8 najlepszych frameworków do tworzenia łańcuchów bloków

Jeśli chodzi o wybór idealnych frameworków do tworzenia łańcuchów bloków dla twojego projektu, odpowiedź nie jest wcale prosta. Ekosystem łańcuchów bloków stale się rozwija, a liczba narzędzi i rozwiązań stale rośnie, co sprawia, że proces wyboru staje się coraz bardziej złożony. Wybór odpowiedniego frameworka zależy w dużej mierze od wymagań i celów twojego projektu.

Pierwszą kwestią, którą należy wziąć pod uwagę, jest charakter twojego projektu. Jeśli chcesz stworzyć aplikację blockchain w sieci publicznej, możesz zapoznać się z Ethereum, Tezos, EOS i Tron. Każda z nich ma inne zalety, które pozwalają zaspokoić różne potrzeby rozwojowe.

Ethereum jest jednym z najbardziej uznanych i zaufanych rozwiązań na rynku. Ta otwarta platforma bez zezwoleń umożliwia tworzenie zdecentralizowanych aplikacji oraz zdecentralizowanych organizacji autonomicznych. Ethereum jako pierwsze wprowadziło mechanizm inteligentnych kontraktów, który stał się tak ważny w rozwoju technologii blockchain i pomógł spopularyzować nowoczesne platformy inteligentnych kontraktów. Ethereum Virtual Machine to środowisko uruchomieniowe wymagane do działania inteligentnych kontraktów, a każdy węzeł ma własną kopię EVM, która wykonuje kontrakty.

Oryginalna sieć Ethereum wykorzystuje algorytm konsensusu proof-of-work, podobnie jak Bitcoin. Wykorzystuje tokeny Ether jako środek płatniczy w transakcjach i zdecentralizowanych usługach aplikacyjnych. Pomimo tego, że Ethereum jest drugą co do wielkości kryptowalutą pod względem kapitalizacji rynkowej, boryka się z poważnymi problemami związanymi ze skalowalnością, niską prędkością transakcji i wysokimi opłatami.

Platforma przechodzi obecnie proces rewolucyjnych zmian związanych z przejściem na Ethereum 2.0. Najważniejszą zmianą jest przejście z konsensusu proof-of-work na proof-of-stake. Przejście to odbywa się stopniowo, aby spowodować jak najmniejsze zakłócenia w działaniu milionów inteligentnych kontraktów i aplikacji już działających w sieci.

W ramach nowego systemu proof-of-stake walidatorzy stawiają określoną kwotę ETH, aby uczestniczyć w walidacji bloków. Kiedy nowy blok ma zostać zweryfikowany, system losowo wybiera walidatora, który otrzymuje tokeny jako nagrodę za pomyślne wygenerowanie bloku. Ten nowy system zapewnia większe bezpieczeństwo, ponieważ walidatorzy ryzykują utratę postawionych środków w przypadku próby naruszenia bezpieczeństwa sieci. Ponadto proof-of-stake nie wymaga dużej infrastruktury obliczeniowej, a do udziału w sieci proof-of-stake wystarczy standardowy laptop.

Tezos to zdecentralizowana i samorządna platforma blockchain, która wyróżnia się na tle konkurencji dzięki swojej unikalnej cechy. Sieć może wprowadzać zmiany bez konieczności przeprowadzania hard forka, co pozwala blockchainowi na płynny rozwój dzięki metodom głosowania w łańcuchu bloków. Metoda ta pozwala na wprowadzanie usprawnień bez dzielenia społeczności użytkowników.

Platforma działa w oparciu o natywne tokeny znane jako tez, które nie są generowane w ramach konwencjonalnych procesów proof-of-work. Tezos wykorzystuje płynny konsensus proof-of-stake, co odróżnia go od konwencjonalnych frameworków delegowanego proof-of-stake. Posiadacze tokenów mają możliwość delegowania swoich praw głosu bez rezygnacji z własności i mogą łatwo cofnąć delegację, jeśli podejrzewają oszustwo lub stracą zaufanie do wybranego delegata. Struktura ta łączy aspekty bezpośredniego i reprezentatywnego zarządzania, oferując lepszą reprezentację mniejszościowym udziałowcom.

Tworzenie inteligentnych kontraktów w Tezos wymaga zrozumienia funkcjonalnych języków programowania, w szczególności Michelson. Funkcjonalne języki programowania są często używane w dziedzinach wymagających wysokiej dokładności i niezawodności, takich jak sektor lotniczy i jądrowy. W rozwoju blockchain ta metoda poprawia bezpieczeństwo i usprawnia monitorowanie zmian, zapewniając spójność wykonywania zadań.

