1. EVM or WASM？

隨著Ethereum的普及，我們在談論智能合約時，往往默認都是利用Solidity語言開發，基於EVM的智能合約。然而，由於Ethereum本身出塊時間慢，交易所需手續費高的一些缺點，越來越多的優化技術和新的公鏈得以推出。而WASM 則是其中的一個代表性技術。作為一種全新的二進制語法，WASM有著諸多的優點，如指令體積小，運行速度快，並且內存安全。因此，運行在WASM上的智能合約可以大大減少佔用的區塊鏈資源，明顯的提升出塊速度和效率，並且運行時更加穩定，使得用戶獲得更好的使用體驗。

WASM支持多種不同的前端開發語言，包括Rust，C, C++, TypeScript， AssemblyScript 等。考慮到適配以及工具鏈，並且語言本身的安全性，Rust是非常好的選擇之一。

2. BlockSec 的選擇

BlockSec的使命是讓整個Defi生態更加的安全。因此，我們除了提供審計服務之外，也希望可以從安全開發的角度給予社區更多的支持。基於Rust和WASM的諸多優點，我們決定專門針對這一技術棧給大家帶來一系列的分享，也希望大家可以持續的關注我們。我們調研瞭如今一些比較流行的公鏈項目，其中NEAR公鏈也採用了同樣的技術棧。 NEAR原生支持WASM合約，並且支持Rust語言和AssemblyScript開發智能合約。因此，我們將以NEAR公鍊為基礎，展開我們的分享與討論

3. 用Rust開發智能合約

Rust語言由Mozilla主導開發，程序編譯後的運行速度驚人，且有相當高的內存利用率，並且支持函數式和麵向對象的編程風格。也許很多同學還對Rust這門語言比較陌生。不過不用擔心，從本期博客開始，BlockSec會跟大家一起撥開Rust的迷霧，讓每個人都能利用Rust開發出高效，安全的智能合約。

4. 環境配置

4.1 IDE使用

當我們在學習利用一門新的語言去開發時，選擇一個優秀的IDE一定是有必要的。在此，BlockSec推薦大家使用Visual Studio Code 配合Rust 的插件(例如Rust-analyzer)，幾乎可以滿足大家的日常所需。如果大家有條件，也可以嘗試一下Jetbrains Clion + Rust插件, 學生可以免費使用哦。

4.2 安裝Rust工具鏈

當有了一個優秀的IDE後，我們自然還需要下載安裝Rust。 Rust提供了非常簡單便捷的安裝方法。在Linux系統中, 我們只需要運行如下一行代碼，即可自動下載安裝Rust。 

 $ curl --proto '=https' --tlsv1 .2 -sSf https: //sh.rustup.rs | sh

安裝完畢後，我們可以通過執行$ rustup --version來檢查安裝是否成功。

rustup作為Rust工具鏈的管理器，提供了安裝、刪除、更新、選擇和管理這些工具鍊及其相關部件的方法。再此我們需要通過執行如下命令，將WASM (WebAssembly)目標添加到工具鏈: 

 $ rustup target add wasm32-unknown-unknown

5. 第一個Rust合約

終於，我們到了正題。在這裡，我們將通過深入剖析一個個智能合約的項目，帶大家了解並且掌握如何利用Rust編寫智能合約。如果大家對Rust語言本身感興趣，網上有很多的教程，大家也可以參考。

5.1 Rust的包管理器

隨著整個開源社區對Rust的支持，各種各樣的第三方庫層出不窮。為了更好的管理這些庫， Cargo應運而生。上述的安裝命令，也會同時幫大家安裝Cargo。 Cargo可協助開發者處理諸多任務，例如創建新的Rust項目，下載並編譯Rust項目所依賴的庫，以及完整地構建整個項目等。

5.2創建第一個Rust合約項目

當我們準備好開發環境後，首先利用Cargo新建一個合約項目，並命名為StatusMessage。 

 $ cargo init --lib StatusMessage

該項目的目錄樹如下： 

 StatusMessage / ├── Cargo .toml └── src └── lib .rs

5.3 聲明一個合約

一個智能合約(Smart Contract)往往需要維護一組合約狀態數據。如下一段編寫於src/lib.rs的代碼聲明了一個簡單的合約，叫做StatusMessage。

