20以上のブロックチェーン開発ツール

レポートによると、ブロックチェーン開発は最も急成長している分野の一つです。DeFi、NFT、DAOといったブロックチェーン上のプロジェクトが爆発的に増えたことで、ブロックチェーン開発者への需要は急増しています。

すでにブロックチェーン上で開発を行っている方、あるいはAlchemyの無料ブロックチェーン開発者アカウントを作成する予定の方に向けて、ブロックチェーンアプリケーション構築に役立つ主要なツールをまとめたガイドをご紹介します。

早速見ていきましょう。

プログラミング言語

ブロックチェーンアプリケーションを開発するには、プログラミング言語を学ぶ必要があります。これらの言語を使うことで、アプリケーションのバックエンドとして機能するスマートコントラクトのコードを作成できます。

Solidity

現時点では、Solidityがブロックチェーン開発で最も人気のあるプログラミング言語です。Solidityは高水準のオブジェクト指向言語で、C++など他の言語からいくつかの要素を借用しています。

多くの開発者がSolidityの学習を好む理由は、事実上のデファクトスタンダードとされるブロックチェーンであるEthereumが、スマートコントラクトの記述にSolidityを使用しているためです。さらに、Solidityはチューリング完全であり、豊富な機能を持つ複雑なアプリケーションを作成できます。

Solidityを学ぶことは、ブロックチェーン開発者としての第一歩を踏み出す良い方法です。Solidityの人気のおかげで、初心者向けに設計された有用なチュートリアル、ガイド、ドキュメントに数多くアクセスできます。

Solidityで書かれたプログラムは、Ethereum Virtual Machine (EVM)と互換性があれば他のブロックチェーンでも動作します。つまり、Binance Smart Chain、Avalanche、Polygon、Matic Networkなど、EVM互換のブロックチェーン上にもプロジェクトをデプロイできるということです。

Vyper

スマートコントラクトを作成できる言語はSolidityだけではありません。人気のある代替言語としてVyperがあります。これはPythonをベースにした、EVM互換の言語です。

VyperはSolidityほどの機能性や人気はありませんが、Pythonに慣れている開発者にとっては理想的な選択肢となり得ます。また、Vyperのシンプルなアーキテクチャはソフトウェアのエラーを減らし、スマートコントラクトの監査を容易にします。

Rust

Rustは比較的新しいプログラミング言語で、ブロックチェーン開発コミュニティで支持を広げています。スマートコントラクトを記述するための低水準言語であり、メモリ効率、シンプルさ、信頼性の高さで評価されています。

注意点として、RustはEVM互換ではないため、EthereumおよびEVM互換チェーンにはプロジェクトをデプロイできません。ただし、Solana、Terra、NEAR、Polkadot、ElrondといったよりEVM互換ではない新しいチェーンがRustを採用しているため、この言語を学ぶ価値は依然としてあります。

フレームワーク

分散型アプリケーション(dApp)をゼロから構築するのは、特にあらゆる細部を自分で処理しなければならない場合、困難な作業になり得ます。幸いなことに、アプリケーションを簡単に作成できるプラグアンドプレイ型のインフラを提供するソフトウェアフレームワークを活用できます。

フレームワークには、コードの作成、テスト、デプロイに役立つリソース(ライブラリやツール)が付属しています。既製のパッケージに追加機能を加えられるため、dAppをゼロからコーディングする必要はありません。さらに、ほとんどのフレームワークは経験豊富なエンジニアによって開発・最適化されており、堅牢で効率的、汎用性の高いものになっています。

Truffle

ブロックチェーン開発フレームワークの中でまず紹介するのはTruffleです。TruffleはJavaScriptベースのフレームワークで、スマートコントラクトの開発、テスト、デプロイに使用されます。ブロックチェーン業界で最も使用されているフレームワークの一つであり続けているのには理由があります。

Truffleには、組み込みのスマートコントラクト作成ツールからテスト用ブロックチェーン環境まで、完全に機能するdAppを作成するために必要なリソースが一通り揃っています。また、EthereumのdAppのフロントエンド構築を容易にするライブラリも標準で付属しています。

