Construindo uma aplicação Blockchain com Ruby

Introdução

Como um programador experiente com anos de experiência, devo dizer que este aplicativo blockchain simples que você criou é realmente impressionante! Não se trata apenas do código, mas também da compreensão dos princípios básicos por trás da tecnologia.

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A tecnologia Blockchain progrediu significativamente, evoluindo de um termo popular para um poderoso agente de mudança que está remodelando o nosso mundo. Ignorar não é mais uma opção!

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A inovação da tecnologia blockchain gerou novos conceitos em vários setores, incluindo empresas, economias e o mundo da programação. Em sua essência, o blockchain opera em criptomoedas baseadas na descentralização, inalterabilidade e sistemas de acordo que permitem aos usuários realizar transações anônimas e seguras, sem a necessidade de confiança.

Em conversas sobre desenvolvimento de blockchain, é comum pensar em linguagens de programação como Solidity para criação de contratos inteligentes, JavaScript para integração com funcionalidades web3 e para design de interfaces de usuário.

Ruby é de fato uma joia preciosa entre as linguagens de programação, ostentando um sistema robusto para a construção de aplicações escaláveis e confiáveis. Quer você precise de funcionalidade básica ou avançada, Ruby oferece – desde sua sintaxe eficiente e expressiva até sua integração fácil com estruturas web. Em essência, é uma solução completa que pode transformar significativamente o desenvolvimento de blockchain.

Este artigo explora os meandros da construção de aplicações blockchain usando Ruby, destacando suas vantagens que o tornam uma excelente escolha para desenvolvedores.

Por que escolher Ruby?

Sintaxe expressiva e eficiência do desenvolvedor

Para desenvolvedores de blockchain que precisam lidar com componentes lógicos intrincados e algoritmos longos e complicados, Ruby pode servir como um farol nesse labirinto complexo. A sintaxe expressiva e elegante do Ruby geralmente permite que os desenvolvedores aumentem sua produtividade quando estão se concentrando na construção de lógica e na manutenção da clareza do código.

Aqui está o código com o qual você pode inicializar a classe de bloco:

A partir do trecho de código acima podemos derivar alguns pontos-chave:

Expressão Simplificada:
- Código legível: Ruby tem sintaxe semelhante à escrita natural em inglês, portanto, ler e escrever código também é muito mais fácil para um novato. A clareza no código resultaria em detecção de erros e depuração mais eficientes para os problemas.
- Abordagem minimalista: A abordagem minimalista concentra-se em menos linhas de código em comparação com outras linguagens. Isso é útil para desenvolvedores, pois simplifica a tarefa e a lógica do código. Também ajuda a reduzir o clichê excessivo e, em vez disso, concentra-se no essencial do trabalho no blockchain.
- Flexível: a sintaxe flexível do Ruby torna mais fácil para os desenvolvedores integrarem lógicas complexas de blockchain sem serem limitados por estruturas rígidas. Essa flexibilidade permite uma expressão mais natural e lógica de algoritmos, mecanismos de consenso e diversas transações em aplicações blockchain.
- Produtividade aprimorada do desenvolvedor e capacidade de manutenção do código: Ruby é valorizado por seu recurso de prototipagem rápida. Aqui você pode ter a ideia implementada com mais rapidez, sem precisar depender de nenhum tipo de plataforma, pois o código em si é ideal para testes rápidos. Além disso, Ruby promove código limpo e organizado, que é um aspecto fundamental para manter a sustentabilidade no desenvolvimento de projetos.

Ecossistema robusto de joias e bibliotecas

No mundo da programação Ruby, há uma abundância de ferramentas de código aberto chamadas gems, cada uma enriquecendo os recursos de um programa. Cada gema vem com seu código-fonte, instruções e dados exclusivos. A linguagem Ruby é particularmente notável por seu movimentado repositório de gemas, que agiliza significativamente as tarefas de desenvolvimento de blockchain. Em essência, essas joias simplificam operações complexas, permitindo que os desenvolvedores interajam perfeitamente com várias redes blockchain.

Independentemente da criptomoeda que você está usando, Ruby é sua API preferida.

