WebAssembly na Ethereum: Praktyczny przewodnik po programowaniu z użyciem WASM

Maszyna wirtualna Ethereum (EVM) od lat stanowi serce zdecentralizowanego przetwarzania. Na niej działają miliony inteligentnych kontraktów, od protokołów DeFi (zdecentralizowane finanse) Od najbardziej złożonych do najprostszych NFT. Jednak EVM ma ograniczenia w zakresie wydajności, przenośności języka i wydajności obliczeniowej, które ekosystem od dawna stara się przezwyciężyć. Zespół sieciowy (WASM) Jest to najbardziej obiecująca odpowiedź techniczna na to wyzwanie.

Niniejszy przewodnik skierowany jest do programistów z doświadczeniem programistycznym, którzy chcą zrozumieć, jak działa WASM w kontekście blockchain, jakie narzędzia są obecnie dostępne, jak wsparcie w Ethereum wypada w porównaniu do Solana oraz jak zainstalować kompletne środowisko programistyczne w celu wdrożenia pierwszego skompilowanego kontraktu WASM w sieci testowej.

Czym jest WebAssembly i dlaczego jest tak ważny w blockchainie?

WebAssembly to format instrukcji binarnych zaprojektowany jako przenośny cel kompilacji dla języków wysokiego poziomu, takich jak C, C++, Rust czy Go. Został zdefiniowany przez W3C w 2019 roku jako standard internetowy i umożliwia uruchamianie kodu z prędkością zbliżoną do natywnej prędkości sprzętowej w bezpiecznych środowiskach testowych, takich jak przeglądarka lub, w tym kontekście, blockchain.

Znaczenie WASM w blockchainie jest bezpośrednie: maszyna EVM została zaprojektowana z własnym zestawem instrukcji (kodów operacji), które tylko Solidność Vyper i Rust kompilują się natywnie. Z drugiej strony, WASM jest docelowym systemem kompilacji dla dziesiątek języków programowania. Oznacza to, że programista Rust z doświadczeniem systemowym może napisać inteligentny kontrakt bez konieczności uczenia się Solidity od podstaw, zachowując przy tym ekspresję i bezpieczeństwo swojego standardowego języka.

Co więcej, implementacje WASM są zoptymalizowane pod kątem kompilacji Just-In-Time (JIT), co może skutkować znaczną redukcją zużycia gazu przez operacje wymagające dużej mocy obliczeniowej: iteracje, niestandardową kryptografię i manipulację danymi w pamięci.

Projekt eWASM na Ethereum: gdzie jesteśmy

Inicjatywa eWASM (Ethereum WebAssembly) powstała jako propozycja Fundacji Ethereum, aby stopniowo zastąpić EVM środowiskiem wykonawczym opartym na WebAssembly. Ideą było umożliwienie węzłom Ethereum wykonywania kontraktów w czystym WASM, wykorzystując szybkość i przenośność tego formatu.

Do czerwca 2026 roku eWASM nie dotarł jeszcze do sieci głównej Ethereum. Aktualny plan działania Ethereum priorytetowo traktuje przejście na Proof of Stake (PoS) poprzez The Merge, poprawę skalowalności Dankshardingu oraz usprawnienia w zakresie doświadczenia użytkownika. eWASM pozostaje aktywnym projektem badawczym, ale bez konkretnej daty aktywacji sieci głównej. Możesz śledzić jego status na stronie oficjalne repozytorium ewASM na GitHubie.

Nie oznacza to, że WASM jest obecnie bezużyteczny w Ethereum. Istnieją dwie możliwe ścieżki:

• Sieci testowe z obsługą eWASM: Niektórzy klienci eksperymentalni (np. gałąź eWASM sieci go-ethereum) pozwalają na wdrażanie kontraktów WASM w odizolowanych środowiskach programistycznych.
• Kompilatory tłumaczące kod bajtowy WASM na EVMNarzędzia takie jak Solang kompilują kod Solidity lub Rust do bajtkodu zgodnego ze standardem EVM, wykorzystując WASM jako format pośredni. Ostateczny kontrakt działa na standardowych węzłach Ethereum bez modyfikacji.