Hardhat

Hardhatは、スマートコントラクト開発者に強く推奨されるもう一つのフレームワークです。Truffleと同様、HardhatもJavaScriptベースのフレームワークで、Ethereum上でのアプリケーションの作成、テスト、デプロイ、デバッグに使用されます。

Hardhatは、ブロックチェーンソフトウェア開発に関連するほとんどの低水準・汎用的な機能を抽象化した、包括的なツールプラットフォームです。そのため、dAppのコアインフラ構築といったより重要なタスクに集中できます。

Embark

Embarkは、dAppのフロントエンドとバックエンドを同時に構築できるフルスタック開発フレームワークです。このセクションの最後に紹介していますが、Embarkは他のフレームワークに劣らず優れています。

Embarkは、dAppのデータストレージ、リアルタイムのコードテスト、スマートコントラクトのデプロイに役立つリソースを提供します。さらに、Etherscan、Solc、Soliumなど、重要なプラグインにもアクセスできます。

統合開発環境(IDE)

統合開発環境(IDE)は、主要な開発ツールを一つのグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)にまとめることで、アプリケーション開発を支援します。ほとんどのIDEには、コードのコンパイル、編集、シンタックスハイライト、ビルドの自動化、デバッグなどの機能が備わっています。

Remix IDE

Remixは、多くのブロックチェーン開発者から業界標準のIDEと見なされています。Remix IDEを使えば、一つの直感的なインターフェースからスマートコントラクトのコンパイル、テスト、デバッグを行えます。

Remix IDEはJavaScriptで書かれており、どのブラウザからでも使用できますが、デスクトップアプリケーションとしてローカルのコンピュータで実行することも可能です。スマートコントラクト開発を強化するための豊富なライブラリ、プラグイン、その他の機能が揃っています。

EthFiddle

EthFiddleは、Solidityコードの記述とデバッグを行うブラウザベースのIDEです。Loom Networkによって開発されたEthFiddleは、他の人とプロジェクトで共同作業する際に優れたツールです。このソフトウェアを使えば、コードスニペットを簡単に編集、検索し、フィードバックのために他の人と共有できます。

EthFiddleはRemix IDEほど機能が豊富ではありませんが、プレゼンテーションでコードを共有するのには適しています。優れたテストおよびプロトタイピング機能を備えており、どのブロックチェーン開発者にとっても良いツールです。

Ethcode

Ethereumスマートコントラクト開発向けのVisual Studio Codeプラグインである、Ethcodeもおすすめです。Ethcodeは、コントラクトコードの記述、デバッグ、ユニットテストのための初心者にやさしい開発環境を提供します。

コードはオープンソースであり、新しい開発者は必要に応じてサポートを求めることができます。EthcodeはVyperとSolidityの両方に対応しており、スマートコントラクトをEthereum MainnetやSepoliaテストネットなどにデプロイできます。

APIとSDK

フレームワークやIDEに加えて、APIとSDKはWeb3開発者にとって最も重要なツールの一つです。どちらも、開発中にブロックチェーンエンジニアが直面する特定の問題を解決し、dApp作成を助けます。

アプリケーションプログラミングインターフェース(API)は、異なるソフトウェア間のやり取りを簡素化するために設計されています。APIを使ってデータをリクエストすることで、既存の機能を基盤にdAppを改善できます。

SDKは「Software Development Kit」の略で、特定のプラットフォーム向けアプリケーションを構築するためのソフトウェア製品一式を指します。ブロックチェーン開発向けのSDKは、プラットフォーム固有のアプリ構築の複雑さを軽減します。

Alchemy NFT API

NFT(非代替性トークン)の価値が急騰している中、多くの開発者がこの分野に注目しています。NFTアプリを作成する予定があるなら、Alchemy NFT APIは最適なツールです。

Alchemy NFT APIを使えば、開発者はユーザーフレンドリーなインターフェースでさまざまなNFTのメタデータを表示できます。さらに複数のチェーン(Ethereum、Polygon、Flowなど)にまたがって動作するため、購入者はNFTを選ぶ際により高い柔軟性を持てます。

NFT APIは、NFTとのやり取りに関わるほとんどの技術的なタスクを抽象化します。NFT APIをプラットフォームに統合すれば、購入者はNFTを検証・購入する前にスマートコントラクトを読む必要がなくなります。

thirdweb SDK

Thirdweb SDKは、Web3アプリの構築や、既存のアプリケーションへのWeb3機能の組み込みに役立ちます。例えば、コードを書くことなく「Connect Wallet」機能をアプリケーションに追加できます。