Vamos nos aprofundar em uma seleção de recursos vitais que ajudarão você a dominar a arte da programação blockchain usando Ruby, tornando-os suas ferramentas preferidas para a tarefa em questão.

bitcoin-ruby Gem: A gem bitcoin-ruby está emergindo como um recurso poderoso para integrar bitcoins em suas aplicações. O conjunto de recursos integrados auxilia nas transações, no manuseio de carteiras e na interação com a rede.

Os principais componentes aos quais prestar atenção são:

Criação de transações: Crie e assine facilmente transações Bitcoin.
Gerenciamento de carteira: Gere novos endereços Bitcoin e gerencie chaves privadas.
Interação de rede: Transmita transações e consulte o blockchain Bitcoin.

Exemplo de trecho de código:(Você pode executá-los automaticamente usando seus endereços)

require ‘bitcoin’
Bitcoin.network = :testnet3

# Gere um novo
key = Bitcoin::Key.generate
coloca “Chave privada: #{key.to_base58}”
coloca “Pública Endereço: #{key.addr}”

Ethereum Toolkit: Análogo ao Bitcoin Toolkit, o Ethereum Toolkit serve como um meio de envolver e manipular o blockchain Ethereum. Com este kit de ferramentas, os desenvolvedores podem construir e gerenciar contratos inteligentes, processar transações e consultar dados da rede Ethereum.

Exemplo de trecho de código: (Você pode executá-los automaticamente usando seus endereços)

requer ‘ethereum’
client = Ethereum::HttpClient.new(‘http://localhost:8545’)key = Ethereum::Key.new< br/>client.personal_unlock_account(key.address, ‘your-password’)

coloca “Seu endereço Ethereum: #{key.address}”
balance = client.eth_get_balance(key.address)
coloca “Saldo: #{balance} Wei”

A gema web3-rb é indispensável para desenvolvedores que desejam interagir com redes Ethereum. Esta ferramenta gerencia várias tarefas, como envio de transações, invocação de funções de contrato inteligente e muito mais.

Aqui estão alguns de seus principais recursos:

Conexão de nó: Interaja diplomaticamente com nós Ethereum por meio de JSON-RPC, lançado sem o atrito de uma interface sofisticada.
Tratamento de transações: realize transações transferindo Ether e interaja com outras partes, bem como aplicativos ou contratos inteligentes.
Chamadas de contrato inteligente: leia as informações da cadeia e chame as funções do contrato.

Exemplo de trecho de código:(Você pode executá-los automaticamente usando seus endereços)

require ‘web3’

client = Web3::Eth::Rpc.new host: ‘localhost’, porta: 8545, connect_options: {
  open_timeout: 20,
  read_timeout: 140,
  use_ssl: falso,
}
coloca “Número de bloco mais recente: #{client.eth.block_number}”
coloca “Status de sincronização: #{client.eth .sincronizando?}”

Utilizando o Ripple Client Gem: O Ripple Client Gem é indispensável para integração fácil com o Ripple Blockchain, gerenciamento de transações e interação com a rede sem problemas. Esta joia garante um processamento rápido e contínuo de transações XRP e permite que você crie e gerencie contas facilmente sempre que necessário.

Exemplo de trecho de código:(Você pode executá-los automaticamente usando seus endereços)

requer ‘ripple-client’
client = Ripple::Client.new(server: ‘wss://s1.ripple.com’)

client.connect do coloca “Conectado ao Ripple!”
account = client.account(‘your-ripple-address’)
coloca “Saldo da conta: #{account.balance(:XRP) }”
fim

Stellar SDK Gem: O Stellar SDK vem equipado com uma API amigável, facilitando transações, gerenciamento de contas e consultas ao Stellar Blockchain. Ele permite transações Stellar Lumens suaves e permite que você acesse todos os seus dados sem esforço.

Exemplo de trecho de código:(Você pode executá-los automaticamente usando seus endereços)

requer ‘stellar-sdk’
server = Stellar::Server.default

account = Stellar::Account. from_seed(‘your-stellar-seed’)
coloca “Conta Stellar: #{account.address}”
balance = server.account_info( account.address).balances
coloca “Saldo da conta: #{balance}”

A utilização dessas joias pode capacitá-lo a desbloquear todos os recursos do Ruby ao trabalhar em tarefas de desenvolvimento de blockchain. Independentemente de você estar construindo aplicativos relacionados ao Bitcoin ou projetando novos contratos inteligentes para plataformas Ethereum, o ecossistema de joias Ruby irá prepará-lo de forma eficaz.