EOS funkcjonuje jako otwarta platforma blockchain przeznaczona do wdrażania zdecentralizowanych aplikacji za pośrednictwem inteligentnych kontraktów, zapewniając jednocześnie zdecentralizowane opcje przechowywania danych. Jako nowsza wersja blockchain, EOS koncentruje się na braku opłat transakcyjnych i zwiększonej skalowalności.

Platforma eliminuje tradycyjne opłaty transakcyjne, rozdzielając zasoby na podstawie posiadanych tokenów. Użytkownicy posiadający określoną liczbę tokenów mogą przeprowadzać taką samą liczbę transakcji. Model ten zapewnia przejrzysty i spójny podział zasobów, co jest szczególnie korzystne w przypadku testowania aplikacji i wdrażania rozwiązań przy zachowaniu efektywności kosztowej.

EOS rozwiązuje problemy związane ze skalowalnością poprzez swój system konsensusu delegowanego proof-of-stake, oferując jedno z godnych uwagi rozwiązań w zakresie skalowalności łańcucha bloków i umożliwiając tysiące transakcji na sekundę. Posiadacze tokenów mogą generować bloki zgodnie z głosami zebranymi od innych użytkowników. Ta demokratyczna metoda umożliwia każdemu posiadaczowi tokenów udział w procesie zatwierdzania walidacji.

Platforma zwiększa szybkość działania dzięki zastosowaniu technologii przetwarzania równoległego, która rozdziela zadania między kilka procesorów. Obsługa języka programowania C++ przez platformę zapewnia znaczne korzyści. Takie dostosowanie pozwala programistom tworzyć skomplikowane algorytmy z zaawansowaną logiką aplikacji, jednocześnie ułatwiając wprowadzanie zmian w kodzie. Funkcje tego języka umożliwiają szybsze i skuteczniejsze wprowadzanie modyfikacji.

Tron umożliwia wdrażanie zdecentralizowanych aplikacji za pośrednictwem inteligentnych kontraktów i składa się z trójwarstwowej architektury, która obejmuje warstwę pamięci masowej, warstwę rdzenia i warstwę aplikacji. Platforma wykorzystuje metodę konsensusu delegowanego dowodu stawki, gwarantującą skuteczne głosowanie w czasie rzeczywistym i szybką obsługę transakcji. Ta struktura konsensusu wykazuje dużą odporność na szkodliwe ataki i nieuczciwe praktyki. Podejście Tron do delegowanego dowodu stawki różni się od podejścia EOS, zapewniając wyraźną przewagę konkurencyjną.

Główną zaletą Tron jest jego pełna kompatybilność z Ethereum dzięki wykorzystaniu wspólnej technologii inteligentnych kontraktów. Platforma stanowi atrakcyjną opcję, oferującą niższe koszty transakcji i utrzymania w porównaniu z Ethereum. Przez długi czas była postrzegana jako alternatywna opcja proof-of-stake dla Ethereum, choć status ten może ulec zmianie wraz z pojawieniem się Ethereum 2.0.

Organizacje, które chcą wdrożyć prywatne rozwiązania blockchain, mogą korzystać z frameworków takich jak Hyperledger Fabric, R3 Corda, Substrate i Tendermint, które są powszechnie uważane za wiodące platformy blockchain dla przedsiębiorstw i oferują szeroki wybór możliwości.

Hyperledger Fabric jest jedną z sześciu struktur blockchain w ekosystemie Hyperledger i wyróżnia się jako najbardziej elastyczny wybór. Platforma ta ułatwia tworzenie rozwiązań blockchain dzięki modułowej architekturze blockchain, umożliwiając programistom dodawanie różnych funkcji i dostosowywanie platformy do konkretnych potrzeb. Użytkownicy mogą zasadniczo budować własne rejestry, łącząc różne elementy kodu w celu opracowania nowych wersji blockchain.

Jako sieć z ograniczonym dostępem, Fabric ogranicza dostęp wyłącznie do autoryzowanych użytkowników. Uczestnicy są zobowiązani do wniesienia określonej kwoty kapitału w celu weryfikacji swojej tożsamości przed uzyskaniem dostępu do systemu. Ta konieczność autoryzacji sprawia, że Fabric jest wyjątkowo odpowiedni do tworzenia łańcuchów bloków dla przedsiębiorstw. W branży bankowej i technologii finansowej funkcje autoryzacji użytkowników i weryfikacji tożsamości mają kluczowe znaczenie dla skutecznego działania. Dodatkowe elementy bezpieczeństwa obejmują zapytania kluczem i modele bezpieczeństwa sprzętu.