Drugie podejście jest obecnie najbardziej praktyczne i omówimy je w części poświęconej instalacji i praktycznym przykładom.

Solana i WASM: Wsparcie natywne w produkcji

Podczas gdy Ethereum pracuje nad eWASM, Solana oferuje de facto wsparcie dla WebAssembly poprzez swoje środowisko wykonawcze bazujące na eBPF (Extended Berkeley Packet Filter), które pod względem przenośności i wydajności dzieli wiele zasad z WASM.

Programy Solana są pisane głównie w języku Rust, C lub C++, kompilowane do kodu bajtowego BPF i uruchamiane na maszynie wirtualnej Solana BPF. Z perspektywy programisty przepływ pracy jest funkcjonalnie równoważny z przepływem pracy w WASM: piszesz w języku systemowym, kompilujesz do zoptymalizowanego formatu binarnego i wdrażasz w sieci.

Ekosystem narzędzi Solany jest dojrzały i dobrze udokumentowany. Solana CLI i Anchor Framework (odpowiednik Hardhat dla Ethereum) pozwalają tworzyć, testować i wdrażać programy w ciągu kilku minut. Dla deweloperów, którzy chcą już dziś zgłębić technologię WASM w blockchainie z pełnym wsparciem sieci głównej, Solana jest najprostszą opcją.

Najważniejsze różnice architektoniczne między obiema platformami z punktu widzenia rozwoju WASM:

• Ethereum nadal koncentruje się na Solidity i EVM; WASM jest ścieżką eksperymentalną/przyszłościową.
• Solana wykorzystuje Rust + BPF jako rozwiązanie najwyższej klasy, ze wszystkimi wynikającymi z tego korzyściami ergonomicznymi dla twórców systemów.

Niezbędne narzędzia do tworzenia aplikacji z wykorzystaniem WASM w Ethereum

Przed zainstalowaniem czegokolwiek warto zrozumieć, do czego służy każde narzędzie w procesie:

• SolangKompilator Solidity i Rust dla kodu bajtowego WASM i EVM. Jest to obecnie centralny komponent procesu WASM w Ethereum. Aktywnie utrzymywany; oficjalna dokumentacja To jest główne odniesienie.
• Wabt (zestaw narzędzi WebAssembly Binary Toolkit)Zestaw narzędzi wiersza poleceń do inspekcji, walidacji, konwersji i optymalizacji plików .wasm. Zawiera wat2wasm (konwertuje tekst WAT na plik binarny WASM) i wasm-objdump (inspekcję modułów WASM).
• Node.js + npm: wymagane dla bibliotek interakcji Hardhat i Ethereum.
• KaskŚrodowisko programistyczne i testowe dla Ethereum. Umożliwia wdrażanie kontraktów w sieciach lokalnych, uruchamianie skryptów migracji i przeprowadzanie testów automatycznych.
• ethers.js:Biblioteka JavaScript do interakcji z blockchainem Ethereum ze skryptów wdrożeniowych i testowych.
• Łańcuch narzędzi Rust (Opcjonalnie, w przypadku kontraktów w języku Rust): Jeśli wolisz pisać kontrakt w języku Rust zamiast Solidity, będziesz potrzebował rustup i elementu docelowego wasm32-unknown-unknown.

