sviluppo di blockchain sono insiemi di strumenti e astrazioni che possono essere usati per semplificare la creazione di applicazioni blockchain. I framework e le librerie più diffusi sono:

Nello sviluppo di Ethereum, Web3.js è una libreria JavaScript che permette agli sviluppatori di comunicare con i nodi Ethereum tramite i protocolli HTTP, IPC o WebSocket. Offre anche modi semplici per inviare transazioni, distribuire contratti e leggere i dati della blockchain usando applicazioni lato client.

Ethers.js è un JavaScript tramite Ethers.js, una libreria Ethereum completa e un'implementazione di wallet piccola, flessibile e facile da usare. Funziona bene sia su browser che su piattaforme Node.js.

Hyperledger Fabric è una piattaforma blockchain open source autorizzata, pensata per essere usata nelle app aziendali. Offre una piattaforma modulare che dà agli sviluppatori la possibilità di creare e implementare soluzioni basate su registri distribuiti con alti livelli di riservatezza, scalabilità e flessibilità.

Corda è una piattaforma blockchain open source che punta sulla privacy e la sicurezza nello sviluppo di app decentralizzate nel settore finanziario. È un'architettura esclusiva che permette di creare app interoperabili e scalabili, garantendo anche la sicurezza dei dati e il rispetto delle leggi.

IPFS è un sistema decentralizzato di archiviazione file che permette agli utenti di conservare e condividere file in modo decentralizzato. Spesso viene usato insieme alle app blockchain per archiviare grandi quantità di dati fuori dalla catena, mantenendo però l'integrità e l'immutabilità dei dati.

Strumenti di test e implementazione della blockchain

Il testing e il deployment sono due passaggi importanti nello sviluppo della blockchain che rendono gli smart contract e le app corretti e affidabili. Gli strumenti necessari per il testing e il deployment sono:

Ganache è una blockchain personale di Ethereum e serve per creare ambienti di sviluppo locali per testare gli smart contract. La sua interfaccia offre anche la possibilità di usare sia un'interfaccia grafica che un'interfaccia a riga di comando per interagire facilmente con la blockchain simulata.

Remix IDE offre anche funzionalità integrate di test e implementazione, oltre alle sue capacità di sviluppo. Permette agli sviluppatori di eseguire contratti intelligenti attraverso più sistemi di test e di implementare contratti su reti Ethereum alternative.

Truffle Suite ha un framework di test completo che permette agli sviluppatori di scrivere ed eseguire test automatizzati degli smart contract. È anche un'interfaccia per gestire l'implementazione e gli aggiornamenti dei dati dei contratti attraverso un sistema di migrazione.

Infura è un servizio API e di infrastruttura di nodi Ethereum che gli sviluppatori usano spesso per collegare velocemente le loro app alla rete Ethereum senza dover gestire i propri nodi.

Con una buona infrastruttura affidabile per implementare e interagire con gli smart contract, grazie a questi elementi chiave dello sviluppo blockchain, i principianti possono:

• •Semplifica i loro flussi di lavoro di sviluppo
• •Scrivi codice più efficiente e sicuro
• •Distribuisci le loro app con sicurezza

Le risorse che hai a disposizione come sviluppatore blockchain alle prime armi possono fare una grande differenza nella tua formazione, visto che l'ecosistema blockchain sta cambiando a una velocità incredibile.

I corsi online e i tutorial sono alcune delle opzioni che ti aiuteranno a prendere le conoscenze e le competenze necessarie per diventare uno sviluppatore blockchain esperto.

Corsi e tutorial online

I corsi online e i tutorial sono un buon punto di partenza per imparare a diventare uno sviluppatore blockchain competente. Hanno materiale ben organizzato, esempi reali e attività pratiche per aiutarti a imparare le idee e metterle in pratica nella vita reale.

Le piattaforme e i corsi più popolari sono:

Coursera - L'Università di Buffalo e l'Università statale di New York hanno creato un corso chiamato Blockchain Specialization, disponibile su Coursera.

