ماشین حالت: راهکاری برای حل چالش‌های برنامه‌نویسی بلاکچین دنیای چالش‌برانگیز برنامه‌نویسی امروزه، توسعه‌دهندگان نرم‌افزار با یک آرایه گسترده از زبان‌های برنامه‌نویسی روبه‌رو هستند. از زبان‌های کلاسیک مانند اسمبلی و پایتون تا زبان‌های نوظهور مانند سالیدیتی که برای توسعه شبکه‌های بلاکچین به کار می‌رود، همه این زبان‌ها جزو ابزارهای توسعه‌دهندگان قرار دارند.
ماشین حالت: راهکاری برای حل چالش‌های برنامه‌نویسی بلاکچین
پیاده‌سازی یک برنامه در شرایط محدود و قابل پیش‌بینی چالش زا نیست؛ اما زمانی که از یک محیط گسترده با پیشامدهای متنوع صحبت می‌شود، احتمال وقوع خطاها بیشتر می‌شود. به عنوان مثال، زیر شرایطی ممکن است کدهای نرم‌افزاری وارد حلقه‌ی بی‌پایان شده و بدون اجرای هدف مشخص بارها اجرا شوند. این شرایط می‌توانند به اتمام منابع پردازشی سیستم و شکست اجرای قطعه کد منجر شوند.
ماشین حالت چیست؟
به طور خلاصه، ماشین حالت (State Machine) یک مدل ریاضی محاسباتی است که توسعه‌دهندگان نرم‌افزار از آن برای طراحی الگوریتم‌های مختلف استفاده می‌کنند. ماشین‌حالت در هر زمان تنها می‌تواند در یک وضعیت خاص قرار گیرد و تا برآورده نشدن شرایط تعیین شده، وارد وضعیت جدیدی نخواهد شد.
ماشین حالت مجموعه‌ای از ورودی‌ها را دریافت کرده و بر اساس آن، در مورد انتقال یا عدم انتقال به وضعیتی دیگر تصمیم‌گیری می‌کند. این انتقال از یک حالت به حالت دیگر، نیازمند تحقق یک شرط یا دریافت یک رویداد و ورودی خاص خواهد بود. دو نوع اصلی ماشین حالت شامل ماشین حالت محدود قطعی و ماشین حالت محدود غیرقطعی می‌باشد.
کاربرد ماشین حالت در صنعت بلاکچین و ارزهای دیجیتال
با ظهور شبکه اتریوم، کاربرد شبکه‌های بلاکچین بسیار گسترش یافت. افزوده شدن امکاناتی نظیر اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند در کنار افزایش ارزش توکن‌های دیجیتال، باعث افزایش قابل توجه کاربران و علاقه‌مندان به فناوری بلاکچین شد. قراردادهای هوشمند که طرفداران زیادی نیز دارند، در واقع یک سری قراردادهای توسعه‌یافته به وسیله کدهای نرم‌افزاری هستند. در این حالت دو طرف معامله موظف به انجام تعهدات خود بوده و در صورت برآورده شدن موارد درخواستی، قرارداد به صورت خودکار اجرا خواهد شد.
در هر حالت، با توجه به تنوع بالای حالات موجود، توسعه یک قرارداد هوشمند ممکن است بسیار چالش‌برانگیز باشد. قرارداد هوشمند نیازمند بررسی دقیق وضعیت هر دو طرف معامله خواهد بود. همچنین، این قطعه کد باید به درستی شرایط ورودی‌ها را بررسی کرده و در مورد تغییر وضعیت تصمیم‌گیری نماید. احتمال بروز شرایط پیش‌بینی نشده در این‌گونه قراردادها بسیار بالاست. اگر کدهای استفاده شده در قراردادهای هوشمند به خوبی توسعه‌نیافته باشند، احتمال ورود به حلقه‌های بی‌پایان، نافرجام ماندن معامله، و از دست رفتن منابع مالی و سخت‌افزاری شبکه بسیار بالا خواهد بود.
با این حال، زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی توابع بسیاری را برای پیاده‌سازی ماشین حالت و جلوگیری از بروز بحران در قراردادهای هوشمند در نظر گرفته است. توسعه‌دهندگان نرم‌افزاری با استفاده از این توابع، ماشین‌های حالت قابل آزمایشی را ارائه کنند. ماشین‌های حالت دقیقاً مطابق با اجزای اصلی خود، یک قرارداد هوشمند را تقسیم‌بندی می‌کنند. به عبارت ساده از دید یک State Machine هر قرارداد هوشمند دارای چند حالت است.
برای انتقال بین حالت‌ها، برخی رویداد و ورودی‌ها مورد نیاز خواهند بود. این ورودی‌ها ممکن است در قالب هر نوع دیتایی از جانب دو طرف معامله ارائه شود. در نهایت در صورت برآورده شدن شروط، انتقال حالت صورت خواهد گرفت. این روند تا پایان کامل قرارداد ادامه خواهد یافت.
با وجود محدودیت‌هایی که در استفاده از ماشین حالت وجود دارد؛ اما به لطف الگوریتم‌های مبتنی بر ماشین حالت، مشکلات به مرور زمان حل شده و ظرفیت‌های بیشتر این فناوری شروع به پیدایش کرده‌اند.
در نهایت، با توجه به دنیای بلاکچین و حالت‌های فراوان، سوالی که مطرح شده است این است که آیا ماشین حالت به تنهایی کافی است یا راه‌حل‌های دیگری نیز برای حل چالش‌های زبان سالیدیتی و حالت‌های فراوان در دنیای بلاکچین وجود دارد؟ نظرات و ایده‌های شما در این زمینه مورد استقبال است.
مقالات مرتبط
zkrollup چیست؟ نقش رول آپ دانش صفر در مقیاس پذیری اتریوم
سریع ترین بلاکچین؛ بیشترین سرعت تراکنش ارز دیجیتال در بلاکچین
