本文將對(duì)區(qū)塊鏈開發(fā)使用的技術(shù)、工具、語言、平臺(tái)做一次全景掃描，并對(duì)其應(yīng)用狀況進(jìn)行分類。

新工具不僅提升效率，還可為前人所不能。作為活躍開發(fā)領(lǐng)域之一，區(qū)塊鏈新技術(shù)、工具、平臺(tái)、語言與框架層出不窮，然而面對(duì)紛繁復(fù)雜的選擇，開發(fā)者難以面面俱到。

[[253076]]

區(qū)塊鏈開發(fā)——工具與框架篇

Ethers.js是針對(duì)以太坊錢包功能完整實(shí)現(xiàn)的工具包，其API文檔十分詳盡。

Truffle用于開發(fā)合約工程的框架，是一套本地集成開發(fā)環(huán)境和編譯測(cè)試調(diào)試工具。在Truffle提供的開發(fā)環(huán)境里，整合了前端實(shí)例化合約的方法，可以很便捷的調(diào)用合約功能。另外還有各種box支持開箱即用，整合了前端應(yīng)用調(diào)用合約工程的途徑。

Geth是一個(gè)以太坊客戶端，用Go語言編寫，它是目前最常用的以太坊客戶端，有著豐富的API，不過沒有可視化操作界面。可以與Mist配合來進(jìn)行以太坊智能合約的開發(fā)調(diào)試。

Solc是以太坊官方提供的Solidity編譯工具。

OpenZeppelin是已實(shí)現(xiàn)的一系列經(jīng)安全驗(yàn)證的合約工具和ERC標(biāo)準(zhǔn)合約庫(kù)，開發(fā)者可以通過繼承這些合約和libray方便的進(jìn)行合約開發(fā)。

Mist是以太坊PC錢包，可以選擇連接不同的網(wǎng)絡(luò)。包含賬戶管理、交易、調(diào)用合約、部署合約以及部分DApp功能的調(diào)用。針對(duì)以上功能所提供的界面化操作極大的方便了普通用戶發(fā)送交易和調(diào)用合約。

使用Mist可以輕松連接以太坊測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，并支持開發(fā)、部署、調(diào)試智能合約。對(duì)開發(fā)者非常友好。

Remix是一個(gè)集成的編寫部署調(diào)試合約的瀏覽器IDE，可以在remix提供的瀏覽器頁面快速編寫部署合約，支持正式和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連接、靜態(tài)檢查、本地調(diào)試、交易記錄、事件和日志查詢等功能。另外結(jié)合Remixd提供的ws服務(wù)可以連接本地文件進(jìn)行開發(fā)。對(duì)兼容以太坊智能合約的鏈平臺(tái)來說，Remix是非常好用的合約編輯、測(cè)試、部署工具，用戶眾多，已經(jīng)比較成熟。

Docker在區(qū)塊鏈中有多種用途，包括用于 BaaS 服務(wù)中作為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)管理的基礎(chǔ)組件，在Fabric作為智能合約的運(yùn)行容器等。

RocksDB是一種NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，具有高性能和使用簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，許多區(qū)塊鏈項(xiàng)目都以 RocksDB 作為底層的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

MyEtherWallet是一個(gè)很受歡迎的網(wǎng)頁版以太坊在線錢包，具有豐富的資產(chǎn)管理，賬戶備份功能。對(duì)于不想在本地安裝錢包客戶端，存儲(chǔ)全量區(qū)塊信息的用戶來說，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。曾經(jīng)因?yàn)镈NS劫持的問題，導(dǎo)致一些用戶訪問了釣魚網(wǎng)站，損失了大量以太幣資產(chǎn)。MyEtherWallet代碼開源，它不會(huì)存儲(chǔ)用戶的錢包信息賬號(hào)，就算有一天MyEtherWallet網(wǎng)站不能使用，你也可以通過錢包的私鑰和密碼在其他錢包上找回你的錢包賬號(hào)，可放心使用。

MetaMask是一款在谷歌瀏覽器Chrome上使用的插件類型的以太坊錢包，該錢包不需要下載，只需要在谷歌瀏覽器添加對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展程序即可，非常輕量級(jí)，使用起來也非常方便，不需要下載全量區(qū)塊信息，也能讓小白用戶管理自己的數(shù)字資產(chǎn)。對(duì)于以太坊Dapp的普及和傳播起到了非常大的作用。當(dāng)年的以太貓游戲的火爆，Metamask功不可沒。

