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以太坊dapp開發docker

發布時間:2023-10-20 00:44:55

1. DApp開發入門

本文僅介紹以太坊系列的DApp開發,其他鏈原理差不太多。

MetaMask安裝完成並運行後,可以在Chrome控制台列印 MetaMask注入的window.ethereum對象

關於ethereum對象,我們只需要關心 ethereum.request 就足夠了,MetaMask 使用 ethereum.request(args) 方法 來包裝 RPC API。這些 API 基於所有以太坊客戶端公開的介面。 簡單來說錢包交互的大部分操作都是由 request() 方法實現,通過傳入不同的方法名來區分。

⚠️ 即使ethereum對象中提供了chainId,isMetaMask,selectAddress屬性,我們也不能完全相信這些屬性,他們是不穩定或不標准,不建議使用。我們可以通過上面說的request方法,拿到可靠的數據

錢包通過method方法名,進行對應的實現 以獲取錢包地址為例

調用 ethereum.request({ method: "eth_requestAccounts" }) ,錢包實現了該方法,那麼就可以拿到錢包的地址了。

MetaMask注入的 window.ethereum 就是一個Provider,一個RPC節點也是一個Provider,通過Provider,我們有了訪問區塊鏈的能力。 在連接到錢包的情況下,通常使用錢包的Provider就可以了, ethers.providers.Web3Provider(ethereum)

如果只需要查詢一些區塊鏈數據,可以使用EtherscanProvider 和 InfuraProvider 連接公開的 第三方節點服務提供商 。JsonRpcProvider 和 IpcProvider 允許連接到我們控制或可以訪問的以太坊節點。

獲取當前賬戶余額

獲取最新區塊號

其他RPC操作,可以通過 JSON-RPC 查看。

通過 ethers.js 可以連接ERC20的合約,合約編譯後會生成ABI,合約部署後,會生成合約地址,開發者通過 ABI和合約地址 ,對合約發送消息。

合約中的方法大致分為兩種: 視圖方法(免費),非視圖方法(消耗Gas) ,可以通過ABI查看方法類型。

⚠️ ERC20需要多加關注的是 Approve() 方法以及 transfer() 和 transferFrom() 的區別 ,授權過的代幣,被授權的那一方,可以通過調用 transferFrom() 方法,轉走你授權數量內的代幣,所以授權是一個很危險的操作,假設你授權了一個不良的合約,那你會面臨授權的token被轉走的風險,即使你沒有泄露私鑰助記詞。

便利三方庫: web3-react use-wallet

文檔: doc.metamask.io ethers

2. 「官方」搭建Web3:Filecoin與以太坊攜手共進


這是Protocol Labs創始人Juan Benet在EthCC 2021上的演講概要,查看完整內容:

https://www.bilibili.com/video/BV1eb4y1r7E1

Filecoin網路是面向生態的,它與Protocol Labs搭建模塊化解決方案的傾向是一致的。因為它本來就是設計給其他人使用,所以Filecoin在Web3領域的其他棧、應用和生態里如魚得水。自從其在2020年10月的啟動開始,Filecoin已經增長到超過8 exbibytes的可用存儲空間,有超過400個項目進入了這個生態。以太坊就是一個能持續證明其可協作性和共同利益的生態系統。

Filecoin + 以太坊

>>>>Filecoin和以太坊虛擬機(EVM)

Filecoin生態意識到網路支持智能合約的好處。最初,開發者社區相信架設在以太坊和Filecoin之間的橋服務足夠在Filecoin上支持智能合約了。不過,通過橋來使用智能合約是很笨重的方式,相比於直接在以太坊實現智能合約的功能和可組合性更是不足。有一個提議是在Filecoin上加入以太坊虛擬機(EVM),從而在存儲層啟用對智能合約的支持,以及為這兩個生態的結合提供更多機會。


