Cairo, un linguaggio di programmazione per trac intelligenti, è nato come soluzione per migliorare il funzionamento delle applicazioni blockchain, in particolare sulla rete Ethereum . Il suo obiettivo principale era rendere queste applicazioni più veloci ed efficienti, un’esigenza cruciale nel mondo blockchain.
Lo sviluppo di Cairo è iniziato con la sua prima versione, conosciuta come Cairo v0. Questa versione è stata rivoluzionaria, offrendo un nuovo modo di scrivere trac intelligenti, concentrandosi sulla garanzia che i calcoli potessero essere dimostrati corretti ed efficienti. Tuttavia, Cairo v0 aveva le sue sfide, soprattutto nel modo in cui gestiva la memoria e quanto fosse facile da usare per gli sviluppatori.
Dal Cairo V0 al Cairo 1.0
Il salto al Cairo 1.0 nel 2023 è stato un cambiamento importante. Non si è trattato di un semplice aggiornamento, ma ha ridisegnato completamente il linguaggio. Gran parte di questo cambiamento è stato ispirato dal linguaggio di programmazione Rust.
Rust è noto per essere sicuro ed efficiente e queste qualità sono state introdotte in Cairo 1.0. Questa influenza è visibile nel modo in cui Cairo 1.0 gestisce diversi tipi di dati, mantiene le sue operazioni sicure e nella struttura generale del linguaggio, rendendo più semplice per gli sviluppatori scrivere e mantenere il proprio codice.
Una delle caratteristiche chiave prese da Rust e applicata a Cairo 1.0 è il modo in cui gestisce la memoria. In termini semplici, garantisce che la memoria utilizzata dai programmi sia gestita in modo da prevenire errori e garantire un funzionamento più fluido dei programmi. Questo viene fatto senza bisogno di processi aggiuntivi per gestire la memoria, che possono rallentare il tutto.
Caratteristiche principali di Cairo 1.0
Completezza di Turing e sue implicazioni
La completezza di Turing di Cairo 1.0 è una caratteristica fondamentale, a significare la sua capacità di eseguire qualsiasi calcolo che una macchina di Turing può fare, con tempo e memoria adeguati. Questa caratteristica è cruciale per la programmazione dei trac intelligenti, poiché garantisce che Cairo 1.0 possa gestire un’ampia gamma di problemi computazionali, rendendolo altamente versatile.
Le implicazioni di ciò sono profonde. Gli sviluppatori possono teoricamente costruire qualsiasi algoritmo o logica all’interno di uno smart trac Cairo 1.0, spingendo i confini di ciò che può essere ottenuto sulle piattaforme blockchain.
Sintassi potente ispirata a Rust
La sintassi di Cairo 1.0 si ispira fortemente a Rust, noto per la sua chiarezza ed efficienza. Questa ispirazione si traduce in una sintassi potente e intuitiva per gli sviluppatori, che facilita la scrittura di codice pulito e gestibile.
La sintassi simile a Rust contribuisce anche a ridurre gli errori di codifica e a un processo di sviluppo più snello. Questo approccio alla progettazione della sintassi in Cairo 1.0 non solo migliora la produttività degli sviluppatori ma eleva anche la qualità complessiva dei trac intelligenti scritti nel linguaggio.
Sierra: rappresentazione intermedia sicura
Sierra, la Rappresentanza Intermedia Sicura in Cairo 1.0, gioca un ruolo fondamentale nell'architettura del linguaggio. Funziona come un ponte tra il codice del Cairo di alto livello e il bytecode di livello inferiore, garantendo che ogni programma eseguito al Cairo sia verificabile e sicuro.
L'introduzione di Sierra segna un progresso significativo nella capacità del linguaggio di gestire calcoli complessi in modo sicuro ed efficiente. Fornisce un ulteriore livello di sicurezza, proteggendo da potenziali vulnerabilità e garantendo l'integrità del codice.
Integrità computazionale con prove STARK
Cairo 1.0 sfrutta le prove STARK (Scalable Transparent Arguments of Knowledge) per garantire l'integrità computazionale. Questa caratteristica è essenziale per mantenere l’affidabilità e l’affidabilità dei calcoli sulla blockchain.