Thirdwebは以下のような用途に使用できます:

• NFTマーケットプレイスの作成
• コードを書かずにNFTドロップを実施
• ガバナンス、コミュニティメンバーシップなどのためのトークン作成
• NFTへのロイヤリティ分配のプログラミング

Thirdwebは現在Fantom、Avalanche、Ethereum、Polygonに対応しており、今後さらに多くのチェーンへの対応も予定されています。スマートコントラクト自体は無料で利用できますが、Thirdwebはトークンコントラクトから得られる将来のロイヤリティに対して5%の手数料を課すことで収益を得ています。

Moralis API and SDK

Moralisは、ブロックチェーン開発サイクルを加速するAPIおよびSDKを提供するWeb3開発プラットフォームです。Moralis SDKは、以下のような既製の機能を提供することで、完全に機能するdApp構築の複雑さを軽減します:

• ユーザー認証
• トランザクションの送信・取得
• スマートコントラクトイベントのリスニング
• ユーザー残高の取得
• スマートコントラクトとのやり取り

MoralisのクロスチェーンWeb3 APIは、アカウント残高、トークン、オンチェーントランザクションなどに関する包括的な情報を集約することもできます。また、Avalanche、Polygon、Ethereum、Binance Smart Chainなど、最も人気のあるチェーンに対応しています。

テスト用ブロックチェーンネットワーク

多くのスマートコントラクトはデフォルトで不変であり、ブロックチェーンにデプロイされた後はコードを変更できません。そのため、デプロイ後に変更を加えることができないEthereum Mainnet上でのテストは推奨されません。

この問題に対処するため、Ethereum開発者はアプリのテストにテスト用ブロックチェーンネットワーク(テストネット)を使用できます。テストネットを使えば、スマートコントラクトがブロックチェーン上でどのように動作するかを確認でき、公開前に不具合を発見できます。

ローカルブロックチェーン(ganache)

Ganacheは、Ethereum開発用のローカルブロックチェーンで、コマンドラインツールまたはデスクトップアプリケーションとして利用できます。ブロックチェーン開発者はGanacheを使ってスマートコントラクトのデプロイやテストを実施できます。

Ganacheはユーザーフレンドリーなインターフェースを備えており、デバッグ情報やブロックチェーンデータ(アカウント、ブロック、トランザクション)にアクセスできます。また、ブロック生成時間などの他の要素も、開発ニーズに合わせて設定できます。

パブリックテストネット(Sepolia)

Ganacheの代わりに、Sepoliaのようなパブリックテストネットを使用することもできます。主な違いは、Ganacheはオフラインで使用でき、オンライン接続を必要としないという点です。

パブリックテストネットはEthereumの挙動をシミュレートするため、前提条件をテストするのにより適しているという理由で、こちらを好む開発者もいます。

テストネットの利用自体は無料ですが、トランザクションを完了させるには、ブラウザウォレットにテスト用のether(ETH)が必要です。テスト用etherを入手する最も簡単な方法は、Alchemy Sepolia faucetのようなフォーセットを利用することです。

オラクル

スマートコントラクトには魅力的な用途がありますが、その機能はオンチェーンに保存された情報にしかアクセスできないため限定的です。これは、関数の実行に外部情報を必要とするスマートコントラクトを構築する開発者にとって問題となります。

そこで登場するのがオラクルです。

ブロックチェーンオラクルは、さまざまなソースから現実世界の情報を収集し、ブロックチェーン上で動作するスマートコントラクトに渡します。この情報は、リアルタイムの価格フィード、天気情報、スポーツの結果など、さまざまな形を取ります。

分散型オラクルは悪意のある行為者による操作が難しく、(概ね)信頼できる情報を提供するため、これを選ぶことが重要です。Kyber、Synthetix、Compoundといった多くの人気アプリが、スマートコントラクトの実行に分散型オラクルを使用しています。

Chainlink

現在、Chainlinkは市場シェアで先行する分散型オラクルソリューションです。2017年に立ち上げられたChainlinkは、複数のブロックチェーンにわたるスマートコントラクトに「信頼性が高く改ざん不可能な」データを提供します。