Embark目前集成了 EVM 區(qū)塊鏈(以太坊)、去中心化存儲(chǔ)(IPFS) 和去中心化通信平臺(tái)(Whisper 和 Orbit)，部署支持 Swarm，方便開發(fā)者搭建自己的區(qū)塊鏈應(yīng)用。

Ganache是Truffle官方推薦使用的客戶端之一(另一個(gè)是Truffle內(nèi)置的Truffle Develop)。

以太坊聯(lián)合創(chuàng)始人Gavin Wood認(rèn)為，所有人都從頭構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)和共識(shí)代碼，非常浪費(fèi)精力。使用Substrate來構(gòu)建新項(xiàng)目，開發(fā)者所要做的，就是在代碼調(diào)用少量函數(shù)，就能獲得各種密碼學(xué)模板，以及定制、搭建和發(fā)布新區(qū)塊鏈所需要的方方面面，“Substrate為區(qū)塊鏈開發(fā)者提供最大限度的自由，花費(fèi)最少的精力”。

關(guān)系數(shù)據(jù)，如MySQL在一些區(qū)塊鏈系統(tǒng)中用作記錄系統(tǒng)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，以便提供比NoSQL更豐富的查詢能力。但關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的靈活性、伸縮性不好，并不太適合區(qū)塊鏈這類數(shù)據(jù)單調(diào)遞增的場(chǎng)景，在數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)上來之后對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)維管理復(fù)雜，因此不推薦使用，建議考慮其它的替代方案。

曾經(jīng)廣泛使用的EtherScripter已被淘汰，Embark、Truffle是其替代者。

區(qū)塊鏈開發(fā)——技術(shù)篇

GOSSIP是一種消息通訊算法，廣泛用于面向公鏈的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，包括比特幣、以太坊等，用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。

POW是目前面向公鏈的眾多共識(shí)算法中唯一具有安全性證明的算法，在中本聰?shù)恼撐囊颜撟C，并且得到比特幣系統(tǒng)的運(yùn)行所證明。缺點(diǎn)是需要消耗算力。

PBFT是一種拜占庭容錯(cuò)的共識(shí)算法，適合用于面向聯(lián)盟鏈的場(chǎng)景，在許多區(qū)塊鏈項(xiàng)目上都采用了 PBFT 算法及其變種算法;但原始的 PBFT 算法本身不支持節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)增加，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要注意。

區(qū)塊鏈開發(fā)——語言篇

Java作為一項(xiàng)成熟的通用語言，掌握開發(fā)人員多，生態(tài)全面，被廣泛運(yùn)用于各類企業(yè)級(jí)系統(tǒng)、中間件的開發(fā)，在區(qū)塊鏈中也被一些項(xiàng)目用做系統(tǒng)開發(fā)語言和合約開發(fā)語言。

Go是高效快速的應(yīng)用邏輯開發(fā)語言，編譯速度優(yōu)越，已經(jīng)有較為強(qiáng)大的基礎(chǔ)庫(kù)，屬于新興語言，很被大家看好。作為一項(xiàng)通用語言，具有內(nèi)存安全、性能優(yōu)異的特點(diǎn)，使用用作區(qū)塊鏈底層系統(tǒng)的開發(fā)語言。由于Go簡(jiǎn)潔易用的語言特性、功能豐富的代碼庫(kù)以及優(yōu)異的性能表現(xiàn)，很多區(qū)塊鏈底層是用Go語言實(shí)現(xiàn)的，Hyperledger Fabric等項(xiàng)目也主推用Go編寫智能合約或DApp，可說Go語言在區(qū)塊的應(yīng)用中已經(jīng)非常成熟。

Go的高性能，預(yù)編譯與語言學(xué)習(xí)的易上手性，使得它非常適合被用來編寫區(qū)塊鏈項(xiàng)目。目前，大量的新的區(qū)塊鏈項(xiàng)目都是用Go來編寫。

JavaScript開發(fā)方便，很多區(qū)塊鏈項(xiàng)目支持。Lisk支持使用JavaScript來開發(fā)智能合約，這使得智能合約的開發(fā)對(duì)于Web開發(fā)者來說，變得更加的簡(jiǎn)單。

Solidity是以太坊EVM虛擬機(jī)上編寫智能合約的圖靈完備語言，也是當(dāng)前智能合約最實(shí)用和使用最廣泛的語言，語法類似JavaScript，適用于以太坊及其擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，只能由 EVM 加載執(zhí)行。但受制于EVM包括以太坊本身的擴(kuò)展性不夠等設(shè)計(jì)缺陷，在開發(fā)效率和運(yùn)行速度上有一定的限制。不過Solidity還在不斷的發(fā)展和更新，可以期待未來更優(yōu)的使用體驗(yàn)，但如果用于正式的重要的業(yè)務(wù)中，需要謹(jǐn)慎考慮。

