當你開始探索區塊鏈開發,需要瞭解到這些。
一、DApp介紹
什麼是 DApp?
DApp 是 Decentralized Application 的簡稱,及去中心化應用。
在某種程度上,比特幣可以說是出現的第一個 DAPP,因爲它是完全開源的,爲貢獻者提供獎勵回報,不受一箇中央機構的控制,並使用區塊鏈作爲支撐技術。
區塊鏈,作爲一個基礎設施,提供了分佈式的去中心化可信數據庫,人們可以基於此,可以開發各種應用,適用於不同的場景。
簡單來說,DAPP 和普通的 App 原理一樣,除了他們是完全去中心化的,由類似以太坊網絡本身自己的節點來運作的 DAPP,不依賴於任何中心化的服務器,DAPP 是去中心化的,可以完全自動地運行。
目前 DApp 通常指代基於以太坊或者 EOS 上的智能合約開發的相關應用。
DApp 運行原理
DApp 底層區塊鏈開發平臺就好比手機的 iOS 和 Android 系統,是各種 DApp 的底層生態環境,DApp 就是底層區塊鏈平臺生態上衍生的各種分佈式應用,也是區塊鏈世界中的基礎服務提供方,DApp 於區塊鏈,就好比 APP 之於 iOS 和 Android。
什麼是智能合約?
如果把區塊鏈看做是一個數據庫,數據源,
智能合約基本上就是一段數據庫操作腳本,
它決定了你如何在區塊鏈上存儲數據,修改數據。
DApp應用案例
前往這裏可查看 DApp 的行業最新動態:
https://www.stateofthedapps.com/
cryptokitties 加密貓
Fomo3D
智能合約開發
簡介
智能合約是代碼(它的功能)和數據(它的狀態)的集合,存在於以太坊區塊鏈的特定地址。 智能合約賬戶能夠在彼此之間傳遞信息,進行圖靈完備的運算。智能合約依靠被稱作以太坊虛擬機(EVM) 字節代碼(以太坊特有的二進制格式)上的區塊鏈運行。
智能合約使用諸如 Solidity 等高級語言寫成,然後編譯成字節代碼上傳到區塊鏈上。
智能合約開發流程大概有以下步驟:
- 編寫智能合約(如基於 solidity)
- 測試智能合約,在測試網絡或者私有鏈進行合約的功能測試
- 編譯和發佈合約,將合約部署到鏈上
- 操作合約,利用諸如 web3.js 等接口,通過訪問智能合約的地址,來調用和操作智能合約。
結構示意圖:
智能合約的開發流程圖:
Solidity
Solidity 是一種語法類似 JavaScript 的高級語言。它被設計成以編譯的方式生成以太坊虛擬機代碼。
代碼片段:
pragma solidity ^0.4.22;
contract helloWorld {
function renderHelloWorld () public pure returns (string) {
return 'helloWorld';
}
}
ERC-20
最著名的智能合約,想必大家都聽過,那就是 ERC20。
ERC-20 是一種代幣的標準協議,簡單地說,任何 ERC-20 代幣都能立即兼容以太坊錢包(幾乎所有支持以太幣的錢包,包括 MIST、imToken 等),由於交易所已經知道這些代幣是如何操作的,它們可以很容易地整合這些代幣。這就意味着,在很多情況下,這些代幣都是可以立即進行交易的。
一個基於 ERC-20 的代幣包含以下接口:
contract ERC20Interface {
function totalSupply() public constant returns (uint);
function balanceOf(address tokenOwner) public constant returns (uint balance);
function allowance(address tokenOwner, address spender) public constant returns (uint remaining);
function transfer(address to, uint tokens) public returns (bool success);
function approve(address spender, uint tokens) public returns (bool success);
function transferFrom(address from, address to, uint tokens) public returns (bool success);
event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint tokens);