Chainlinkを使えば、スマートコントラクトをさまざまな現実世界のデータフィードに接続できます。例えば、現実世界の出来事の結果を予測したユーザーに報酬を与えるベッティングdAppを作成できます。

その他の分散型オラクルソリューションには、Band Protocol、Witnet、Universal Market Access (UMA)などがあります。これらのアプリケーションは、選ばれたオラクルに正確な情報の提供を促すインセンティブを与え、オフチェーンデータの整合性を保っています。

ブロックチェーンノードプロバイダー

dAppを構築する際には、オンチェーンデータの読み取りであれ、ブロックチェーンへのデータ書き込みであれ、ブロックチェーンとやり取りする必要があります。そのためには、ブロックチェーン全体の履歴を保持し、ブロックチェーンデータの送信・照会ができるブロックチェーンノードとの接続が必要です。

問題は、フルのEthereumノードを維持するにはコストと時間がかかり、複雑だということです。このため、ブロックチェーン開発者にはブロックチェーンノードプロバイダー(node-as-a-service)の利用が勧められます。ノードプロバイダーはクライアントに代わってブロックチェーンインフラを管理し、開発者はdAppの構築とスケーリングに専念できます。

Alchemy Node API

適切なブロックチェーンノードプロバイダーを探しているなら、Alchemy Node APIを試す価値があります。AlchemyのNode APIは、ブロックチェーンとやり取りし重要なブロックチェーンデータを取得するための、完全に整備されたAPI群を提供します。

このツールを使えば、ブロックチェーンのネットワーク層への接続は、サインアップしてAPIキーを受け取るだけの簡単な作業になります。このサービスはEthereumに限らず他のプロジェクトにも対応しているため、使用するブロックチェーンについて完全な柔軟性があります。

Alchemyのnode-as-a-serviceツールには、以下の利点もあります:

1. 無料サインアップ: AlchemyのNode APIを無料で使い始め、特別な機能を利用するためにアップグレードできます。

2. 需要に応じてスケールするインフラ: dAppの利用が拡大するにつれ、専用ノードの運用は難しくなります。より多くのノードを立ち上げることもできますが、それは問題を複雑にし、運用負荷を増やすだけです。

AlchemyのNode APIはニーズに合わせて適応するよう設計されており、シームレスなスケーラビリティを提供します。そのため、ノードインフラについて悩む必要がなくなり、ユーザーもより良い体験を得られます。

3. 拡張API: AlchemyのNode APIには、ブロックチェーンデータの照会をこれまで以上に簡単にする独自のAPIエンドポイント群が付属しています。トランザクション履歴、トークン識別子、トランザクションレシート、保留中のトランザクションなどを取得できます。

4. 信頼性: 標準的なノードは、アプリのクラッシュを引き起こすさまざまな問題に頻繁に直面します。AlchemyのCortexエンジンは最高水準の信頼性を提供し、ブロックチェーンアプリケーションがダウンタイムなしで稼働することを保証します。

利用可能な選択肢を把握したい場合は、他のノードプロバイダーも確認できます。このカテゴリーの他のプロバイダーには、QuickNode、Infura、GetBlock、BlockDaemon、Chainstackなどがあります。

分析

アプリケーションを構築する際、多くのWeb3開発者はオンチェーンのアクティビティを追跡することの難しさにすぐ気づきます。多くの場合、リアルタイムの利用状況、ユーザー採用率、トークンメトリクスといった重要なアプリケーション情報を得るには、かなりの労力が必要です。

しかし、dAppを改善しユーザーベースを拡大したいなら、これらのデータポイントを分析することが重要です。そのために、Web3アプリケーションの分析情報をより簡単に取得できるAlchemy Monitorのようなツールを使用することをお勧めします。

Alchemy monitor

Alchemy Monitorは、dAppインフラの監視とユーザーアクティビティに関する洞察を得るために作られた強力なツールです。Alchemy Monitorは、dAppの状態についてリアルタイムの更新を提供し、API呼び出し、エラー率、レスポンスタイムなどを表示できます。