Udemy ha un sacco di corsi sullo sviluppo blockchain che puoi trovare su questa famosa piattaforma di apprendimento online. I corsi Ethereum blockchain e Solidity di Ethereum Blockchain Developer Bootcamp offrono i migliori corsi disponibili sul blockchain, come Ethereum Blockchain Developer Bootcamp With Solidity e Blockchain A-Z: Learn How To Build Your First Blockchain.

FreeCodeCamp offre tutorial gratuiti sullo sviluppo di blockchain sul proprio canale YouTube. Il corso Solidity, Blockchain e Smart Contract è un corso video basato sulle nozioni di base della programmazione Solidity e dello sviluppo blockchain.

CryptoZombies è un ambiente interattivo, pratico ed educativo pensato per insegnare la programmazione Solidity attraverso la creazione di un gioco sugli zombie. È super accessibile, con un apprendimento interattivo e divertente su come scrivere smart contract, ed è perfetto per i principianti.

Piattaforme di apprendimento e comunità

Le piattaforme di apprendimento e le community sono una fonte preziosa di risorse, supporto e opportunità di networking. Ecco alcune risorse e community importanti per chi sviluppa blockchain:

Il sito ufficiale di Ethereum ha un sacco di documentazione, guide e tutorial per gli sviluppatori. Si concentra su un sacco di cose, come le basi di Ethereum e gli smart contract, ma anche su informazioni più avanzate, come le soluzioni di scalabilità e le migliori pratiche di sicurezza.

La documentazione Hyperledger è una risorsa utile quando si vuole sviluppare una blockchain aziendale. Include anche un sacco di documentazione su molti progetti Hyperledger, tra cui Hyperledger Fabric e Hyperledger Sawtooth.

Comunità Reddit - Ci sono forum attivi sugli sviluppatori blockchain nelle comunità Reddit come r/ethdev e r/solidity. Sono un ottimo modo per fare domande, condividere conoscenze e rimanere aggiornati su quello che succede nell'ecosistema Ethereum.

Server Discord - La maggior parte dei progetti e delle comunità blockchain ha dei server Discord. I server Discord più famosi per gli sviluppatori sono:

• •Ethereum Discord
• •Solidity Discord
• •OpenZeppelin Discord

Libri e pubblicazioni

I libri e le pubblicazioni offrono un sacco di informazioni e conoscenze sulla tecnologia blockchain e sul suo sviluppo. Aiutano anche a capire meglio i concetti e le migliori pratiche. Ti consiglio i libri di testo sugli sviluppatori blockchain:

"Mastering Ethereum" di Andreas M. Antonopoulos e Gavin Wood è considerato il manuale di riferimento per lo sviluppo di Ethereum.

"Blockchain Basics" di Daniel Drescher è un'introduzione semplice e intuitiva al concetto di blockchain, ai suoi principi chiave e ai modi in cui può essere usata nella pratica, inclusi Ethereum, Hyperledger Fabric e Corda. Include esempi reali e attività pratiche per supportare le idee.

Oltre ai libri, è importante stare al passo con le ultime tendenze e i progressi nel settore della blockchain.

Hackathon e progetti pratici

I progetti e gli hackathon ti danno la possibilità di usare le tue conoscenze, lavorare in squadra e tenere un portfolio dei tuoi lavori. Puoi fare esperienza pratica in questi modi:

Partecipa agli hackathon dedicati alla blockchain, dove gli sviluppatori si riuniscono per creare progetti in un tempo limitato. Conferenze come ETHGlobal o Chainlink Virtual Hackathon sono eventi che possono aiutarti a:

• •Migliora le tue abilità
• •Interagisci con altri sviluppatori
• •Vincere premi

Contribuire a progetti blockchain open source su siti come GitHub è anche un'ottima occasione per imparare da sviluppatori esperti e lavorare su progetti reali.