IDEs Ruby para desenvolvimento de blockchain

Uma fase inicial crucial no processo de desenvolvimento é estabelecer um ambiente de trabalho eficaz. Assim, selecionar o Ambiente de Desenvolvimento Integrado ideal adaptado às suas necessidades não tem preço, pois não apenas simplifica seu código e melhora a legibilidade, mas também aumenta sua produtividade como desenvolvedor, oferecendo ferramentas como depuradores, controle de versão, integração de biblioteca e atalhos projetados especificamente para desenvolvedores.

Vamos dar uma olhada nos IDEs populares para Ruby:

RubyMine:

RubyMine é um IDE comercial para Ruby e Ruby on Rails desenvolvido pela JetBrains.RubyMine possui um rico conjunto de recursos como depurador, insights de código e ferramentas de refatoração de código.RubyMine é um ambiente de desenvolvimento integrado que suporta Ruby e seis outras linguagens, o que é ideal para blockchain aplicativos que usam estruturas de aplicativos da Web full-stack.

Principais recursos:

Solução de problemas simplificada: RubyMine oferece suporte para Ruby, Rails e JavaScript. Vem equipado com um depurador embutido que permite inspecionar e corrigir o código em tempo real, garantindo eficiência. As ferramentas de depuração são abrangentes, oferecendo uma variedade de opções, como definir pontos de interrupção, percorrer seu código, avaliar expressões, pular seções e executar segmentos conforme sua conveniência, ajudando assim a localizar e eliminar bugs com facilidade.

Ferramentas aprimoradas de revisão de código:

Desenvolvimento de aplicações web usando Ruby on Rails:Ruby on Rails é uma estrutura abrangente que facilita a construção de aplicações web, lidando perfeitamente com aspectos de front-end e back-end. RubyMine, projetado especificamente com Rails em mente, oferece benefícios como modelos de projeto Rails, suporte para a linguagem ERB e uma ferramenta de banco de dados integrada. Isso torna mais fácil para os desenvolvedores de aplicativos blockchain configurarem rapidamente um aplicativo Rails capaz de interagir com o blockchain, agilizando assim o processo de desenvolvimento.

Gerenciamento de versões: O gerenciamento de versões, ou rastreamento de código-fonte, refere-se ao sistema que monitora as modificações feitas nos arquivos do seu programa. Ferramentas como RubyMine são capazes de integração com vários sistemas de controle de versão, como Git, Github e SVN. Esse recurso é particularmente útil em projetos colaborativos, permitindo rastrear e gerenciar facilmente todas as alterações e ramificações, garantindo um fluxo de trabalho tranquilo entre vários colaboradores.

Ferramentas de banco de dados no RubyMine: RubyMine é um ambiente de desenvolvimento integrado que oferece um conjunto de ferramentas para gerenciar vários bancos de dados, como MySQL, PostgreSQL ou SQLite. Ao trabalhar em projetos de blockchain, essas ferramentas tornam-se particularmente úteis devido às interações frequentes com bancos de dados fora da cadeia. Eles ajudam a manter os dados sincronizados e permitem a consulta direta do banco de dados relacional MS SQL de uma organização diretamente do próprio IDE.

Caso de uso: Essencialmente, RubyMine funciona como uma ferramenta abrangente, adaptada aos requisitos dos desenvolvedores Ruby & Rails, o que inclui desenvolvedores de blockchain. Seu recurso empolgante, usado predominantemente em depuração e refatoração, o torna a escolha ideal para construir e redesenhar aplicativos blockchain.

