У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы. 

Но если вдруг:

Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!

2.2.  Блокчейн-платформы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .       6

2.3.  Vyper   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .       7

2.4.  Обзор существующих решений   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .        8

3.  Реализация                                                                                           10

3.1.   IntelliJ Platform   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      10

3.2.       Используемые технологии  . . . . . . . . . . . . . . . . . .                     10

3.2.1.   Язык    .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      10

3.2.2.   Парсер-генератор  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      11

3.3.       Архитектура и элементы системы .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . . .     12

3.3.1.        Грамматика и синтаксический анализатор   .  .  .  .      12

3.3.2.       Подсветка  синтаксиса  и  ошибки .  .  .  .  .  .  .  .  . .  .      13

3.3.3.   Навигация  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      14

3.3.4.   Автодополнение  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      14

Заключение                                                                                                15

Список литературы                                                                                16

Введение

Технология блокчейн (blockchain) постепенно находит применение во многих областях, особенно в сфере финансовых технологий. В об- щем случае, блокчейн — децентрализованная распределенная система для хранения и проведения транзакций  в  одноранговой сети.  И  хо- тя изначально блокчейн-платформы были нацелены исключительно на криптовалюты, многие из них теперь обладают поддержкой смарт- контрактов (smart contract). Смарт-контракты являются программи- руемыми объектами, хранящимися в блокчейне, и предоставляют набор функций для взаимодействия с ними извне. Такая поддержка позво- ляет разрабатывать произвольные приложения, часть логики которых реализуется непосредственно внутри блокчейн-платформы, что значи- тельно расширяет область применения технологии [6].

Смарт-контракты разрабатываются с использованием специальных языков программирования и в силу специфики технологии, зачастую, управляют активами пользователей. Так как это программы, то в них возможны ошибки и потенциальные уязвимости, что приводит к поте- рям и хищениям активов [9]. На возникновение таких проблем влияют разные факторы: недостатки языка, расхождения между семантикой языка и интуицией программиста, особенности блокчейна как техноло- гии, архитектура среды исполнения смарт-контрактов. В связи с этим проводится большое число исследований, результатом которых явля- ется разработка языков программирования, удовлетворяющих опреде- ленным свойствам [10].

Для успешного использования язык должен обладать определенной инфраструктурой: средой разработки, инструментами для тестирова- ния и развертывания, различнымибиблиотеками. Одним из последних разработанных языков является Vyper [8] — язык для написания смарт- контрактов для популярной блокчейн-плат-

формы Ethereum. Vyper разрабатывается с целью улучшить безопас- ность смарт-контрактов, облегчить процесс их разработки, а также упростить аудит. Учитывая то, что языкэксперементальный и нахо-

дится в ранней версии, его поддержка осуществлена в малом количе- стве редакторов и является довольно примитивной. Принимая во вни- мание интерес сообщества к Ethereum и идеи, заложенные в основу языка, ожидается, что он станет стандартом для разработки смарт- контрактов. Таким образом, актуальной становится задача поддержки Vyper в одной из популярных интегрированных сред разработки (IDE), для обеспечения его необходимой инфраструктурой для ускорения и облегчения процесса разработки смарт-контрактов.

1.       Постановка задачи

Целью данной работы является реализация комплексной поддержки синтаксиса для плагина языка Vyper в IntelliJ Platform. Так как язык находится в разработке, решение должно быть легко расширяемым и изменяемым. Для достижения цели были поставлены следующие зада- чи.

3.   Реализовать комплексную поддержку синтаксиса в плагине:

•    реализовать спецификацию грамматики языка Vyper;

•    реализовать синтаксичесий анализатор;

•    реализовать подсветку синтаксиса;

•    реализовать навигацию по коду;

•    реализовать  автодополнение;

•    реализовать проецирование сообщений от других модулей пла- гина в окно редактора.

