Solidity(ソリディティ)の学習方法をわかりやすくご紹介!

Solidityの学習方法をわかりやすくご紹介 プログラミング
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普段はWEBディレクション・UI/UXデザイン・フロントエンド開発・WEBマーケターとしてマルチに活動しています。ブロックチェーンを使ったサービスを国内で推進できるよう、導入事例やブロックチェーンの今後の動きについて発信していきたいと思います。

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今回は契約の自動化できるスマートコントラクトなども実装ができるプログラミング言語Solidity(ソリディティ)の学習方法の流れや使われているサービスなども合わせてわかりやすく解説をさせていただきます。

この記事では下記がインプットできます。

  • Solidity(ソリディティ)について
  • Solidity(ソリディティ)の学習方法
  • Solidity(ソリディティ)の開発環境の構築について
  • Solidity(ソリディティ)の使われているサービス事例

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学習のコツがずらり!プログラミング学習方法まとめ

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イーサリアムのブロックチェーンはスマートコントラクトを使用したNFTやメタバース、DEXなどとも相性がよく、今後拡大していく可能性は高いので、MATICの価値・価格も上昇が期待できるでしょう。Solidityは分散型アプリケーション開発(Dapps)に特化した技術になっており、暗号資産のMatic(ポリゴン)などのイーサリアム上での取引なども今後活発になると期待されています。
ブロックチェーン技術に携わるエンジニアの方には今後開発言語としてマストと言っても過言ではないくらい重要なプログラミング言語だと思います。
それではSolidity(ソリディティ)の学習方法の解説に入っていきましょう。

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Solidity(ソリディティ)とは

Solidity(ソリディティ)とは

Solidityは、Ethereumブロックチェーン上で動作するスマートコントラクトを開発するためのプログラミング言語です。Solidityの学習ハードルは高いイメージがありますが、手順を踏めば初心者の方でも環境構築から実装まで習得することができると思います。

Solidityは、スマートコントラクトを作成するための機能を備えたオブジェクト指向のプログラミング言語となり、C言語、C++、JAVAなどと同じ高級言語(人間が理解しやすい形式で記述された言語)に分類されます。
スマートコントラクトとは、ブロックチェーンの基盤上で動作する自動プログラムのことです。スマートコントラクトを実装すると、仮想通貨の取引など、条件に応じた行動を自動化できます。

Solidity(ソリディティ)とはズバリ!
取引の処理を実行させるために特化した言語となります

プログラミングの文法がシンプルであることが、Solidityの特徴です。スマートコントラクトの実装経験がない初心者でも、比較的簡単に扱えます。

Solidityの基本的な記法

pragma solidity ^0.7.0;contract Contract名{
function 関数名() public {
関数の処理内容を記述 }
}

Solidityは、JavaScriptに似た文法を持っており、関数や変数、条件文やループなどの基本的なプログラミング構造をサポートしています。
スマートコントラクトは、Ethereumブロックチェーン上にデプロイされ、そのコントラクトアドレスを通じて誰でもアクセスし実行することができます。スマートコントラクト内では、Ethereumの仮想通貨であるイーサリアムを用いたトランザクション処理や、データの書き込みや読み込みができます。

スマートコントラクトは、一度デプロイされると変更ができないため、開発段階では厳密な検証が必要になってきます。
Solidity(ソリディティ)は、安全性を高めるために、変数のアクセス制御、エラー処理、リスク管理などのセキュリティ機能を持っています。

また、Solidityは、Ethereumブロックチェーン上で動作するため、トランザクション処理には手数料がかかります。そのため、コードの最適化手数料の最小化なども考慮する必要があります。

Solodityを使えるウェブベース開発環境

  • Remix IDE
  • EthFiddle

Solidityが使えるブロックチェーンプラットフォーム

  • Ethereum
  • Binance Smart Chain
  • Ethereum Classic
  • Tendermint
  • Counterparty
  • Tron
  • Avalanche
  • Milkomeda (Cardano・Solana・Algorandのサイドチェーン)