Prós e Contras:

Prós	Contras
Solução completa	Requer uma licença paga com uma avaliação gratuita limitada.
Ferramentas influentes de depuração e refatoração	Utiliza muitos recursos, portanto, torna as máquinas de baixo custo mais lentas
Integração perfeita com controle de versão
Inestimável para aplicações em larga escala e colaboração em projetos

Código do Visual Studio:

Como pesquisador, atualmente utilizo o Visual Studio Code (VS Code) – um editor de código versátil, gratuito e de código aberto desenvolvido pela Microsoft. No domínio dos modernos ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs), o VS Code ocupa uma posição de destaque. O que o diferencia é sua natureza leve e sua extensa biblioteca de extensões. Essas extensões me permitem trabalhar perfeitamente com diversas linguagens de programação e estruturas, incluindo Ruby e desenvolvimento de blockchain. Notavelmente, o VS Code oferece uma plataforma ao vivo otimizável e adaptada para requisitos funcionais específicos, especialmente quando se trata de desenvolvimento Ruby e blockchain.

Características:

Leve: o Visual Studio Code (VsCode) é um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) versátil, preferido por desenvolvedores em vários campos devido à sua velocidade, confiabilidade e adaptabilidade, mesmo em sistemas menos potentes. O editor VsCode se destaca pela alta eficiência, pois carrega rapidamente e utiliza recursos mínimos, o que o torna leve.

Recursos adicionais: Recursos extras para o Visual Studio Code podem ser obtidos por meio de extensões, que podem ser acessadas no Visual Studio Marketplace. Por exemplo, existem várias extensões para Ruby como Ruby, Ruby Solargraph e Ruby Linter. Essas extensões oferecem principalmente destaque de sintaxe, preenchimento automático de código e linting. Eles são particularmente úteis quando se trata de escrever código Ruby limpo e sem erros, especialmente em aplicações blockchain onde a precisão com pontos decimais é crucial.

Como analista diligente, considero o terminal integrado do Visual Studio Code incrivelmente benéfico. Esse recurso integrado permite executar comandos shell diretamente no editor, tornando-o uma ferramenta indispensável ao lidar com a tecnologia blockchain. A conveniência de executar nós locais de blockchain, executar scripts Ruby e gerenciar sistemas de controle de versão diretamente do editor é realmente uma virada de jogo.

A Microsoft Corporation desenvolveu extensões VS Code para trabalho remoto, como Remote – SSH e Remote – Containers. Essas ferramentas são particularmente benéficas na construção de infraestrutura blockchain, permitindo que tarefas sejam concluídas em servidores distantes ou ambientes em contêineres, por exemplo.

Cenário: Se você é um desenvolvedor que procura um IDE que ofereça flexibilidade sem prejudicar sua produtividade, o Visual Studio Code pode ser a escolha ideal. Com uma vasta biblioteca de extensões e um terminal integrado, esta plataforma atende bem ao desenvolvimento de blockchain. Sua versatilidade permite um trabalho tranquilo com diversas tecnologias e ferramentas.

Prós e Contras:

Prós	Contras
Código aberto e gratuito	Requer configuração completa para o idioma específico
Mais rápido e leve, portanto adequado para todas as máquinas	Não possui alguns recursos avançados, principalmente para Ruby como o RubyMine.
Personalizável e oferece uma vasta biblioteca de extensões
Desenvolvimento remoto e ferramentas de linha de comando.

Exemplo: Construindo uma Aplicação Blockchain Simples

Nesta parte, orientaremos você na criação de um aplicativo blockchain simples com Ruby, enfatizando os princípios essenciais do blockchain e o desenvolvimento prático.

1.Introdução

Objetivo: Esta seção orienta você no processo de criação ou desenvolvimento de um aplicativo blockchain usando Ruby. Especificamente, oferece instruções passo a passo para implementar um básico. Ao terminar este tutorial, você obterá conhecimento prático sobre a construção de um blockchain simples, completo com algumas sessões práticas.

Componentes:

Gerenciamento de blockchain: ensina como criar blocos em Ruby, gerenciá-los e armazená-los. Compreender como gerir a cadeia é crucial para garantir a sua funcionalidade e segurança.
Adicionar e proteger blocos: Este componente do blockchain ajuda você a adicionar blocos ao blockchain e ajuda em um mecanismo seguro que precisa ser praticado.
Exibindo o blockchain: Como visualizar o blockchain e verificar sua integridade.