Creare le proprie app basate su blockchain o app decentralizzate è uno dei modi migliori per imparare di più sui concetti della blockchain e mostrare le proprie competenze. Puoi iniziare con app semplici, come gli smart contract di base o le app basate su token, e aumentare gradualmente la complessità.

Capire come funziona la sicurezza aiuta gli sviluppatori blockchain a creare app sicure e resistenti.

Nozioni di base sulla sicurezza della blockchain

La tecnologia blockchain ha dato una bella spinta alla sicurezza digitale grazie alla sua natura decentralizzata, ai principi crittografici e agli algoritmi di consenso che offrono basi solide per transazioni sicure e archiviazione dei dati.

Natura decentralizzata - Il fatto che le reti blockchain siano decentralizzate le rende più resistenti agli attacchi che puntano a un singolo punto debole. La rete può continuare a funzionare in modo sicuro anche se alcuni nodi vengono compromessi.

Principi crittografici - La sicurezza della blockchain si basa su principi crittografici, che aumentano di molto la sicurezza generale del sistema rispetto ai sistemi centralizzati tradizionali. I metodi crittografici includono:

• •Funzioni hash
• •Firme digitali
• •Crittografia

Meccanismi di consenso - Meccanismi come Proof of Work e Proof of Stake, dove tutti quelli che fanno parte della rete devono essere d'accordo sullo stato del registro. Questi meccanismi evitano la possibilità di doppia spesa e garantiscono l'integrità della blockchain, costringendo la rete a trovare un consenso per verificare le transazioni e aggiungerle alla blockchain.

Principali vulnerabilità e minacce alla sicurezza della blockchain

Anche se la tecnologia blockchain ha delle buone basi di sicurezza, non è una cosa sicura al 100%. Gli sviluppatori devono sapere degli attacchi a livello di protocollo, smart contract e infrastruttura.

Le vulnerabilità a livello di protocollo colpiscono l'architettura di rete e i meccanismi di consenso sottostanti. Ecco qualche esempio:

• •Attacchi del 51% in cui i malintenzionati prendono il controllo della maggior parte della potenza di hash della loro rete
• •Schemi di mining egoistici che cambiano la propagazione dei blocchi
• •Attacchi Eclipse in cui i nodi sono isolati dalla rete onesta

Le vulnerabilità degli smart contract possono causare problemi di sicurezza quando i contratti non sono progettati e controllati. I problemi includono:

• •Attacchi di rientranza in cui le chiamate esterne danneggiano lo stato del contratto
• •Overflow e underflow di numeri interi
• •Eccezioni non gestite che potrebbero causare errori nel contratto

Problemi a livello di infrastruttura e utente includono phishing, malware e gestione delle chiavi non sicura che possono permettere agli hacker di violare la sicurezza della blockchain.

Le migliori pratiche per la sicurezza della blockchain

Le migliori pratiche di sicurezza della blockchain includono misure proattive e complete che garantiscono la sicurezza delle risorse blockchain. Questo significa:

Modellazione delle minacce per evidenziare i possibili vettori di attacco, pratiche di codifica sicure che evitano vulnerabilità comuni, revisione rigorosa del codice e processi di test approfonditi.

Verifiche degli smart contract - Fare una verifica approfondita degli smart contract e usare strumenti di verifica formale aiuta a trovare e sistemare eventuali problemi prima che vengano usati. Ci devono essere strumenti automatici e metodi di revisione manuale che coprano tutti i possibili rischi per la sicurezza.

Una gestione rigorosa delle chiavi è fondamentale per proteggere le risorse blockchain. Ecco alcune buone pratiche:

• •Memorizzazione delle chiavi nei moduli di sicurezza hardware
• •Usa portafogli multi-firma
• •Usa un controllo granulare degli accessi

Monitoraggio e risposta agli incidenti - Bisogna mettere in atto dei metodi, preparare piani di risposta agli incidenti e fare analisi approfondite quando si scoprono problemi di sicurezza.