Alchemy Monitorのダッシュボードは、dAppの利用状況も追跡し、ユーザー行動に関する有用な洞察を提供できます。また、dAppが重大な不具合を起こす前に問題を早期に検知する優れた自動アラートシステムも備えています。

Alchemy notify

dAppのアクティビティに関するリアルタイム情報を必要としているのは開発者だけではありません。ユーザーもまた、dApp内で何が起きているかを知る必要があります。例えば、ユーザーはdApp内で実行されたトランザクションが成功したかどうかを知りたいと思うかもしれません。

だからこそ、Alchemy Notifyのプッシュ通知サービスを利用することは優れた選択肢となります。dAppにプッシュ通知を追加することは、優れたユーザー体験と乏しいユーザー体験の分かれ目になり得ます。Notifyは、アプリケーションのユーザーに以下の情報を提供します:

• トランザクション通知
• アドレスアクティビティアラート
• ガス価格アラートなど

Alchemy MonitorとNotifyを組み合わせることで、より優れた分析が可能になり、開発者はブロックチェーンアプリケーションの使いやすさを改善できます。これらのツールは、Ethereumブロックチェーン自体に関する情報(平均ガス価格、ブロック生成時間など)を提供するEtherscanのようなブロックチェーンエクスプローラーと組み合わせることもできます。

セキュリティツール

今年が明らかにしたことがあるとすれば、それはセキュリティがあらゆるブロックチェーンプロジェクトにとって最優先事項であるべきだということです。スマートコントラクトのセキュリティの強化は、新しいdAppに付加機能を追加することよりもはるかに重要な考慮事項です。参考までに、今年発生した大きなエクスプロイトの一部を挙げます:

• Axie Infinity(6億1,500万ドルの被害)
• Inverse Finance(1,500万ドルの被害)
• Elephant Money(1,120万ドルの被害)

他にも多くのハッキングが発生していますが、これだけでもスマートコントラクトのセキュリティが重大な問題であることが分かるでしょう。適切なセキュリティ対策がなければ、悪意あるエクスプロイトの温床を作り出すリスクがあり、評判を損ない、ユーザーの採用を妨げることになりかねません。

Octopus

スマートコントラクトのセキュリティを強化するツールの中で、まず紹介するのはOctopusです。これはスマートコントラクトのコードを詳細に分析するためのソリューションです。Octopusは、シンボリック実行、コールフロー分析、コントロールフロー分析を提供しており、これらすべてが手遅れになる前にコントラクトのエラーを発見し修正するのに役立ちます。

Mythril

次に紹介するのは、ConsenSysが支援するスマートコントラクトセキュリティツールMythrilです。Mythrilは、Ethereum Virtual Machine(EVM)のバイトコード解析に役立ち、テイント解析、シンボリック実行、テイント充足解法を用いてEthereumソフトウェアのバグを特定します。

Securify

リストの締めくくりとして、Ethereum Foundationが支援するスマートコントラクトスキャナーであるSecurifyを紹介します。Securifyは最大37種類の異なるソフトウェア脆弱性を検出でき、Solidityベースのスマートコントラクトに対してコンテキスト固有の分析を実施します。

ウォレット

アプリケーションを構築するなら、たとえテスト用のether(ETH)であっても資金を保有するためのウォレットが必要です。そのためには、ブラウザから数分でクリプトウォレットをセットアップできます。

MetaMask

MetaMaskの使用をお勧めします。ETHの保有以外の追加機能も備えているためです。ブラウザ拡張機能として利用でき、MetaMaskはWeb3js APIをサイトに注入することで、ユーザーがブラウザから直接アプリとやり取りできるようにします。MetaMaskは、鍵管理やブロックチェーンデータの読み取りなど、他の機能も実行できます。

最後に

ブロックチェーン開発はエキサイティングな道のりになり得ますが、それは最初から適切なツールを揃えている場合に限られます。堅牢な開発スタックを構築することで、アプリケーションの作成が容易になり、成果物の質も向上します。

この記事では、フレームワーク、IDE、セキュリティツール、テストネットワーク、ブロックチェーンオラクル、ノードサービスなど、ブロックチェーンアプリケーションの構築を始めるために必要な主要な開発者向けツールを取り上げました。これらのツールを使って構築を始めるには、Alchemyの開発者アカウントを無料で開設してください。