Instalowanie środowiska programistycznego

Wymagania wstępne

Potrzebujesz systemu Linux lub macOS (w systemie Windows użyj WSL2). Zanim zaczniesz, upewnij się, że masz zainstalowane następujące oprogramowanie:

węzeł --version # >= 18.0.0 npm --version # >= 9.0.0

Krok 1: Zainstaluj Solang

Solang dystrybuuje wstępnie skompilowane pliki binarne dla głównych platform. W systemach Linux/macOS:

Pobierz najnowszą wersję z oficjalnego repozytorium

curl -L https://github.com/hyperledger/solang/releases/latest/download/solang-linux-x86-64 -o /usr/local/bin/solang chmod +x /usr/local/bin/solang

Sprawdź instalację

solang --wersja

W systemie macOS z procesorem Apple Silicon (seria M) należy użyć pliku binarnego solang-mac-arm:

curl -L https://github.com/hyperledger/solang/releases/latest/download/solang-mac-arm -o /usr/local/bin/solang

chmod +x /usr/local/bin/solang

Krok 2: Zainstaluj Wabt

Na macOS z Homebrew

brew install wabt

Na Ubuntu/Debianie

sudo apt-get install wabt

Weryfikację

wat2wasm --wersja

Krok 3: Utwórz projekt Hardhat

mkdir wasm-ethereum-demo && cd wasm-ethereum-demo npm init -y npm install --save-dev hardhat @nomicfoundation/hardhat-toolbox npx hardhat init

Po wyświetleniu monitu wybierz opcję „Utwórz projekt JavaScript”

Wynikowa struktura projektu:

wasm-ethereum-demo/

├── umowy/ ← tutaj będzie nasza umowa

├── skrypty/ ← skrypty wdrożeniowe

├── test/ ← testy automatyczne

└── hardhat.config.js

Twoja pierwsza umowa sporządzona z WASM: praktyczny przykład

Zbudujemy prosty kontrakt Counter — odpowiednik „Hello World” w dziedzinie tworzenia inteligentnych kontraktów — i skompilujemy go w Solang z uwzględnieniem WASM, a następnie wdrożymy w lokalnej sieci Hardhat.

Umowa: Counter.sol

Utwórz plik contracts/Counter.sol:

// SPDX-Identyfikator licencji: MIT

solidność pragmy ^ 0.8.20;

Kontrahent kontraktowy

To standardowy kontrakt Solidity. Różnica polega na sposobie jego kompilacji.

Kompilacja do WASM z Solang

Kompilacja wskazująca na cel ewasem (Ethereum WebAssembly)

solang compile --target ewasm contracts/Counter.sol

Solang generuje dwa pliki: binarny moduł .wasm i standardowy interfejs ABI JSON Ethereum. Moduł WASM można sprawdzić za pomocą Wabt:

Wdrażanie w sieci lokalnej Hardhat

Utwórz skrypt scripts/deploy.js:

const = require("hardhat"); const fs = require("fs"); const path = require("path");

funkcja asynchroniczna main()
main().catch((błąd) => );

Uruchom lokalną sieć Hardhat i wdróż:

węzeł hardhat npx

Wdrożyliśmy kontrakt

npx hardhat run scripts/deploy.js --network localhost

Oczekiwany wynik:

Desplegando desde: 0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266
Counter desplegado en: 0x5FbDB2315678afecb367f032d93F642f64180aa3
Conteo tras increment(): 1

Aktualny stan WASM na Ethereum w czerwcu 2026 r.

Ekosystem wciąż się rozwija. Najważniejsze kwestie dla dzisiejszego dewelopera:

Solang v0.3.x (Najnowsza gałąź w chwili pisania tego tekstu) obsługuje kompilację do celów ewasm, solana i substratów, co czyni ją najbardziej wszechstronnym narzędziem do pisania przenośnych kontraktów międzyłańcuchowych. Oficjalna dokumentacja dostępna jest pod adresem solang.readthedocs.io Jest to kanoniczne odniesienie; wszelkie informacje na temat wersji podane tutaj powinny zostać zweryfikowane z tym źródłem przed wykorzystaniem w środowisku produkcyjnym.