Rispettare gli standard di sicurezza vuol dire seguire gli standard di sicurezza specifici del settore e quelli di conformità normativa, come:

• •Standard di sicurezza delle criptovalute
• •Rispettare il GDPR
• •Rispettare le regole AML/KYC

Ethereum è un vero e proprio punto di svolta nella tecnologia della sicurezza, una piattaforma blockchain decentralizzata e open source fin dalla sua nascita nel 2015.

Ethereum è la seconda criptovaluta più grande dopo Bitcoin e si stima che rappresenti circa il 20% del mercato globale delle criptovalute, che vale 1,1 trilioni. A differenza di Bitcoin, che al momento è usato soprattutto come moneta digitale e riserva di valore, la piattaforma Ethereum permette di sviluppare e implementare contratti intelligenti e app decentralizzate.

La criptovaluta Ether è la valuta nativa della rete Ethereum che si usa per pagare le commissioni di transazione e i servizi di calcolo.

Caratteristiche principali di Ethereum

La piattaforma Ethereum è stata creata con alcune caratteristiche principali che la distinguono dalle altre reti blockchain:

Rete decentralizzata - Tutti quelli che partecipano hanno la stessa copia del registro e quindi possono controllare e registrare le transazioni da soli.

Blockchain programmabile - Ethereum permette agli sviluppatori di creare ed eseguire programmi distribuiti su uno smart contract usando linguaggi di programmazione come Solidity.

Contratti intelligenti - Contratti che si eseguono da soli, dove i termini tra le parti sono scritti in righe di codice.

Applicazioni decentralizzate (dApp) - Fornite tramite la rete Ethereum, consentono agli utenti un maggiore controllo sulle proprie informazioni e offrono un accesso aperto alle app senza intermediari centralizzati.

Ethereum Virtual Machine (EVM) - Ogni nodo usa l'EVM come parte della procedura di verifica dei blocchi per assicurarsi che i registri siano sincronizzati.

Consenso Proof-of-Stake - Ethereum ha completato il passaggio al proof-of-stake nel 2022, riducendo l'impronta di carbonio fino al 99,9% e migliorando la scalabilità e l'efficienza energetica.

Applicazioni Ethereum più popolari

La piattaforma Ethereum supporta un sacco di app decentralizzate, tipo:

I protocolli di finanza decentralizzata (DeFi), con più di 13 miliardi di dollari bloccati in contratti intelligenti, permettono agli sviluppatori di creare servizi finanziari senza dover usare le istituzioni finanziarie tradizionali.

I token non fungibili (NFT) sono un modo per creare e scambiare risorse online rare come opere d'arte, oggetti da collezione e proprietà, e sono considerati come un modo per stabilire la proprietà degli oggetti online.

La piattaforma Ethereum offre tantissime opportunità agli sviluppatori che vogliono creare app decentralizzate e migliorare l'ecosistema blockchain in continua espansione.

Linguaggi di programmazione potenti

Solidity - Il linguaggio di programmazione più usato per creare smart contract su Ethereum, ha una forte comunità di sviluppatori, una documentazione solida e un track record di successo. La sua sintassi è simile a quella di JavaScript, motivo per cui può essere adottato dagli sviluppatori che stanno migrando verso lo sviluppo Web3 su Ethereum.

Vyper - Un linguaggio di programmazione ispirato a Python che è un'alternativa a Solidity. Vyper è progettato per essere più leggibile e verificabile. Il suo linguaggio semplice e l'implementazione del compilatore migliorano la leggibilità e la verificabilità del codice, consentendo a un maggior numero di sviluppatori con background e preferenze diverse di creare contratti intelligenti sicuri.

Strumenti e framework di sviluppo diversi

Ethereum ha un sacco di strumenti e framework di sviluppo, quindi può aiutare gli sviluppatori di ogni tipo e con qualsiasi preferenza.

Strumenti di sviluppo:

• •Elmetto
• •Ape
• •Foundry
• •Web3j

API di comunicazione frontend:

• •Web3.js
• •Ethers.js
• •Web3j

Questi strumenti ti permettono di creare facilmente un'applicazione basata su Ethereum.