Godną uwagi cechą tej struktury jest jej modułowa struktura sieciowa, funkcjonująca niezależnie od konwencjonalnych systemów proof-of-work lub proof-of-stake. Takie podejście konsensusowe oferuje znaczne korzyści pod względem skalowalności sieci i wydajności. Brak górników lub walidatorów eliminuje opóźnienia w potwierdzaniu transakcji, a modułowość pozwala na dostosowanie do konkretnych potrzeb klientów.

Corda umożliwia tworzenie rozwiązań opartych na technologii blockchain i została specjalnie zaprojektowana jako technologia rozproszonego rejestru, z silnym naciskiem na zdecentralizowane finanse. Oprócz pełnienia funkcji platformy, Corda działa jako konsorcjum ponad trzystu organizacji współpracujących w celu osiągnięcia wspólnych celów. Chociaż trwają dyskusje na temat tego, czy Corda kwalifikuje się jako prawdziwy blockchain, firma z pewnością wykorzystuje technologię blockchain jako swoje podstawowe rozwiązanie.

Środowisko stworzone przez R3 oferuje bezpieczną i przejrzystą platformę do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji. Pierwotnie przeznaczony dla technologii finansowych, Corda znalazł zastosowanie w wielu sektorach, takich jak finansowanie handlu, zarządzanie łańcuchem dostaw i opieka zdrowotna.

Podobnie jak Hyperledger Fabric, Corda funkcjonuje jako sieć z ograniczonym dostępem, dostępna wyłącznie dla uwierzytelnionych uczestników. Ta cecha sprawia, że idealnie nadaje się do rozwoju blockchain w przedsiębiorstwach, gdzie istnieje potrzeba śledzenia i identyfikacji. Co ważne, Corda nie obsługuje żadnych kryptowalut ani nie zarządza wewnętrznymi tokenami, co oznacza, że dostęp można uzyskać wyłącznie poprzez autoryzację.

Unikalnym aspektem sieci Corda jest jej struktura inteligentnych kontraktów. Inteligentne kontrakty Corda zawierają zarówno kod wykonywalny, jak i terminologię prawną. Taka konstrukcja ma na celu umożliwienie zawierania kontraktów z konkretnymi adnotacjami prawnymi, ustanawiając autentyczność w oparciu o sam kod. Taka konstrukcja inteligentnych kontraktów, znana jako kontrakty Ricardian, podkreśla charakterystyczną cechę Corda, która odróżnia ją od Fabric.

Oceniając rozwiązania blockchain dla przedsiębiorstw Corda i Hyperledger Fabric, obie platformy umożliwiają wam wdrożenie odrębnych systemów blockchain z kontrolowanym dostępem. Cecha ta zapewnia znaczące korzyści dla wdrożeń blockchain w biznesie, choć budzi dyskusję na temat standardowych koncepcji otwartości i dostępności blockchain. Krytycy twierdzą, że systemy bez konwencjonalnych mechanizmów proof-of-work mogą być bardziej podatne na ataki, a brak górników zmniejsza zarówno niezależność, jak i anonimowość.

Framework programistyczny Substrate oferuje infrastrukturę blockchain, która ułatwia tworzenie różnych zdecentralizowanych aplikacji wykorzystujących technologię blockchain. W przeciwieństwie do wspomnianych wcześniej sieci, Substrate zapewnia programistom szerszy wachlarz opcji i zasobów. Framework umożliwia programistom skupienie się na projektowaniu logiki aplikacji zamiast tworzeniu unikalnej architektury dla każdej funkcji programu, dzięki istniejącym narzędziom zawartym w ekosystemie.

Podstawowa architektura Substrate przyjmuje strukturę modułową podobną do struktury Hyperledger Fabric. Ta modułowa konstrukcja sprzyja wyjątkowo elastycznym i dostosowanym do potrzeb ustawieniom. W przeciwieństwie do Fabric, Substrate oferuje szerszy zakres narzędzi i ułatwia tworzenie znacznie bardziej złożonych aplikacji. Dzięki wykorzystaniu języka Rust programiści mogą tworzyć kod w dowolnym języku, który można skompilować do WebAssembly.