>>>>開發者工具和資源

Fleek:讓用戶能為去中心化網路架設網站、存儲和分發文件及開發dapp。Fleek可以讓每一個人(從專業的開發者到日常的互聯網用戶)更容易以去中心化的方式創建app和存儲文件,從而加速去中心化網路的採用率。Fleek可以在Filecoin上進行自動化存檔,並通過ENS(以太坊域名服務)這樣的應用來利用以太坊的生態系統。

https://fleek.co/

Web3.Storage:是一個讓開發者在Filecoin去中心化存儲網路上存取數據的簡單介面。Web3.Storage為開發者(包括以太坊dapp開發者)提供了搭建應用的簡單方式,這些應用可以帶有冗餘的去中心化的存儲以及安全的內容定址數據。

http://web3.storage/

PowerLoom:以去中心化的方式將鏈上和鏈下數據聚合起來以生成帶有密碼學證明的快照。它旨在通過一個豐富的節點和利益相關者生態系統(他們被激勵參與到協議里)來搭建信任,並按需提供洞見。PowerLoom特別適用於以太坊DeFi這樣的生態,這類系統是非常復雜的,而且需要基於驗證的信任。

https://powerloom.io/

>>>>DeFi應用

SecuredFinance(https://secured-finance.com/)是一個綜合平台,整合了基於智能合約的點對點固定利率貸款、抵押品管理服務、貨幣間交易和其他類型的利率產品。Secured Finance的協議是去中心化的點對點金融協議,提供了由以太坊智能合約賦能的區塊鏈上的中後台銀行業務。Secured Finance可以滿足Filecoin網路內的需求,它提供的解決方案能夠滿足Filecoin存儲提供者對FIL貸款的強烈需求。

>>>>數據市場

OceanProtocol(https://t.co/misApE3ggc?amp=1)是一個在Filecoin上搭建的數據市場。Ocean的數據token(data tokens)是以太坊ERC-20 token,可以輕易地用於發布和消費數據服務。如果你有1個數據token,你可以訪問一個特定的數據服務。Ocean market是一個專門為數據服務的去中心化交易所,它分叉了一個Balancer AMM(自動化做市商)來降低gas成本。在這個市場中,用戶可以對數據進行發布、購買、銷售、消費和stake操作。

通過Filecoin,用戶可以利用Ocean來發起自己的Filecoin數據市場,或創建一個Filecoin dataDAO或指數基金。通過Ocean Protocol的工具和Filecoin的去中心化存儲資料庫,我們正見證新生的開放數據經濟。


>>>>視頻應用

LivePeer:是一個去中心化的在線視頻流媒體基礎設施,由以太坊區塊鏈確保安全性。將Filecoin和IPFS結合提供存儲和內容分發功能後,去中心化視頻應用就成為可能了。

https://livepeer.org/

Voodfy:正為私有的視頻架設服務提供去中心化工具。這是一個多功能的安全流媒體解決方案,讓用戶能完全控制自己的內容,這包括了訪問權的設定以及變現的方式。它利用了Livepeer、Ethereum、Textile Powergate和Filecoin.

https://voodfy.com/

VideoCoin:正搭建一個能可靠地創建、存儲和交易基於視頻的NFT解決方案,它可以繞過在以太坊上存儲實際內容時固有的復雜性和費用。VideoCoin正將其去中心化視頻處理網路與Filecoin整合起來,以搭建首個專門為創建和交易視頻NFT服務的平台。這個平台是新生的全球數字收藏品市場急需的一部分。

https://videocoin.io/


>>>>NFT

nft.storage(http://nft.storage/)是一個由Protocol Labs實驗室和Pinata支持的服務,它專門為存儲NFT數據而設計。

nft.storage讓開發者通過內容定址和去中心化存儲來保護其NFT資產和相關的元數據,確保所有的NFT遵循最佳實踐以實現長期的可訪問性。

未來的使用場景


隨著Filecoin和Ethereum生態系統的成長和重疊,會出現更多的新生用例和開發者機會。一些可以進行創新的用例包括:

>>>>可組合的DeFIL

將存儲和Defi的世界結合可以產生一些機會。人們可以將市場訂單(如要價、出價和交易)帶到一個去中心化交易所上,以觀察市場是如何評判這些訂單的價值的。通過這樣的能力,生態系統可以開始想像硬體期貨(hardware futures)和時空期貨(spacetime futures)等的出現。


>>>>數據豐富的NFT

NFT將會越來越復雜,而Web3社區需要 探索 採用數據豐富(data-rich)的NFT的方式。VideoCoin已經將其視頻處理引擎與Filecoin連接起來,以結合以太坊對NFT的支持能力及Filecoin的存儲能力。像VideoCoin這樣的工具可以用來創建一類新型的NFT,如短電影、視頻片段和完整長度的專題特寫。


>>>>按觀看次數支付的媒體

通過在Filecoin上存儲的信息,我們可以利用以太坊的token支持能力去創建由token保護的頁面和媒體(文章、電影和音樂等)。我們可以復制Web2時代的按觀看次數支付模式,而無需復制數據和廣告模型。


這只是一個開始!Filecoin和以太坊生態有長期的協作 歷史 和機會,未來可期。

3. 一學就會,手把手教你用Go語言調用智能合約

智能合約調用是實現一個 DApp 的關鍵,一個完整的 DApp 包括前端、後端、智能合約及區塊 鏈系統,智能合約的調用是連接區塊鏈與前後端的關鍵。

我們先來了解一下智能合約調用的基礎原理。智能合約運行在以太坊節點的 EVM 中。因此要 想調用合約必須要訪問某個節點。

以後端程序為例,後端服務若想連接節點有兩種可能,一種是雙 方在同一主機,此時後端連接節點可以採用 本地 IPC(Inter-Process Communication,進 程間通信)機制,也可以採用 RPC(Remote Procere Call,遠程過程調用)機制;另 一種情況是雙方不在同一台主機,此時只能採用 RPC 機制進行通信。

提到 RPC, 讀者應該對 Geth 啟動參數有點印象,Geth 啟動時可以選擇開啟 RPC 服務,對應的 默認服務埠是 8545。。

接著,我們來了解一下智能合約運行的過程。

智能合約的運行過程是後端服務連接某節點,將 智能合約的調用(交易)發送給節點,節點在驗證了交易的合法性後進行全網廣播,被礦工打包到 區塊中代表此交易得到確認,至此交易才算完成。

就像資料庫一樣,每個區塊鏈平台都會提供主流 開發語言的 SDK(Software Development Kit,軟體開發工具包),由於 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的,因此若想使用 Go 語言連接節點、發交易,直接在工程內導入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了,剩下的問題就是流程和 API 的事情了。

總結一下,智能合約被調用的兩個關鍵點是節點和 SDK。

由於 IPC 要求後端與節點必須在同一主機,所以很多時候開發者都會採用 RPC 模式。除了 RPC,以太坊也為開發者提供了 json- rpc 介面,本文就不展開討論了。

接下來介紹如何使用 Go 語言,藉助 go-ethereum 源碼庫來實現智能合約的調用。這是有固定 步驟的,我們先來說一下總體步驟,以下面的合約為例。

步驟 01:編譯合約,獲取合約 ABI(Application Binary Interface,應用二進制介面)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息,將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創建該文件,文件名可自定義,後綴最好使用 abi)。

最好能將 calldemo.abi 單獨保存在一個目錄下,輸入「ls」命令只能看到 calldemo.abi 文件,參 考效果如下:

步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節點。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。

在【Environment】選項框中選擇「Web3 Provider」,然後單擊【Deploy】按鈕。

部署後,獲得合約地址為:。

步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內的可執行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉換為 Go 代碼,命令如下:

其中各參數的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結構類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執行後,將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件,讀者可以打開該文件欣賞一下,注意不要修改它。

步驟 04:創建 main.go,填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數內要傳入該合約部署後的地址,此地址在步驟 01 中獲得。

步驟 04:設置 go mod,以便工程自動識別。

前面有所提及,若要使用 Go 語言調用智能合約,需要下載 go-ethereum 工程,可以使用下面 的指令:

該指令會自動將 go-ethereum 下載到「$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum」,這樣還算 不錯。不過,Go 語言自 1.11 版本後,增加了 mole 管理工程的模式。只要設置好了 go mod,下載 依賴工程的事情就不必關心了。

接下來設置 mole 生效和 GOPROXY,命令如下:

在項目工程內,執行初始化,calldemo 可以自定義名稱。

步驟 05:運行代碼。執行代碼,將看到下面的效果,以及最終輸出的 2020。

上述輸出信息中,可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件,這就是 go mod 的神奇之處。看到 2020,相信讀者也知道運行結果是正確的了。

4. ETH測試網的那些事:新手被交智商稅 竟有人買測試幣

隨著一年多的加密的出現牛市,大量的新參與者被添加到塊,潮流鏈同時有很多的機會,但也使圓出現大量新的低水平計劃,這是奇怪,最近有人在網上銷售ethereum測試貨幣,而且真的有很多小白餌,買了很多。進入了解後,很多新手主要不知道區塊鏈,同時相關科普也很少,所以一些信息造成了錯誤的認識,所以我們開展了小白科普,主要介紹了以太坊測試網。

顧名思義,測試網路是正式產品或程序推出前的功能和性能測試過程。不同的公鏈都有自己的測試網路,如比特幣萊特幣、以太坊等。測試網路一般分為專用測試網和公用測試網。專用測試網路是由我們的區域網或本地機器構建的測試環境。公開測試網路是指所有人都可以訪問的測試網路環境。一般來說,在以太坊Metamask錢包中我們可以看到以太坊公共測試網路主要分為以下幾種類型:

Ropsten:一個POW的區塊鏈,非常類似於目前以太坊主網

Kovan:一個POA的區塊鏈

Rinkeby:一個POA的區塊鏈

Goerli:一個POS的區塊鏈,對標ETH2.0

不同的測試網路除了在區塊模型和共識機制方面有所不同,在軟體客戶端支持的類型和垃圾處理交易機制也有所不同,其他的都是支持使用EVM的虛擬機入口,即如果不是以太通道和底層功能測試或DApp某些性能參數,對於生態項目方面,其他一切都是相同的。

在牛市之前,大多數以太坊DApp開發者實際上使用的是Ropsten測試網路。因為Ropsten測試網路使用POW挖掘,這與我們看到的主要網路挖掘是一樣的,需要特定的圖形卡和其他設備。這部分測試網路的最大特點是網路計算能力低,所以採集成本很低。此外,有了以太坊基金會的資助,公眾其實很容易通過公開渠道免費獲得相應的測試幣。開采方式和其他測試,所以測試的成本,更便宜,無論如何獲得成本,當然,在行業測試網路沒有多少商業價值,同時測試硬幣就沒有價值,是可以免費得到的,人們可以通過測試網路水龍頭免費網站。

進入以太坊2.0時代後,主網的主要流程是信標鏈正式上線,節點對ETH質押進行驗證,節點軟體運行,再將POW鏈轉化為POS鏈。智能合同部署在最初的戰俘網路仍然有效,但采礦方法發生了變化,這個過程使得有必要用不同的機制運行多個測試網路功能上線之前,為了確保正式啟動可以盡可能順利進行。

在主網上,目前進展是以太坊信標鏈上線,POW鏈繼續運行,其他分片鏈尚未運行。目前主流的2.0客戶端測試網路是由Prysmatic Labs發起的Goerli測試網路,該網路自2019年開始運行。用於以太坊2.0的測試網路tapoz自2021年以來一直在運行。其他開放測試碎片鏈仍然沒有公開運行。在以太坊2.0合並後,Goerli測試網現在被稱為以太坊2.0測試網。

由於它是以太坊2.0測試網路,作為區塊鏈技術未來幾年發展的重點,Goerli測試網路實際上相當受歡迎。首先,需要參與測試網路驗證節點的塊生成和運行,所以必須需要32個高爾里測試網路測試幣。Prysmatic Labs之前在其官網提供了32枚Goerli測試幣給有意參與驗證測試節點的運營商領取,完全符合測試節點的要求。