 1#[near_bindgen] 2#[derive(BorshDeserialize,BorshSerialize)] 3pubstructStatusMessage{ 4records : LookupMap<String,String>, 5}

接下來，我們將仔細的分析上述的五行代碼。第1，2行以# 開頭，類似註解。事實上，這是Rust中的一種宏的表現形式。它會接收第3-5行作為輸入，根據宏的定義，產生輸出。例如，第一行中的#[near_bindgen]事實上是在near-sdk-macros-version包中通過near_bindgen函數定義，這是利用宏自動生成注入代碼的地方(Macros-Auto-Generated Injected Code，簡稱MAGIC )。

如果不理解，沒關係。我們只需要知道第1，2行的作用即可。具體的來說，被#[near_bindgen]註解的struct將會成為NEAR上的一個智能合約。而其他的struct只是普通的struct。因此[near_bindgen]是由NEAR開發並且提供給開發者使用的包。而第2行中的#[derive(BorshDeserialize, BorshSerialize)]則是用來做序列化和反序列化，從而將合約的狀態可以在鏈上以二進制格式傳輸。

第3-5行即為一個名為StatusMessage的結構體，其維護了一個智能合約的狀態。而狀態的內容在第4行中被描述。這一結構體中只含有一個成員變量，名為records 。其類型為LookupMap ，這裡可以簡單的看作一個字典類型。 key和value都是普通的字符串類型。

5.4 設定合約默認值

當我們聲明了一個合約後，我們往往需要定義其默認值。如下代碼設定了合約StatusMessage的默認值。 

 1 impl Default for StatusMessage { 2 fn default () -> Self { 3 Self { 4 records: LookupMap::new( b'r' .to_vec()), 5 } 6 } 7 }

其中，第1行聲明了這是對於StatusMessage默認值的一個實現。第2行聲明該方法名稱為default，返回值為Self。 Self在Rust中即表示當前的模塊作用域，具體來說，即代表一個StatusMessage實例。而第3-5行即為該實例的定義。由於該實例僅包含records一個類型為LookupMap的變量。通過傳入一個二進制數組b'r'.to_vec() ,即可將LookupMap初始化。其中LookupMap的new方法由NEAR自己定義， b'r'.to_vec()表明存儲於該LookupMap中鍵的前綴。

5.5 定義合約方法

當我們用一個結構體定義了合約的狀態後，我們還需要定義一系列方法，從而可以通過外部交易，去調用這些暴露出來的方法。如下是兩個定義的方法，分別可以修改和獲得當前合約中的records值。注意，定義合約的方法時，也需要我們加上#[near_bindgen] ，如第1行所示:

 1#[near_bindgen] 2implStatusMessage{ 3pubfnset_status(&mutself,message : String){ 4letaccount_id = env::signer_account_id(); 5self.records.insert(&account_id,&message); 6} 7 8pubfnget_status(&self,account_id : String)->Option<String>{ 9returnself.records.get(&account_id); 10} 11}

第2行impl關鍵字表明，我們在對StatusMessage做具體的實現。

第3-6行定義了方法set_status 。該函數用來設置當前合約的狀態。其中第三個聲明了方法名和變量。該函數共有兩個變量，分別為&mut self和message: String 。 &mut表示對self的引用，並且可能修改self的內容。而message: String表明了message的類型為String 。同時該函數用關鍵字pub修飾，注意，只有被pub fn修飾的函數才可以被外部的交易調用，表明其是public。

第4行會定義一個局部變量account_id, 其值通過env::signer_account_id()中獲取，表明發起這筆交易簽名的用戶id。

第5行將account_id做為鍵，message做為值插入到records中。注意，message是一個String類型的變量，由用戶傳入。而&message 則表示對message的引用。

第8-10行則聲明了另外一個函數名為get_status 。不同於set_status ， get_status會返回一個None 或者是String類型的值，這裡我們用Option<String>表示。

第9行則是通過查詢用戶給定的account_id，得到對應的message。

本期總結和預告

這是BlockSec針對Rust合約開發的第一期blog，本期我們講述了Rust合約的背景，以及如何基於NEAR鏈去創建一個簡單的合約。下一期我們將進一步描述如何利用Rust對我們創建的合約編寫單元測試用例，從而調試我們的合約。