GaiaEx AcademyGaiaEx Academy
Rust สำหรับบล็อกเชนและการเขียนโปรแกรมระบบ
นักพัฒนาการเขียนโปรแกรม12 min read

Rust สำหรับบล็อกเชนและการเขียนโปรแกรมระบบ

ความปลอดภัยของหน่วยความจำโดยไม่ต้องมี garbage collection — สร้างมาเพื่อความน่าเชื่อถือ

แชร์โพสต์

การเขียนโปรแกรมระดับระบบท่ามกลางศัตรูที่จ้องโจมตี

โหนดบล็อกเชนต้องรันกลไกฉันทามติ ระบบเครือข่าย และการเปลี่ยนสถานะ ภายใต้การถูกโจมตีอยู่ตลอดเวลา บั๊กด้านความปลอดภัยของหน่วยความจำสามารถกลายเป็นช่องโหว่ที่ถูกใช้โจมตีได้ ความหน่วงระดับไมโครวินาทีมีผลต่อการกระจายข้อมูล และการอัปเกรดก็ถูกจำกัดทั้งในเชิงการเมืองและเทคนิค Rust ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับสถานการณ์เหล่านี้โดยเฉพาะ ให้ประสิทธิภาพที่คาดเดาได้โดยไม่ต้องมี garbage collector และมีการันตีในระดับคอมไพล์ที่ตัดโอกาสการเกิด data race ในโค้ดที่ปลอดภัยออกไปทั้งหมด

Rust ไม่ใช่เวทมนตร์ — unsafe block ยังคงมีอยู่ และงานด้านวิทยาการเข้ารหัสก็ยังต้องผ่านการตรวจสอบ (audit) เหมือนเดิม แต่พฤติกรรมมาตรฐานของภาษานี้ช่วยป้องกันข้อผิดพลาดสไตล์ C ทั้งหมวดหมู่ ก่อนที่โค้ดจะถูกนำไปใช้งานจริง

Rust value ownership (simplified) owner move new owner &T borrow read-only Only one owner; many shared borrows or one mutable borrow — not both conflicting.
Borrow checker บังคับใช้กฎ “aliasing XOR mutation” ตั้งแต่ขั้นตอนคอมไพล์

Ownership, Borrowing, Lifetimes

ค่าแต่ละตัวมีเจ้าของเพียงคนเดียว เมื่อเจ้าของถูกปล่อยออกจากสโคป การล้างข้อมูล (cleanup) จะเกิดขึ้นอย่างแน่นอนตามกำหนด การ borrow คือการแชร์การอ้างอิงภายใต้กฎที่เข้มงวด คือมีผู้อ่านได้หลายคน หรือมีผู้เขียนได้เพียงหนึ่งคนต่อการอ้างอิงแบบ mutable Lifetime อธิบายว่าการอ้างอิงนั้นมีผลใช้งานได้นานแค่ไหน ช่วยป้องกันปัญหา dangling pointer โดยไม่ต้องมีการตรวจสอบระหว่าง runtime

fn sum<'a>(xs: &'a [i64]) -> i64 {
    xs.iter().copied().sum()
}

Rust ปรากฏอยู่ตรงไหนในโลกคริปโต

สแต็ก L1 ที่มี throughput สูง execution client บริการแบบ peer และ toolchain สำหรับสัญญาแบบ WASM ต่างพึ่งพา Rust กันเป็นประจำ การออกแบบที่เน้นประสิทธิภาพของ Hyperliquid จับคู่ได้ดีกับระบบนิเวศอย่าง GaiaEx ที่เปิดให้เทรดบน L1 ตัวนั้น — การเข้าใจ Rust จะมีประโยชน์เมื่อคุณอ่านโค้ดของโหนดหรือช่วยพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน แม้ว่ากลยุทธ์ของคุณจะเขียนด้วย Python ก็ตาม

Node stack (conceptual layers) Networking / P2P (Tokio async) Consensus + mempool Execution / state transition Rust ties these layers together with shared crates for crypto primitives and serialization.
การใช้ภาษาเดียวกันในทุกเลเยอร์ช่วยลดโค้ด FFI ที่ต้องเชื่อมต่อกัน และทำให้การทำ profiling แม่นยำขึ้น

Result, Option, และ Cargo

ความผิดพลาดที่กู้คืนได้ใช้ Result<T, E> ส่วนค่าที่ขาดหายใช้ Option<T> ตัวดำเนินการ ? ส่งต่อข้อผิดพลาดขึ้นไปได้โดยไม่ต้องใช้ exception Cargo ใช้สำหรับ build ทดสอบ และวัดประสิทธิภาพ (benchmark) โปรเจกต์ ส่วน crates.io เป็นที่รวมไลบรารีนับพันสำหรับการแฮช การซีเรียลไลซ์ และ IO แบบ async

Async IO ในระดับที่ขยายใหญ่ได้

validator ต้องรับมือกับ peer, RPC และงานเบื้องหลังไปพร้อม ๆ กัน runtime ของ Tokio คือสแต็ก async ที่ใช้กันเป็นมาตรฐานในทางปฏิบัติ ได้แก่การจัดลำดับงานแบบ cooperative, ตัวจับเวลา และตัวจัดการ TCP/TLS ต้องปรับจำนวน worker thread และการจัดการ backpressure ให้เหมาะสม — throughput ไม่ได้ “มาแบบฟรี ๆ” เพียงเพราะไวยากรณ์เขียนว่า async

แนวทางการเรียนรู้แบบเป็นขั้นเป็นตอน

อ่านหนังสือฉบับทางการให้จบส่วน ownership และ trait จากนั้นลงมือสร้างเชนของเล่นขึ้นมาเอง (toy chain) ได้แก่การแฮช ส่วนหัวบล็อก และการตรวจสอบความถูกต้อง แล้วจึงค่อยเปิด repository ของไคลเอนต์ขนาดใหญ่มาไล่ดูเส้นทาง RPC หนึ่งเส้นทางแบบครบวงจร Rust ตอบแทนความอดทน ส่วนบล็อกเชนตอบแทนความถูกต้อง