Tkanina i podłoże Hyperledger (Platforma Polkadot) już wykorzystuje WASM jako natywne środowisko wykonawcze w środowisku produkcyjnym, co dowodzi opłacalności tego podejścia. Ethereum jest najbardziej złożonym przypadkiem ze względu na zainstalowaną bazę kontraktów EVM, co sprawia, że ​​każda migracja środowiska wykonawczego jest bardziej kosztowna.

EVM pozostanie standardem de facto w sieci głównej Ethereum Na horyzoncie 2026-2027. Praktyczna ścieżka dla programistów, którzy chcą przygotować się na przyszłość z większą liczbą użytkowników WASM, to: opanowanie języka Solang, pisanie kontraktów, które można kompilować do wielu celów oraz oddzielenie logiki biznesowej od środowiska wykonawczego.

Zagadnienia bezpieczeństwa podczas kompilacji przy użyciu WASM

Wprowadzenie dodatkowego kompilatora do potoku (Solang na bazie Solc) zwiększa powierzchnię ataku, którą należy wziąć pod uwagę. Przed wdrożeniem jakiegokolwiek kontraktu skompilowanego przez Solang w sieci głównej należy sprawdzić następujące kwestie:

• Przeprowadź audyt wyników kompilatoraUżyj wasm-objdump i narzędzi takich jak Binarny Aby sprawdzić wygenerowany moduł WASM, sprawdź, czy eksporty dokładnie odpowiadają oczekiwanym funkcjom.
• Porównaj wygenerowany ABIABI wygenerowane przez Solang powinno być identyczne z tym wygenerowanym przez solc dla tego samego kodu Solidity. Rozbieżność wskazuje na błąd kompilatora lub inną interpretację standardu.
• Użyj stałych wersji narzędziW plikach package.json i skryptach CI określ dokładne wersje pakietów Solang, Wabt i Hardhat. Nieplanowana aktualizacja może zmienić wynik kompilacji.
• Testy niezmienneOprócz testów funkcjonalnych napisz testy niezmienne, które weryfikują właściwości, które zawsze muszą być prawdziwe (np. licznik nigdy nie może zostać zmniejszony, jeśli nie ma funkcji dekrementującej).

Ważne OgłoszenieNiniejszy artykuł ma charakter wyłącznie edukacyjny i informacyjny. Treść nie stanowi porady finansowej, prawnej ani podatkowej. Kryptowaluty to aktywa wysokiego ryzyka, a ich wartość może ulegać znacznym wahaniom. Przed podjęciem decyzji o przejęciu lub udziale w nich należy skonsultować się z wykwalifikowanym specjalistą.

Przyszłość to środowisko wielozadaniowe: WASM jako infrastruktura

WebAssembly nie zastąpi EVM z dnia na dzień w Ethereum; obciążenie wsteczną kompatybilnością jest zbyt duże. Pojawia się jednak ekosystem wielo-środowiskowy, w którym różne blockchainy swobodniej wybierają swoje środowiska wykonawcze, a WASM wyłania się jako wspólny mianownik, umożliwiający ponowne wykorzystanie kodu w obu tych środowiskach.

Dla programisty blockchain w 2026 roku nauka potoku WASM – pisanie w Rust lub Solidity, kompilacja z Solang, inspekcja z Wabt, wdrażanie z Hardhat – nie jest obstawianiem przeciwko EVM: to budowanie warstwy abstrakcji, która zapewnia przenośność kodu. Kontrakt Counter, który właśnie wdrożyłeś w sieci lokalnej Hardhat, można skompilować, z odpowiednimi modyfikacjami Solang, do uruchomienia w Solana, Substrate lub dowolnym środowisku wykonawczym WASM, które pojawi się w nadchodzących latach.

Kolejny konkretny krok: zbadanie Dokumentacja Solang W przypadku platformy Solana wdróż ten sam kontrakt w Solana DevNet. Bezpośrednie porównanie obu środowisk zapewni Ci praktyczny wgląd w to, co WASM integruje, a co pozostaje specyficzne dla każdego łańcucha.

Często zadawane pytania dotyczące WebAssembly na Ethereum