event Approval(address indexed tokenOwner, address indexed spender, uint tokens);
}
Solidity開發環境介紹
下面我會粗略的引入介紹一下 Solidity 智能合約相關開發環境跟工具,這些都是目前智能合約開發中常用的工具集合。
IDE
開發基於Solidity的智能合約,可以使用以下開發環境
- VSCode + Solidity Plugin
- Remix Solidity IDE (https://remix.ethereum.org)
Truffle
Truffle 是針對基於以太坊的 Solidity 語言的一套開發框架。本身基於 Javascript。
- 內置的智能合約編譯,鏈接,部署和二進制文件的管理。
- 快速開發下的自動合約測試。
- 腳本化的,可擴展的部署與發佈框架。
- 部署到不管多少的公網或私網的網絡環境管理功能
- 使用 EthPM&NPM 提供的包管理,使用 ERC190 標準。
- 與合約直接通信的直接交互控制檯(寫完合約就可以命令行裏驗證了)。
- 可配的構建流程,支持緊密集成。
- 在 Truffle 環境裏支持執行外部的腳本。
安裝 Truffle
npm install -g truffle
mkdir myproject && cd myproject && truffle init
Ganache
Ganache 是一個帶有圖形界面的本地運行的以太坊區塊鏈瀏覽器/模擬器,它在本地運行了一個 RPC Server,通過連接這個 Ganache,我們可以完成智能合約的本地測試,而不需要真正的接入以太坊的公網或測試網絡。
通過使用 Ganache,你可以快速的看到你的應用是如何影響區塊鏈的。其中細節:如你的賬戶、餘額、合約及 Gas 成本。
Geth
geth 的全稱是 go-ethereum,是以太坊的官方錢包客戶端。Geth 是基於命令行的。
通過使用 Geth 和相關參數,我們可以接入以太坊的公網,測試網以及私有網絡。
以太坊除了主網絡,還有各種各樣的測試網絡。使用 geth 前要先解決要進入哪一個網絡。
Geth 相當於在本機啓動一個以太坊網絡節點,但是通過參數控制,可以讓節點選擇成爲全節點或者輕節點。
Geth 控制檯提供 admin、debug、eth、miner、net、personal、rpc、txpool、web3 等服務及命令。比如有這些常用的操作:
- eth.blockNumber 可以查看當前的區塊高度,總共有多少區塊
- eth.getBlock(xxx) 可以查看指定區塊的信息
- eth.accounts 查看當前錢包的賬戶地址,當第一次運行私有鏈網絡的時候,沒有賬戶,需要新建
- eth.coinbase 礦工賬戶,當網絡進行挖礦操作挖到新的區塊後,獎勵會到這個賬戶裏
- personal.newAccount() 新建賬戶,會提示輸入密碼,之後賬戶會以加密好的私鑰文件存到data/keystore目錄下
- miner.start(threas_number) 開始挖礦,前提是當前錢包已經有coinbase礦工賬戶
- miner.stop() 停止挖礦
圖示在 geth 命令行下新建賬戶及獲取餘額操作:
Mist
Mist 是以太坊的官方圖形錢包,通過該錢包,用戶可以很方便的管理賬戶,查看餘額,以及發送和接收交易。Mist 還有一個非常實用的功能就是,編譯和部署 Solidity 智能合約。
web3.js
web3.js 提供了 web3 對象,封裝了一組可以用來操作智能合約的方法。底層實現上,它通過 RPC 調用與本地節點 geth 進行通信。
geth 本身就可以與合約進行交互,通過 web3.js 再封裝了一層,這樣我們可以使用 js 程序與合約交互,方便開發。
引入
npm install web3
以太坊通過 web3 的交互流程大致如下:
總結
隨着區塊鏈近些年的大紅大紫,DApp 被推上了風口浪尖,本文從技術的角度大致介紹了一下 DApp 所涉及的技術要點。後續的文章,可以更加詳細的分享一些 DApp 開發的具體案例,引入跟介紹一些 DApp Demo 跟具體開發流程等。
後續文章:
文 / 李工普通程序猿,長期混跡移動互聯網
曾供職 91 與百度,現任區塊鏈開發工程師
資深韭菜,在韭菜經歷中學習到紮實的區塊鏈知識編 / 熒聲
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