驗證人在獲得32枚測試幣後,需要像當前主網路一樣,將高爾里測試幣調用合同在高爾里測試網路上進行質押,以獲得測試節點運行的資格。然後在伺服器上運行測試網路客戶端軟體,完成後續的測試網路參與過程。測試網路驗證器在完成測試網路驗證節點的建立後,可以嘗試在測試網路驗證器上部署各種智能合約或進行其他測試。

主網路上相應的過程是POW主網路過渡到POS過程,我們稍後將看到。換句話說,如果一個項目想在未來幾年內部署在以太坊上,最接近的測試網路就是Goerli測試網路。當然,由於EVM虛擬機用於合同部署,很多項目仍然會選擇Rinkeby測試網路進行測試。Rinkeby測試網路採用POA共識機制(權威認證),使用驗證器統一賬本狀態。這有效地防止了雙重支出。正因為如此,Rinkeby測試網實際上為開發人員提供了良好的測試網路體驗,也吸引了很多開發人員。

高爾利測試網目前運行的是POS模式,每天也有大量的測試幣產生。然而,由於目前的短缺,一些測試幣水龍頭提供給公眾的測試幣相對較少。從上面可以看出,高爾利測試幣的主要目的是為32個測試幣部署相應的2.0驗證者測試節點。當然,測試節點不會產生實際收入。

此外,高爾里測試幣的主要用戶是DApp生態項目方。隨著以太坊計劃進入2.0階段,一些項目將在Goerli的網路上部署他們的測試dapp,所以實際上在Goerli的測試網路上部署的智能合約並不多。自牛市以來,高爾利測試網也迎來了較為活躍的時期,這部分是由於DApp項目的測試網活動吸引了大量羊毛派對。

簡而言之,在項目正式啟動主網路,DApp開發團隊通常部署在公共測試網路合同,然後讓它公開,以便用戶和一些DApp賞金獵人可以測試,以發現一些錯誤,沒有發現在內部測試,確保項目的安全。

生態項目測試活動一般都有相應的獎金,一些方面的項目在同一時間為了訪問流的應用程序進行壓力測試DApp,公開發表了一些測試活動,比如關注官方 社會 賬戶,然後體驗測試網路,當項目建立正式提供將得到項目刪除令牌。

幾乎零成本,因為這種測試活動,並獲得寶貴的令牌,它吸引了許多普通用戶,同時,使用大量的占「拔毛」,並將使用測試網路將有一個測試的前提eth氣體時,也正因為如此,許多試幣在牛市接受龍頭的情況下大多是乾的(試幣是帶出來的,拿不到試幣),所以存在交易試幣的情況。

對於大多數的貨幣圈很長一段時間對於投資者來說,自然知道測試硬幣都是沒有價值的,所以購買測試硬幣主要是一些黑心商人用小白和新手在以太和以太方方2.0 - 2.0測試這部分細節不了解,加上一些文章測試網路表達不清楚,給新手造成一些誤解。測試貨幣的目的始終是為了測試網路。主要網路啟動後,測試網路仍然存在和發揮測試的作用在隨後的關鍵功能,而不是虛假陳述」測試網路和主要網路合並,並測試貨幣成為主要網路貨幣」說,這些黑色的商人。

5. Geth 控制台使用及 Web3.js 使用

在以太坊的DAPP開發中,需要 頁面開發 智能合約 開發,頁面開發需要 H5 智能合約 開發用 Solidity 實現。頁面和以太坊智能合約交互,就需要使用 Web3.js

Geth 控制台(REPL)實現了所有的 web3 API 及 Admin API ,如果你對Geth命令行不太熟悉,請參考之前的文章。
以太坊客戶端Geth常用命令詳解

重定向日誌到文件

使用geth console啟動時,會在當前的交互界面下時不時出現日誌。
可以使用以下方式把日誌輸出到文件。

可以新開一個命令行終端輸入以下命令查看日誌:

重定向另一個終端

也可以把日誌重定向到另一個終端,先在想要看日誌的終端輸入:

就可以獲取到終端編號,如:/dev/test
然後另一個終端使用:

啟動geth, 這是日誌就輸出到另一個終端。
如果不想看到日誌還可以重定向到空終端:

日誌級別控制

使用–verbosity可以控制日誌級別,如不想看到日誌還可以使用:

另外一個啟動geth的方法是連接到一個geth節點:

6. 區塊鏈技術入門,涉及哪些編程語言

技術與語言無關。正常情況下同樣的技術,在有許可權的情況下多數語言都可以實現同樣的功能。

你說的應該是虛擬幣上的技術,這個源碼通常是C++開發的。

7. 什麼是DApp

DApp是Decentralized Application的縮寫,中文叫分布式應用/去中心化應用,是基於區塊鏈底層開發平台建立的,比如以太坊和EOS。DApp與底層平台的關系,就好比APP與IOS和Android系統。
一個真正的DApp應用,需要同時滿足以下幾個條件:
1. 應用必須完全開源、自治,且沒有一個實體控制著該應用超51%Token。該應用必須能夠根據用戶的反饋及技術要求進行升級,且應用升級必須由大部分用戶意見達成一致之後方可進行;
2. 應用的數據必須加密後存儲在公開的區塊鏈上;
3. 應用必須擁有Token機制(可用基於相同底層區塊鏈平台的通用代幣或自行發行新幣),礦工或應用維護節點需要得到代幣獎勵;
4. 應用代幣的產生必須依據標準的加密演算法,有價值的節點可以根據該演算法獲取應用的代幣獎勵。
以最著名的以太坊的游戲——CryptoKitties(加密貓)為例,其是一款運行在以太坊的DApp,玩家可以創建、照顧、購買、喂養並出售存儲在以太坊區塊鏈中的以太貓,並且每15分鍾產出一隻小貓,而每隻貓都具有獨一無二的特性,可以通過配對等繁衍新的小貓。
該DApp並不是由一個實體所擁有,而是創建在以太坊上,永不消失,沒有人能夠搶走你的貓,沒有人能夠改變任何一隻貓的樣子(V神就是在暴雪取消術士的"生命虹吸"技能後開始走向以太坊的創立)也沒有一個實體對這個DApp有獨斷的意志。
在這個游戲發行出來之後,每個人都可以參與該游戲,並且由於以太坊的架構,所以參與者的隱私都能夠得到良好的保護。所以在未來,投資DApp有著非常值得想像的升值空間。