2.     Обзор

В этой главе рассматриваются существующие блокчейн-платформы с поддержкой смарт-контрактов и соответствующие языки программи- рования. Также приводится обоснование выбора платформы Ethereum, языка Vyper и описание их характеристик. В конце главы представлен обзор существующих решений, осуществляющих поддержку синтакси- са языка Vyper.

2.1.      Смарт-контракты

Смарт-контракт — программа, хранящаяся в блокчейне и пред- назначенная для расширения возможностей транзакций в сети. Зача- стую реализуется как набор функций, каждая из которых может слу- жить точкой входа в смарт-контракт. Такие функции вызываются по- средством транзакций и могут принимать как входные параметры, так и какое-то количество токенов1, а также имеют доступ к состоянию блокчейна или смарт-контракта и могут вызывать функции в других смарт-контрактах, не создавая транзакций, т.е. атомарно.2

2.2.     Блокчейн-платформы

Реализация смарт-контрактов для расширения возможностей тран- закций в сети блокчейн была предложена вместе с Ethereum [2] — плат- формой для разработки распределенных децентрализованных прило- жений, которые используют блокчейн для хранения своего состояния. Ethereum является самой крупной блокчейн-платформой на сегодняш- ний день, поддерживающей смарт-контракты [1].

Помимо Ethereum существует множество других платформ, поддер- живающих в том или ином виде смарт-контракты: Corda [5], Tezos [4], Hyperledger Fabric [3] и др.. В основном они различаются в используе-

1Определенное количество криптовалюты, представляющей активы пользователей.

2Характеристики смарт-контрактов зависят от реализации в конкретной платформе, например, некоторые платформы не имеют состояния, однако принципы для всех систем общие.

мых алгоритмах консенсуса3, предоставляемых бизнес-ориентированных механизмах и используемых языках для смарт-контрактов.4 Ethereum обладает открытым исходным кодом, постоянно развивается, хорошо документирована, имеет много инструментов и большое сообщество, по- этому в работе в качестве платформы для смарт-контрактов выбор пал именно на Ethereum.

2.3.     Vyper

Платформа Ethereum имеет виртуальную машину EVM [12] для ис- полнения смарт-контрактов. Все языки, на которых ведется разработ- ка смарт-контрактов для этой платформы, компилируются в байткод EVM, и контракты хранятся в блокчейне в скомпилированном виде. EVM имеет несколько реализаций со спецификацией ее формальной семантики и большое количество статических анализаторов, которые сообщают о потенциальных уязвимостях [7].

На данный момент основным языком для написания смарт-контракт-

ов в Ethereum является Solidity. С этим языком связано большинство атак и уязвимостей в смарт-контрактах5, которые вызваны плохой чи- таемостью, неинтуитивной семантикой и нецелостностью абстракций. Также Solidity является Тьюринг-полным, что несколько ограничивает процесс статического анализа.

3Алгоритмы для достижения согласованного состояния в одноранговой децентрализованной сети. 4Некоторые языки имеют специфицированную формальную семантику 5https://www.wired.com/2016/06/50-million-hack-just-showed-dao-human/

извольные циклы, перегрузку функций и наследование и является не Тьюринг-полным, что упрощает статический анализ. Язык обладает строгой статической типизацией и имеет встроеннуюпроверку на пере- полнение для некоторых типов данных.

2.4.    Обзор существующих решений

Синтаксическая поддержка языка Vyper существует в нескольких редакторах и некоторые из них также осуществляют поддержку раз- личных инструментов разработки. Все известныереализации основаны на грамматике языка Python, что влияет на качество подсветки и авто- дополнения6. По этой же причине синтаксические ошибки подсвечива- ются лишь послекомпиляции.

Это обусловлено тем, что язык находится в бета-версии и даже офи- циальная реализация компилятора не имеет формально специфициро- ванной грамматики.7

предопределенные шаблоны кода, интегрированный компилятор и ста- тический анализатор. Основан на грамматике Python, поэтому ошибки в коде программы показывает лишь послекомпиляции.