Le prove STARK consentono a Cairo 1.0 di verificare la correttezza dei calcoli senza rivelare i dati sottostanti, offrendo privacy e sicurezza. Questo aspetto è particolarmente vitale negli scenari in cui sono coinvolti dati sensibili, garantendo che, sebbene l’integrità del calcolo sia verificabile, i dati stessi rimangano dent .
Supporto alla comunità e alla documentazione
Una community solida e una documentazione completa sono i principali punti di forza di Cairo 1.0. La crescente comunità di sviluppatori del linguaggio contribuisce a un ricco ecosistema di conoscenze, strumenti e migliori pratiche condivise. Questo supporto da parte della comunità è prezioso per i nuovi sviluppatori che devono affrontare le complessità di Cairo 1.0.
L'ampia documentazione disponibile per Cairo 1.0 fornisce linee guida e risorse chiare, facilitando una curva di apprendimento più fluida e aiutando gli sviluppatori a superare le sfide tecniche. Questa combinazione di supporto comunitario e documentale è determinante nel promuovere un ambiente favorevole all’innovazione e alla collaborazione nell’ecosistema Cairo 1.0.
Importanti concetti di programmazione in Cairo 1.0
Tipi di dati al Cairo 1.0
Cairo 1.0 introduce un set completo di tipi di dati, ciascuno dei quali serve uno scopo specifico nella programmazione dei trac intelligenti:
Tipi di dati di base : esempi di tipi di dati di base al Cairo includono booleani, che rappresentano valori vero/falso, e numerici per operazioni matic I tipi numerici sono ulteriormente suddivisi in sottotipi, come "felt", un elemento di campo che rappresenta i numeri interi, cruciale per le operazioni aritmetiche negli smart trac .
Tipi di dati di sequenza : questa categoria comprende tipi come tuple e array. Le tuple consentono il raggruppamento di valori di vario tipo, mentre gli array facilitano la memorizzazione di tipi di dati omogenei, essenziali per la gestione di elenchi di elementi nei trac .
Tipi di dati del puntatore : i puntatori vengono utilizzati per fare riferimento a posizioni di memoria. In Cairo 1.0, i puntatori sono fondamentali per un'efficiente gestione della memoria e l'accesso ai dati, svolgendo un ruolo vitale nell'approccio del linguaggio alla gestione di strutture dati complesse.
Defi dall'utente : includono strutture ed enumerazioni, che consentono agli sviluppatori di creare tipi di dati personalizzati su misura per esigenze specifiche. Le strutture sono particolarmente utili per raggruppare dati correlati, mentre le enumerazioni aiutano defi un tipo enumerando i suoi possibili valori, aumentando la flessibilità del linguaggio.
Macro di supporto: si tratta di strumenti che aiutano nella semplificazione e nella leggibilità del codice. Automatizzano i modelli comuni, riducendo la necessità di codice ripetitivo e migliorando l'efficienza complessiva del codice.
Specifiche della sintassi in Cairo 1.0
La sintassi di Cairo 1.0 è progettata per garantire chiarezza ed efficienza, con diverse caratteristiche chiave:
Tratti : i tratti in Cairo 1.0 sono simili alle interfacce in altri linguaggi, defi un insieme di funzioni che un tipo deve implementare. Sono essenziali per creare codice flessibile e riutilizzabile, consentendo a diversi tipi di condividere la stessa interfaccia.
Suggerimento : il meccanismo di "suggerimento" in Cairo 1.0 fornisce indicazioni al compilatore sull'ottimizzazione dell'esecuzione del codice. Sebbene il suo utilizzo sia stato perfezionato in Cairo 1.0, rimane uno strumento potente per influenzare il comportamento del compilatore, specialmente nei calcoli complessi.
Funzioni di test : queste funzioni sono parte integrante per garantire la correttezza del codice. Consentono agli sviluppatori di scrivere test all'interno della stessa base di codice, semplificando il processo di test e garantendo che ogni parte del codice si comporti come previsto.
Modello di proprietà e memoria al Cairo 1.0
Il modello di memoria in Cairo 1.0 è una caratteristica straordinaria, influenzata dall'approccio di Rust alla sicurezza della memoria. Il linguaggio adotta un sistema di tipo lineare, in cui ogni valore ha un unico proprietario e la memoria è gestita in modo esplicito. Le regole di proprietà in Cairo 1.0 garantiscono che i valori vengano eliminati (o eliminati) quando il loro proprietario esce dall'ambito, impedendo accessi e modifiche non autorizzati, un aspetto critico nel contesto della sicurezza blockchain.