Głównym celem Substrate jest zapewnienie zrozumiałej i przyjaznej dla użytkownika struktury do tworzenia łańcuchów bloków. W rezultacie nie wymaga on określonego mechanizmu konsensusu i może dostosowywać się do różnych metod. Substrate pozwala wam zmieniać różne mechanizmy konsensusu lub rozpoczynać projekty z jednym konsensusem i przechodzić na inny bez konieczności hard forka, o ile warstwa rdzeniowa pozostaje niezmieniona. Framework zapewnia kilka dodatkowych funkcji, takich jak możliwości lekkiego klienta, usprawniające i upraszczające procesy rozwoju.

Wyjaśnienie mechanizmu konsensusu Tendermint: Tendermint służy jako system niezawodnego i bezpiecznego powielania aplikacji. Jego modułowa konstrukcja umożliwia tworzenie różnorodnych typów rozwiązań o różnych funkcjach, wykorzystujących różne metody konsensusu, które chronią przed atakami podwójnego wydatkowania.

Podstawowa struktura łańcucha bloków składa się z trzech poziomów: sieci, konsensusu i aplikacji. Tendermint umożliwia modyfikację dowolnej warstwy w oparciu o indywidualne potrzeby i specyfikacje użytkowników. Jeśli chodzi o dostosowywanie aplikacji, ta elastyczność jest bardzo korzystna przy podejmowaniu decyzji między typami sieci prywatnych lub bez zezwoleń. Deweloperzy mogą zdefiniować typ sieci na początku projektu. W warstwie aplikacji można włączyć lub dostosować wiele dodatkowych implementacji, takich jak techniki zatwierdzania walidatorów i rodzaje wyborów. Tendermint wykorzystuje protokół ABCI, aby zagwarantować kompatybilność ze wszystkimi językami programowania, usprawniając i przyspieszając proces rozwoju.

Struktura wykorzystuje ulepszony mechanizm konsensusu proof-of-stake wspierany przez protokół Byzantine Fault-Tolerant. Wykorzystuje standardowy system proof-of-stake, w którym walidatorzy blokują określoną kwotę kapitału jako stawkę, co pozwala wam uczestniczyć w głosowaniu blokowym. Tendermint działa jako system częściowo synchroniczny, co oznacza, że jego postęp zależy od założeń dotyczących czasu, ale szybkość tego postępu jest określana przez rzeczywistą prędkość sieci, a nie konfigurację systemu. Ta metoda synchronizacji pomaga uniknąć rozgałęzień, o ile system kładzie większy nacisk na bezpieczeństwo niż funkcjonalność.

Istotnym aspektem Tendermint jest ostateczność transakcji w systemie. Ostateczność odnosi się do stanu, w którym transakcja, po jej wykonaniu, nie może zostać cofnięta ani unieważniona. Ta funkcja ma na celu rozwiązanie problemów zaobserwowanych w Ethereum i Bitcoinie, związanych z finalizacją transakcji i możliwością ich cofnięcia podczas hard forków. Dzięki Tendermint transakcje są finalizowane i weryfikowane w ciągu jednej sekundy i pozostają chronione przed atakami, ponieważ algorytmy konsensusu zapobiegają hard forkom.

Wybór odpowiedniego frameworka

Sektor blockchain charakteryzuje się ostrą konkurencją i podlega ciągłej ekspansji i ulepszeniom. W związku z tym wskazanie jednego optymalnego rozwiązania odpowiedniego dla wszystkich wymagań projektu byłoby mylące. Różnorodność frameworków blockchain wynika ze znacznych różnic w potrzebach i wymaganiach klientów. Bardziej odpowiednią strategią jest dostosowanie konkretnych platform do określonych celów.

Klienci skupiają się początkowo na zrozumieniu celu i skalowalności projektu, identyfikacji grupy docelowej oraz rozpoznaniu branży, w której ma być stosowana technologia blockchain. Ethereum, Tezos lub EOS mogą być idealnymi frameworkami blockchain dla zdecentralizowanych finansów i wdrażania zdecentralizowanych aplikacji finansowych. Jednak gdy organizacje oceniają najlepsze frameworki blockchain dla aplikacji korporacyjnych — zwłaszcza dla rozwiązań z zakresu technologii finansowych i ekosystemów biznesowych — na uwagę zasługują platformy z ograniczonym dostępem, takie jak Corda lub Hyperledger Fabric. Te ostatnie alternatywy mogą być również odpowiednie do wdrażania blockchain w służbie zdrowia, łańcuchu dostaw, finansowaniu handlu i wielu innych sektorach.