8. 以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南

以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南
很多同學已經躍躍欲試投入到區塊鏈開發隊伍當中來,可是又感覺無從下手,本文將基於以太坊平台,以通俗的方式介紹以太坊開發中涉及的各晦澀的概念,輕松帶大家入門。
以太坊是什麼
以太坊(Ethereum)是一個建立在區塊鏈技術之上, 去中心化應用平台。它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。
對這句話不理解的同學,姑且可以理解為以太坊是區塊鏈里的Android,它是一個開發平台,讓我們就可以像基於Android Framework一樣基於區塊鏈技術寫應用。
在沒有以太坊之前,寫區塊鏈應用是這樣的:拷貝一份比特幣代碼,然後去改底層代碼如加密演算法,共識機制,網路協議等等(很多山寨幣就是這樣,改改就出來一個新幣)。
以太坊平台對底層區塊鏈技術進行了封裝,讓區塊鏈應用開發者可以直接基於以太坊平台進行開發,開發者只要專注於應用本身的開發,從而大大降低了難度。
目前圍繞以太坊已經形成了一個較為完善的開發生態圈:有社區的支持,有很多開發框架、工具可以選擇。
智能合約
什麼是智能合約
以太坊上的程序稱之為智能合約, 它是代碼和數據(狀態)的集合。
智能合約可以理解為在區塊鏈上可以自動執行的(由事件驅動的)、以代碼形式編寫的合同(特殊的交易)。
在比特幣腳本中,我們講到過比特幣的交易是可以編程的,但是比特幣腳本有很多的限制,能夠編寫的程序也有限,而以太坊則更加完備(在計算機科學術語中,稱它為是「圖靈完備的」),讓我們就像使用任何高級語言一樣來編寫幾乎可以做任何事情的程序(智能合約)。
智能合約非常適合對信任、安全和持久性要求較高的應用場景,比如:數字貨幣、數字資產、投票、保險、金融應用、預測市場、產權所有權管理、物聯網、點對點交易等等。
目前除數字貨幣之外,真正落地的應用還不多(就像移動平台剛開始出來一樣),相信1到3年內,各種殺手級會慢慢出現。
編程語言:Solidity
智能合約的默認的編程語言是Solidity,文件擴展名以.sol結尾。
Solidity是和JavaScript相似的語言,用它來開發合約並編譯成以太坊虛擬機位元組代碼。
還有長像Python的智能合約開發語言:Serpent,不過建議大家還是使用Solidity。
Browser-Solidity是一個瀏覽器的Solidity IDE, 大家可以點進去看看,以後我們更多文章介紹Solidity這個語言。
運行環境:EVM
EVM(Ethereum Virtual Machine)以太坊虛擬機是以太坊中智能合約的運行環境。
Solidity之於EVM,就像之於跟JVM的關系一樣,這樣大家就容易理解了。
以太坊虛擬機是一個隔離的環境,在EVM內部運行的代碼不能跟外部有聯系。
而EVM運行在以太坊節點上,當我們把合約部署到以太坊網路上之後,合約就可以在以太坊網路中運行了。
合約的編譯
以太坊虛擬機上運行的是合約的位元組碼形式,需要我們在部署之前先對合約進行編譯,可以選擇Browser-Solidity Web IDE或solc編譯器。
合約的部署
在以太坊上開發應用時,常常要使用到以太坊客戶端(錢包)。平時我們在開發中,一般不接觸到客戶端或錢包的概念,它是什麼呢?
以太坊客戶端(錢包)
以太坊客戶端,其實我們可以把它理解為一個開發者工具,它提供賬戶管理、挖礦、轉賬、智能合約的部署和執行等等功能。
EVM是由以太坊客戶端提供的。
Geth是典型的開發以太坊時使用的客戶端,基於Go語言開發。 Geth提供了一個互動式命令控制台,通過命令控制台中包含了以太坊的各種功能(API)。Geth的使用我們之後會有文章介紹,這里大家先有個概念。
Geth控制台和Chrome瀏覽器開發者工具里的面的控制台是類似,不過是跑在終端里。
相對於Geth,Mist則是圖形化操作界面的以太坊客戶端。
如何部署
智能合約的部署是指把合約位元組碼發布到區塊鏈上,並使用一個特定的地址來標示這個合約,這個地址稱為合約賬戶。
以太坊中有兩類賬戶:
· 外部賬戶
該類賬戶被私鑰控制(由人控制),沒有關聯任何代碼。
· 合約賬戶
該類賬戶被它們的合約代碼控制且有代碼與之關聯。
和比特幣使用UTXO的設計不一樣,以太坊使用更為簡單的賬戶概念。
兩類賬戶對於EVM來說是一樣的。