Questo approccio alla memoria e alla proprietà non solo rende i programmi Cairo 1.0 più sicuri, ma anche più prevedibili e più facili da ragionare, un vantaggio significativo nel complesso mondo della programmazione dei trac intelligenti.
Guida passo passo alla creazione di uno Smart trac di base al Cairo
Configurazione iniziale
Installa Cairo : inizia installando la lingua Cairo sul tuo sistema. Ciò in genere comporta il download del pacchetto Cairo e l'impostazione delle variabili di ambiente necessarie.
Crea una directory di progetto : crea una nuova directory per il tuo progetto. Questo sarà lo spazio di lavoro in cui risiede il tuo trac .
Scrivere lo Smart Con trac
Inizia con un modello di base che puoi modificare in seguito oppure scrivi il tuo codice da zero.
Ad esempio, ecco un esempio di trac intelligente scritto al Cairo che consente agli utenti di depositare token, ritirarli e controllare il proprio saldo.
In questo esempio, la funzione “ deposito” aggiunge una quantità specifica di gettoni al saldo dell'utente. La funzione “ prelevare ” consente all'utente di rimuovere una certa quantità di gettoni dal proprio saldo, a condizione che ne abbia abbastanza. La funzione “ get_balance ” è una funzione di visualizzazione che restituisce il saldo corrente del token di un utente.
Successivamente, esegui il compilatore Cairo per compilare il tuo smart trac . Ciò genererà gli artefatti necessari per implementare il trac .
Si consiglia vivamente di testare il trac su una testnet locale prima di distribuirlo su una rete attiva. Ciò consente di dent e risolvere eventuali problemi in un ambiente controllato. A questo scopo è possibile utilizzare strumenti come il testnet locale del Cairo.
Implementazione degli Smart Con trac
L’implementazione di un trac intelligente al Cairo è un processo semplificato che colma il divario tra il tuo ambiente di sviluppo locale e la rete blockchain attiva. È il momento in cui il tuo codice si trasforma in uno smart trac funzionale e accessibile.
Ecco i passaggi generali per implementare il tuo smart trac :
Configurazione degli strumenti di distribuzione : Cairo ti presenta strumenti di distribuzione che semplificano sostanzialmente il processo di distribuzione. Configura questi strumenti specificando parametri di distribuzione cruciali, come il trac , lo stato iniziale e i dettagli del portafoglio.
Scelta della rete : la prossima decisione critica ruota attorno alla scelta della rete di distribuzione. Sarà una testnet o una mainnet? La distribuzione su una testnet aiuta a testare la funzionalità senza esporre risorse reali. Tuttavia, l’implementazione sulla rete principale rende attivo il contratto trac .
Portafogli e chiavi private : il tuo viaggio verso l'implementazione dipende dall'accesso a un portafoglio dotato di fondi adeguati per coprire le tariffe del gas. In questo caso è importante vigilare sulla conservazione sicura delle chiavi private e delle informazioni del portafoglio.
Invio e verifica delle transazioni : questo spinge il tuo contratto trac della blockchain. Dopo il mining riuscito della transazione, il passaggio successivo è la verifica. Utilizza un blockchain explorer per confermare l' implementazione del trac
Interazione user-friendly : con il tuo contratto trac implementato sulla blockchain, il tuo viaggio è lungi dall'essere finito. Per massimizzare la sua utilità e incoraggiare il coinvolgimento degli utenti, creare istruzioni complete e di facile utilizzo su come interagire con il trac .
Conclusione
Il viaggio del Cairo dalla sua versione iniziale a Cairo 1.0 riflette un impegno per l'efficienza, la sicurezza e l'accessibilità. Con la sua sintassi ispirata a Rust, Sierra per il calcolo sicuro e l'integrazione con i rollup ZK di StarkNet, Cairo emerge come un attore vitale nella scalabilità Ethereum e nel miglioramento della sicurezza della blockchain. Armato di una comunità in crescita e di un’ampia documentazione, Cairo consente agli sviluppatori di creare trac intelligenti robusti e scalabili, promettendo un futuro luminoso nella tecnologia blockchain.