Klienci potrzebujący bardziej złożonych rozwiązań z zaawansowanymi funkcjami lub specjalistycznymi narzędziami powinni rozważyć wykorzystanie Tezos, Substrate lub Tendermint, które zapewniają szersze możliwości rozwoju. Tezos ułatwia uruchamianie bezpiecznych, prawdziwie skalowalnych sieci blockchain zawierających określone zakodowane komponenty i instrumenty. Niemniej jednak projekty pozostają na platformie Tezos, w przeciwieństwie do dwóch pozostałych alternatyw.

Substrate i Tendermint to stosunkowo nowe, ale silne podmioty w branży blockchain. Ramy te umożliwiają tworzenie dostosowanych do potrzeb łańcuchów bloków poprzez wykorzystanie określonych elementów oferowanych przez Substrate lub Tendermint w celu ułatwienia rozwoju. Ramy te działają jako modułowe komponenty, które umożliwiają programistom tworzenie nowych łańcuchów bloków o określonych cechach.

Wybór odpowiedniego frameworka do tworzenia łańcuchów bloków i jego prawidłowe wdrożenie może stanowić trudność nawet dla doświadczonych programistów. Dogłębna analiza projektu pozwala zaproponować odpowiednie frameworki do tworzenia łańcuchów bloków, które spełniają wszystkie kryteria.

Co stanowi strukturę łańcucha bloków?

Framework blockchain zawiera gotowe do użycia narzędzia, biblioteki, moduły i inne narzędzia do tworzenia blockchain, które usprawniają tworzenie aplikacji opartych na technologii blockchain. Umożliwia on programistom tworzenie, uruchamianie i nadzorowanie zdecentralizowanych aplikacji oraz inteligentnych kontraktów bez konieczności budowania od podstaw infrastruktury bazowej, co pozwala zaoszczędzić czas i zasoby.

Jakie są znane frameworki blockchain?

Do dobrze znanych frameworków blockchain należą:

• •Ethereum
• •Hyperledger Fabric
• •Corda
• •Kworum
• •Stellar
• •EOSIO
• •Tron
• •Cosmos SDK

Te frameworki odpowiadają na różne przypadki użycia, branże i wymagania dotyczące skalowalności, umożliwiając wam wybór rozwiązania, które najlepiej odpowiada wymaganiom waszego projektu.

Czy systemy blockchain mają zastosowanie w aplikacjach biznesowych?

Frameworki blockchain z pewnością mogą wspierać aplikacje korporacyjne. Liczne frameworki, takie jak Hyperledger Fabric i Corda, są dostosowane do szerokich wymagań przedsiębiorstw. Frameworki te zapewniają funkcje, takie jak sieci z ograniczonym dostępem, poufność danych i skalowalność, które mają kluczowe znaczenie dla zastosowania technologii blockchain w środowisku komercyjnym.

Czy programiści potrzebują szczególnej wiedzy lub umiejętności, aby korzystać z frameworka blockchain?

Aby efektywnie wykorzystać framework blockchain, deweloperzy muszą dokładnie zrozumieć podstawy technologii blockchain, które obejmują:

• •Sieci zdecentralizowane
• •Metody konsensusu
• •Techniki kryptograficzne

Ponadto niezbędna jest znajomość języków programowania i narzędzi potrzebnych do pracy z konkretnymi frameworkami, takich jak Solidity dla Ethereum lub Java dla Corda.

W przypadku publicznych sieci blockchain ważnymi cechami są typ sieci, metoda konsensusu, model cenowy i kompatybilne technologie. Wiele zespołów poszukuje również porównania Ethereum i Hyperledger Fabric, aby lepiej zrozumieć sieci blockchain z zezwoleniami i bez zezwoleń oraz różnice między ekosystemami publicznymi i prywatnymi.

W przypadku platform korporacyjnych i konfigurowalnych wymagania znacznie się różnią.

Zrozumienie, jak prawidłowo wybrać opcje platformy programistycznej blockchain, wymaga dokładnego porównania frameworków blockchain i ma zasadnicze znaczenie dla powodzenia projektu. Dokładna ocena takich elementów, jak łatwość obsługi, skalowalność, bezpieczeństwo i wsparcie społeczności, prowadzi do podjęcia świadomej decyzji. Deweloperzy mogą wybierać frameworki blockchain, które są dostosowane do konkretnych potrzeb projektu, gwarantując najlepsze wyniki swoich działań związanych z blockchain.