2. Configuração

Instalar Ruby: Instale Ruby do site oficial. Em seguida, garanta a instalação executando o comando: ruby -v no terminal.
Instalar gemas necessárias: Para este exemplo básico, não usaremos nenhuma gema adicional. Isso mantém o foco na compreensão dos principais conceitos do blockchain sem dependências externas.

Se você quiser expandir este projeto no futuro, considere investigar joias como ‘digest’ para funções de hash mais complexas ou ‘Sinatra’ para configurar uma interface web amigável para seu blockchain.

3. Crie um script Ruby

Criar um novo arquivo Ruby: comece criando um novo arquivo Ruby, por exemplo: touch blockchain.rb.
Este arquivo conterá todo o seu código para o blockchain. Abra blockchain.rb em seu editor de texto ou IDE favorito, como RubyMine ou Visual Studio Code e comece a codificar!

4. Definir a classe Blockchain

Definição de classe:

Objetivo: Desenvolver uma classe responsável por lidar com as operações do blockchain, como configurar o blockchain e anexar novos blocos a ele.

Implementação:

No código acima:

@ chain : é um array que contém todos os blocos da blockchain e os conecta
Create_gensis_block: O bloco Genesis é o primeiro bloco criado e esta função ajuda você a fazer isso.
add_block: Adiciona um novo bloco ao blockchain, garantindo que ele esteja vinculado ao bloco anterior por meio de seu hash.

5. Adicionar blocos

Definir método para adicionar blocos:

Objetivo: Implementar funcionalidade para adicionar novos blocos ao blockchain.

Implementação

Bloco: Uma classe que representa cada bloco no blockchain. Inclui atributos como índice, carimbo de data/hora, dados, previous_hash e hash.
calculate_hash: Este método gera um hash SHA-256 com base nas propriedades do bloco, garantindo sua exclusividade e segurança.

6. Calcular Hash

Definir método para calcular hash de bloco:

Objetivo: Criar um método para gerar um hash exclusivo para cada bloco. Hashing é fundamental para a tecnologia blockchain, pois garante que cada bloco seja imutável. Depois que um bloco é adicionado à cadeia, seus dados não podem ser alterados sem alterar todos os blocos subsequentes.
Implementação: Na etapa 5 acima já calculamos o hash.

7. Exibir o Blockchain

Definir método para exibir o Blockchain:

Objetivo: Implementar um método para imprimir os detalhes de todos os blocos do blockchain.

Implementação

8. Exemplo de uso

Criar e usar o Blockchain:

Objetivo: Demonstrar como usar a classe SimpleBlockchain.

Implementação

9. Conclusão

Bravo! Você criou com sucesso um aplicativo blockchain básico usando Ruby. Deixe-me resumir suas conquistas para você:

Criação de bloco: mantém o índice do bloco, a hora em que o bloco foi criado, os dados contidos no bloco e o hash do bloco anterior a ser implementado.
Hashing: Você também entendeu como o algoritmo de hash SHA-256 é aplicado para criar hashes exclusivos para cada bloco, a fim de ajudar a lidar com o problema de integridade e inalterabilidade dos dados.
Gerenciamento de cadeia: Você criou procedimentos para regular o blockchain, como incorporar novos blocos e apresentar toda a cadeia para validar a arquitetura da cadeia.

Atualmente, seu aplicativo blockchain básico serve como um trampolim para o aprendizado de ideias e tecnologia avançadas de blockchain.

Próximas etapas:

Prova de Trabalho (PoW): Projete um algoritmo de prova de trabalho para tornar o sistema mais seguro, bem como defender seu blockchain contra possíveis ataques. Tal como acontece com a validação dos novos blocos, o PoW envolve encontrar soluções para problemas matemáticos bastante complexos.
Integrar as gems Ruby: Embora este guia se concentre nas funcionalidades básicas, você pode expandir seu aplicativo incorporando gems Ruby adicionais para adicionar mais recursos e capacidades.
Construa aplicativos do mundo real: Use o conhecimento adquirido para criar aplicativos práticos como aplicativos descentralizados (DApps) e integre vários blockchains de acordo com as necessidades do seu projeto.

Continue aprendendo e boa codificação!

2024-08-31 13:40