Rust作為一項(xiàng)通用語言，具有內(nèi)存安全、性能優(yōu)異的特點(diǎn)，使用用作區(qū)塊鏈底層系統(tǒng)的開發(fā)語言。已經(jīng)有一些區(qū)塊鏈項(xiàng)目采用了該語言作為開發(fā)語言。但開發(fā)人群還相對(duì)較少，選擇該語言還需要考慮開發(fā)生態(tài)的成熟度。Rust在不影響性能的前提下提供的安全特性非常有吸引力，這些安全特性也很適用于區(qū)塊鏈開發(fā)。如steem等區(qū)塊鏈項(xiàng)目用Rust開發(fā)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)南拗坪笠策m用于智能合約開發(fā)。Rust可以被C及其它多種語言輕松調(diào)用，且由于其高性能特性，非常適合被用來編寫區(qū)塊鏈相關(guān)組件，比如可插拔密碼庫(kù)和共識(shí)機(jī)制。

作為一項(xiàng)有歷史的成熟的經(jīng)典語言，C++通常用于開發(fā)偏底層的系統(tǒng)，且不斷迭代升級(jí)，引入新特性新思想，性能一直較好，但由于語言特性復(fù)雜，容易產(chǎn)生內(nèi)存安全的問題，對(duì)開發(fā)者要求高，在有其它內(nèi)存安全的語言可選擇的情況下，C++不是進(jìn)行區(qū)塊系統(tǒng)開發(fā)的最優(yōu)選擇。EOS等項(xiàng)目是用C++開發(fā)的，但由于其復(fù)雜性，使用時(shí)需要非常小心。

另外，學(xué)習(xí)曲線較陡，使得越來越多的新的區(qū)塊鏈項(xiàng)目不再使用C++語言來進(jìn)行編寫。但是C++高性能和編譯特性，使得它仍然會(huì)在一些區(qū)塊鏈項(xiàng)目的底層開發(fā)中發(fā)揮作用。

Vyper是新的以太坊語言，它為開發(fā)者提供了Solidity的一種替代選擇。

已有項(xiàng)目采用Clojure編寫合約解釋器，但學(xué)習(xí)曲線較為陡峭，現(xiàn)有開發(fā)者中，熟練掌握的人相當(dāng)少，可能會(huì)面對(duì)缺人或維護(hù)困難的窘境。

Red擁有出色的表達(dá)及DSL能力，但項(xiàng)目仍在開發(fā)中，基礎(chǔ)尚不完備。

區(qū)塊鏈開發(fā)——平臺(tái)篇

迅雷鏈平臺(tái)(Thunder Chain)是高性能、高可靠性、開發(fā)方便、技術(shù)支持完善的主鏈平臺(tái)。

EVM是以太坊上的智能合約引擎，用于執(zhí)行 Solidity 的智能合約，它是一個(gè)棧式虛擬機(jī)，其安全性是還需要完善，眾多針對(duì)以太坊的攻擊方法都是由 EVM 本身的缺陷帶來的，雖然爆出的缺陷已經(jīng)大部分修復(fù)，但畢竟EVM出現(xiàn)的時(shí)間相對(duì)還很短，所以還需更多時(shí)間來觀察其進(jìn)展。

和普通節(jié)點(diǎn)相比，Azure BaaS節(jié)點(diǎn)好處主要是，能讓開發(fā)者快速建立自己所需的開發(fā)環(huán)境，能幫助更快地驗(yàn)證自己的概念和模型，工具性更強(qiáng)，便于創(chuàng)建、部署、運(yùn)行和監(jiān)控區(qū)塊鏈服務(wù)。但其實(shí)用性還有待驗(yàn)證。

Blockchain Testnet可用于測(cè)試和體驗(yàn)操作。允許DApp開發(fā)者使用測(cè)試網(wǎng)絡(luò)方便的進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試，而不必?fù)?dān)心在主鏈上測(cè)試導(dǎo)致的費(fèi)用問題。

Coinbase’s API的提供者Coinbase是全球用戶最多的交易所之一。

Tierion是將區(qū)塊鏈用于驗(yàn)證任何數(shù)據(jù)、文件或過程的平臺(tái)，應(yīng)用場(chǎng)景包括文件存在性證明、審計(jì)跟蹤等，應(yīng)用場(chǎng)景有限，決定使用這個(gè)平臺(tái)之前請(qǐng)先評(píng)估是否跟自己的實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景相匹配。