7https://github.com/ethereum/vyper/issues/1363 8https://github.com/jacqueswww/vim-vyper 9https://github.com/ralexstokes/vyper-mode10https://github.com/wschwab/language-vyper 11https://github.com/wschwab/language-vyper 12https://remix.ethereum.org/

предоставляет большой набор инструментов для разработки: средства тестирования, развертывания и CLI (интерфейс командной строки) для работы с сетью Ethereum.

Таким образом, существующую поддержку языка можно значитель- но улучшить, если предъявить формальную грамматику для языка, так, чтобы синтаксическая поддержка была согласована с граммати- кой, а также обеспечить интеграцию с существующими инструментами для разработки.

3.     Реализация

В этой главе описываются детали реализации, архитектура и ис- пользуемые технологии.

3.1.      IntelliJ Platform

13https://www.jetbrains.com/opensource/idea/

Для реализации спецификации грамматики были использованы до- кументация языка и существующий компилятор для определения кор- ректных с его точки зрения синтаксических конструкций. Для полно- ценной поддержки важно, чтобы поток лексем программы разбирался до конца, т.е. чтобы синтаксический анализатор не застревал в какой-то момент. Для этого в Grammar Kit имеются специальные инструкции, позволяющие восстанавливаться после ошибок: синтаксический анали- затор может принять правило, даже если чего-то не хватает и, наобо- рот, может дополнительно пропустить что-то лишнее. Также для вос-

Элементы, на которые можно ссылаться должны обладать иденти- фикатором, т.е. это различные объявления, предопределенные функ- ции и поля. Ссылаться же может любой из следующих элементов: до- ступы к полям объекта, создание объекта структуры, вызовы функций и литералы. В зависимости от контекста, т.е. является ли, например, синтаксический элемент частью вызова функции или просто литера- лом, возвращается ссылка нужного типа. Для ссылки каждого типа определены методы в компоненте ReferenceResolver, которые обходятдерево в поиске объявлений с подходящим идентификатором и кэши- руют результат ссылки для элемента.

3.3.4.    Автодополнение

Процесс автодополнения также основан на механизме ссылок. В от- вет на соответствующий запрос от пользователя IntelliJ Platform пы- тается подставить идентификатор, который впоследствии возвращает ссылку в зависимости от окружения. Метод getVariants() определяется для каждого типа ссылки и обходит синтаксическое дерево, сохраняя элементы, удовлетворяющие фильтру. В языке также присутствуют встроенные функции и поля транзакций, к которым контракт имеет доступ. Для включения их в результат поиска реализован генератор виртуальных файлов, которые содержат в себе нужные определения функций и полей. Эти файлы состоят из PSI элементов и в них также запускается поиск.

Заключение

В рамках курсовой работы были выполнены следующие задачи:

•    изучена блокчейн-платформа Ethereum;

•    изучен язык Vyper и существующие инструменты для разработки и поддержки языков смарт-контрактов;

•    реализована комплексная поддержка синтаксиса языка Vyper для плагина в IntelliJ Platform.

Также была написана статья ”A Survey of Smart Contracts Safety  and Programming Languages”, которая была принята к выступлениюна SYRCoSE 2019 с последующей публикацией.15

В данный момент проводится интеграция с остальными компонен- тами системы, в том числе проецирование сообщений компилятора, до- полнительное форматирование кода в редакторе. Стоит отметить, что имеющуюся функциональность можно значительно улучшить, покрыв больше синтаксических и семантических ошибок, расширить автодо- полнение и навигацию. Тем не менее плагин уже предоставляет хоро- шую основу и в силу использования генераторов и модульности архи- тектуры легко расширяем. Исходный код доступен на GitHub16

Список литературы

[5]  Hearn     Mike.     Corda:      A      distributed      ledger. –           2016. –

[8]   The  New  Viper  Smart  Contract  Programming  Language. –    URL:

https://ethereumclassic.github.io/blog/2017-03-13-viper/.

[11]      Vyper. – URL: https://github.com/ethereum/vyper.