外部賬戶與合約賬戶的區別和關系是這樣的:一個外部賬戶可以通過創建和用自己的私鑰來對交易進行簽名,來發送消息給另一個外部賬戶或合約賬戶。
在兩個外部賬戶之間傳送消息是價值轉移的過程。但從外部賬戶到合約賬戶的消息會激活合約賬戶的代碼,允許它執行各種動作(比如轉移代幣,寫入內部存儲,挖出一個新代幣,執行一些運算,創建一個新的合約等等)。
只有當外部賬戶發出指令時,合同賬戶才會執行相應的操作。
合約部署就是將編譯好的合約位元組碼通過外部賬號發送交易的形式部署到以太坊區塊鏈上(由實際礦工出塊之後,才真正部署成功)。
運行
合約部署之後,當需要調用這個智能合約的方法時只需要向這個合約賬戶發送消息(交易)即可,通過消息觸發後智能合約的代碼就會在EVM中執行了。
Gas
和雲計算相似,佔用區塊鏈的資源(不管是簡單的轉賬交易,還是合約的部署和執行)同樣需要付出相應的費用(天下沒有免費的午餐對不對!)。
以太坊上用Gas機制來計費,Gas也可以認為是一個工作量單位,智能合約越復雜(計算步驟的數量和類型,佔用的內存等),用來完成運行就需要越多Gas。
任何特定的合約所需的運行合約的Gas數量是固定的,由合約的復雜度決定。
而Gas價格由運行合約的人在提交運行合約請求的時候規定,以確定他願意為這次交易願意付出的費用:Gas價格(用以太幣計價) * Gas數量。
Gas的目的是限制執行交易所需的工作量,同時為執行支付費用。當EVM執行交易時,Gas將按照特定規則被逐漸消耗,無論執行到什麼位置,一旦Gas被耗盡,將會觸發異常。當前調用幀所做的所有狀態修改都將被回滾, 如果執行結束還有Gas剩餘,這些Gas將被返還給發送賬戶。
如果沒有這個限制,就會有人寫出無法停止(如:死循環)的合約來阻塞網路。
因此實際上(把前面的內容串起來),我們需要一個有以太幣余額的外部賬戶,來發起一個交易(普通交易或部署、運行一個合約),運行時,礦工收取相應的工作量費用。
以太坊網路
有些著急的同學要問了,沒有以太幣,要怎麼進行智能合約的開發?可以選擇以下方式:
選擇以太坊官網測試網路Testnet
測試網路中,我們可以很容易獲得免費的以太幣,缺點是需要發很長時間初始化節點。
使用私有鏈
創建自己的以太幣私有測試網路,通常也稱為私有鏈,我們可以用它來作為一個測試環境來開發、調試和測試智能合約。
通過上面提到的Geth很容易就可以創建一個屬於自己的測試網路,以太幣想挖多少挖多少,也免去了同步正式網路的整個區塊鏈數據。
使用開發者網路(模式)
相比私有鏈,開發者網路(模式)下,會自動分配一個有大量余額的開發者賬戶給我們使用。
使用模擬環境
另一個創建測試網路的方法是使用testrpc,testrpc是在本地使用內存模擬的一個以太坊環境,對於開發調試來說,更方便快捷。而且testrpc可以在啟動時幫我們創建10個存有資金的測試賬戶。
進行合約開發時,可以在testrpc中測試通過後,再部署到Geth節點中去。
更新:testrpc 現在已經並入到Truffle 開發框架中,現在名字是Ganache CLI。
Dapp:去中心化的應用程序
以太坊社區把基於智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(DecentralizedApp)。如果我們把區塊鏈理解為一個不可篡改的資料庫,智能合約理解為和資料庫打交道的程序,那就很容易理解Dapp了,一個Dapp不單單有智能合約,比如還需要有一個友好的用戶界面和其他的東西。
Truffle
Truffle是Dapp開發框架,他可以幫我們處理掉大量無關緊要的小事情,讓我們可以迅速開始寫代碼-編譯-部署-測試-打包DApp這個流程。
總結
我們現在來總結一下,以太坊是平台,它讓我們方便的使用區塊鏈技術開發去中心化的應用,在這個應用中,使用Solidity來編寫和區塊鏈交互的智能合約,合約編寫好後之後,我們需要用以太坊客戶端用一個有餘額的賬戶去部署及運行合約(使用Truffle框架可以更好的幫助我們做這些事情了)。為了開發方便,我們可以用Geth或testrpc來搭建一個測試網路。
註:本文中為了方便大家理解,對一些概念做了類比,有些嚴格來不是准確,不過我也認為對於初學者,也沒有必要把每一個概念掌握的很細致和准確,學習是一個逐步深入的過程,很多時候我們會發現,過一段後,我們會對同一個東西有不一樣的理解。

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