Solidity(ソリディティ)の学習方法

Solidity(ソリディティ)の学習方法

オンラインリソースを使用する

オンライン上には、Solidityの入門から上級者向けの記事やチュートリアル、ビデオなどが公開されています。
Solidityの基本的な文法や構文、デザインパターンなどを学ぶことができます。公式ドキュメントやGitHubなどを参照することでもSolidityを学習することができます。
今は学習は必要なワードや仕組みさえ理解していれば調べることもできますし、とてもいい時代ですよね。また、ChatGPTに聞いてもいいかもしれません。

実践を重視した学習

Solidityは、実際にコーディングをすることで理解を深めることができます。いくつかのサンプルプロジェクトや、実際のアプリケーションを作成しながら学習することで、より効果的に学習することができます。

コミュニティに参加する

ブロックチェーン技術は、まだ新しい技術であるため、コミュニティに参加することで最新情報を入手したり、他のエンジニアとの交流を深めることができます。SlackやDiscordなどのチャットツール、オンラインフォーラムなどでコミュニティに参加することができます。

専門のコースやトレーニング

専門のコースやトレーニングを受けることで、効率的にSolidityなど含むプログラミング言語を学習することができます。オンラインのコースや、オフラインのセミナーなどもあるので自身のスケジュールに合わせて学習することもできます。

▼こちらの記事ではブロックチェーンに必要な開発言語とスキルをわかりやすく解説しています!
【最新版】ブロックチェーンに必要な開発言語とスキル

合わせて読んでいただけると幸いです。

Solidity(ソリディティ)の開発環境「Geth」を構築

Solidity(ソリディティ)の開発環境「Geth」を構築

まずは開発環境を準備してきましょう。Gethは「Go-Ethereum」の略称で、プログラミング言語「Go」によって実装されています。

Gethをインストールと簡単に説明させていただきますが、簡単に解説すると下記が開発できます。

  • イーサリアムの採掘
  • スマートコントラクトの作成
  • ブロックチェーンの履歴確認

Windows、MacOS、UbuntuOSでインストールすることができます。
インストールはwindowsならコマンドライン、MacOSはターミナルなど使用し簡単にインストールができます。

参照:Gethのインストールについてはこちら

Solidity(ソリディティ)の開発環境「Geth」をインストール

Go-Ethereum (Geth)は、Ethereumブロックチェーンを構築するためのソフトウェアで、Solidityで書かれたスマートコントラクトを実行するために必要です。インストール方法は、OSによって異なりますが、一般的には次の手順でインストールすることができます。

1.Goのインストール

まず、Go言語をインストールします。Goのインストール方法については、公式サイトや記事をなどを参照してください。初心者の方でも簡単にインストールできると思います。
参照:Gethのインストールについてはこちら

2.Gethのインストール

Go言語がインストールされている環境で、以下のコマンドを実行します。
go get github.com/ethereum/go-ethereum

3.Gethのビルド

インストールしたGethをビルドします。以下のコマンドを実行して、Gethのバイナリを作成します。
cd $GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum
make geth

4.Gethの起動

Gethのバイナリを実行し、Ethereumブロックチェーンを起動します。
./build/bin/geth

これで、Gethの開発環境がインストールされ、Ethereumブロックチェーンが構築されます。Gethは、起動時に自分のノードとして参加するか、他のノードと同期するかを選択することができます。また、Gethには、コマンドラインインターフェイスがあるため、コマンドを使用して様々な操作を行うことができます。

注意:Gethを使用するためには、イーサリアムのアカウントを作成し、イーサリアムを取得してアカウントにチャージする必要があります。

Solidity(ソリディティ)の開発の流れ

Solidity(ソリディティ)の開発フローは下記になります。

1.スマートコントラクトの設計

アプリケーションの機能や要件に基づいて、Solidityでスマートコントラクトを設計します。まず、必要なデータ構造変数を定義し、関数を作成して機能を実装します。
セキュリティを重視し、エラーハンドリングアクセス制御を実装します。イベントやモディファイアを使用して、トランザクションのトリガーや条件を追加します。最終的に、テスト駆動開発(TDD)の原則に基づいて、テストを書きながら機能を実装し、トラブルシューティングを行います。