Sviluppo di applicazioni decentralizzate

La piattaforma Ethereum permette agli sviluppatori di creare un sacco di app decentralizzate, usando gli smart contract e la trasparenza e sicurezza della blockchain.

Possibili casi d'uso:

• •Applicazioni di finanza decentralizzata (sistemi di prestito, stablecoin, scambi decentralizzati)
• •Contratti intelligenti per la proprietà verificabile dei beni
• •Arte, oggetti da collezione e applicazioni immobiliari
• •Scambi decentralizzati

Comunità in crescita - Ethereum sta crescendo velocemente con sempre più sviluppatori, appassionati e altri che lavorano allo sviluppo e all'adozione.

Opportunità open source - La natura open source di Ethereum incoraggia la collaborazione e accoglie le innovazioni, poiché gli sviluppatori possono:

• •Mostra le tue abilità
• •Collabora con gli altri sviluppatori
• •Ricevi un premio per le tue soluzioni innovative

Man mano che la piattaforma Ethereum si evolve e matura, il panorama normativo e di conformità diventa sempre più importante da affrontare.

Sfide normative

Mancanza di piattaforme normative omogenee - Una delle sfide principali che gli sviluppatori di Ethereum devono tenere a mente è che le normative sulle criptovalute sono molto diverse nelle varie giurisdizioni. Questo rende difficile sviluppare applicazioni in giurisdizioni diverse garantendo al contempo la conformità.

Sfide legate alla decentralizzazione - Il fatto che la blockchain di Ethereum sia decentralizzata è una sfida per chi cerca di mettere in atto standard di conformità e fa discutere sull'equilibrio tra innovazione e regolamentazione.

Questioni relative allo status giuridico - Lo status giuridico degli smart contract e la categoria dei token presentano delle sfide. Gli sviluppatori devono capire le differenze tra:

• •Token di utilità
• •Token di sicurezza (che sono più regolamentati)

Requisiti di conformità - I progetti basati su Ethereum sono sottoposti a controlli normativi, con un aumento degli oneri di conformità, tra cui:

• •Processi Know Your Customer (KYC)
• •Procedure antiriciclaggio (AML)
• •Misure di prevenzione dei reati finanziari

Protezione dei dati - La protezione dei dati e la sicurezza informatica sono questioni importanti di conformità che gli sviluppatori di Ethereum devono affrontare. Gli sviluppatori dovrebbero assicurarsi che le loro app gestiscano i dati degli utenti in modo sicuro e conforme alle normative.

Collaborazione industriale e autoregolamentazione

Sforzi collaborativi lavora per creare standard di settore e best practice che aumentino l'adesione all'ecosistema Ethereum.

I progetti di autoregolamentazione includono:

• •Metti insieme delle linee guida per la vendita di token.
• •Metti in atto procedure standardizzate per KYC/AML
• •Creare ecosistemi ecologici e sostenibili

Coinvolgimento della comunità - La collaborazione tra la comunità Ethereum e le agenzie governative è fondamentale per colmare le lacune normative e garantire la sicurezza all'interno dei quadri giuridici.

Cambiamenti nel contesto normativo

Adattamento dei governi - I governi e gli organismi di regolamentazione si stanno lentamente adattando alle sfide create da Ethereum e dalle criptovalute. Mentre alcune giurisdizioni hanno adottato opzioni progressiste, altre si sono dimostrate molto caute.

Influenza futura - La community di Ethereum può influenzare il futuro della piattaforma per quanto riguarda le sue regole. È importante stare al passo con i cambiamenti e assicurarsi che le app siano adattate a questi cambiamenti.

Dialogo continuo - Gli sviluppatori di Ethereum sono in una posizione speciale per gestire il dialogo continuo tra la comunità Ethereum e gli enti regolatori. Condividendo conoscenze ed esperienze, possono dare il loro contributo per:

• •Crea regole sensate ed efficaci
• •Promuovi la crescita del settore
• •Segui le regole che servono