2.コーディング

設計したコントラクトをSolidity言語で書きます。
例として、単純なトークンを扱うERC-20トークンのスマートコントラクトを設計・コーディングする例をご紹介します。

データ構造の定義

// SPDX-License-Identifier: MIT pragma solidity ^0.8.0;
contract MyToken { 
string public name;
string public symbol;
uint256 public totalSupply;
mapping(address => uint256) public balanceOf;

event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value);

コンストラクタと初期化

constructor(string memory _name, string memory _symbol, uint256 _initialSupply) {
name = _name;
symbol = _symbol;
totalSupply = _initialSupply;
balanceOf[msg.sender] = _initialSupply;
}

トークン転送の実装

function transfer(address _to, uint256 _value) external returns (bool) {
require(balanceOf[msg.sender] >= _value, "Insufficient balance");
balanceOf[msg.sender] -= _value;
balanceOf[_to] += _value;
emit Transfer(msg.sender, _to, _value);
return true;
}

エラーハンドリングやアクセス制御

modifier onlyValidAddress(address _address) {
require(_address != address(0), "Invalid address");
_;
}

上記を関数に組み込む例

function transfer(address _to, uint256 _value) external onlyValidAddress(_to) returns (bool) {
// ... トークン転送の実装
}

テスト駆動開発(TDD)

テストスクリプトを用いて、各機能が期待通りに動作することを確認します。
これは基本的な例ですが、プロジェクトによってはもっと複雑な要件があるでしょう。プロジェクトの具体的な要件に基づいて、機能を追加・調整していくことが大切です。

3.コンパイル

コーディングしたコントラクトをコンパイルし、バイナリ形式に変換します。

4.デプロイ

コンパイルしたバイナリ形式のコントラクトをEthereumネットワークにデプロイします。

5.テスト

デプロイしたコントラクトをテストし、正常に動作していることを確認します。

6.運用

アプリケーションを運用し、必要に応じてコントラクトを修正・更新します。

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Solidity(ソリディティ)でできるサービス

Decentralized Finance (DeFi)

DeFiは、ブロックチェーン技術を使用し、中央集権型の金融サービスを分散型に置き換えることを目的としたサービスです。DeFiには、投資、ローン、保険などの様々なサービスがあり、それらをスマートコントラクトで実装することで、透明性セキュリティなどの利点を生むことができます。

サプライチェーンマネージメント(Supply Chain Management)

Supply Chain Managementは、製造から販売までの全プロセスを管理することで、品質やコストなどを管理することを目的としたサービスです。スマートコントラクトを使用することで、製造から配送、支払いなどの各プロセスを追跡することができ、不正や改ざんなどのリスクを軽減することができます。

ゲーム(Gaming)

Solidity(ソリディティ)の事例 ゲーム開発

ゲームにおいても、スマートコントラクトを使用することで、オーナーシップやアイテムなどを管理することができ、プレイヤー間での取引や交換なども実現することができます。

デジタルアイデンティティ(Digital Identity)

デジタルアイデンティティは、個人の情報をブロックチェーン上に保存し、認証などに利用することで、個人情報の漏洩や不正利用などのリスクを軽減することを目的としたサービスです。スマートコントラクトを使用することで、個人情報の管理やアクセス権限を制御することができます。

これらはほんの一部のサービスですが、solidityを使用することで、様々なブロックチェーンベースのサービスを構築することができます。

まとめ

学習方法は個人差がありますが、上記のように様々な方法で学習することができます。また、Solidityは分散型アプリケーション開発(Dapps)に特化した技術なので、それに関連する技術や情報などもこれから変化していくと思います。
ブロックチェーンエンジニアの今後の需要も見越し、Solidityやブロックチェーンの情報に対してアンテナを貼り情報のインプットを怠らず学習することをおすすめします。
ここまで読んでいただきありがとうございました。