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以太坊智慧合約學習筆記：開發流程及工具鏈使用

阿新 • • 發佈：2018-11-03

本文主要介紹開發流程和工具鏈的使用，安裝過程百度上有好多，這裡就不贅述了
網上隨便找了一個智慧合約的例子，咱們來做一個投票系統，先用傳統的中心化方案去實現，然後在過度到區塊鏈1.0，最後再用區塊鏈2.0，感受一下開發思想的不同。

業務分析

我們做的簡單點，首先要有一些候選人，然後我們要可以給這些候選人進行投票，投票結束後要統計每位候選人的選票結果。

傳統的中心化方案

如果用傳統的中心化方案去實現，簡直不要太簡單，以C艹為例，先來定義一下類

class Voting 
{
public:
    void voteForCandidate(std::string name);
    int totalVotesFor(std::string name);
private:
    std::vector<std::string> m_vecName;
    std::map<std::string, int> m_mapReceived;
};

void Voting::Voting(std::vector
 
<std::string> &vecName)
{
    m_vecName = vecName;
}

void Voting::voteForCandidate(std::string name)
{
    m_mapReceived[name] = m_mapReceived[name]+1;
}

int Voting::totalVotesFor(std::string name)
{
    return m_mapReceived[name];
}

然後再搞臺伺服器，搞個數據庫，將投票結果儲存到伺服器上，客戶端可以投票，可以檢視結果等等，這個沒啥難度，不多廢話了。

區塊鏈1.0的方案

比特幣出現後，所有的區塊鏈應用都是把比特幣的原始碼拿過來，改一改，這個時期也被稱為是區塊鏈1.0時代。
完整的比特幣程式碼很龐大，我們這裡弄簡單一點，不用比特幣，用之前“C++從零開始區塊鏈”系列的程式碼來做。
在“C++從零開始區塊鏈”系列中，我們仿照比特幣實現了一個簡單的電子貨幣記賬系統，其核心的記賬資料如下

'transactions': [                                     //交易列表，可以有多個交易
{ 
'sender': "8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00",        //付款方
'recipient': "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f",     //收款方
'amount': 5,                                         //金額
}
]

這是一個json陣列，每一個元素就代表一支交易，而交易的含義就是地址為8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00的使用者要給地址為a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f的使用者5個電子幣。
那麼怎麼用這個結構來做投票系統呢？程式碼和資料結構都是一樣的，關鍵是對資料的解讀。
同樣是上面的那段json，在投票系統中，我們可以將其解讀為地址8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00的使用者，為地址為a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f的候選人投了5票。投票的時候只要發起這支交易即可，統計結果的時候查詢一下候選人的餘額就行了。
業務主體確定了，在初始化系統的時候，我們將候選人列表寫如創世塊中

'transactions': [                                     //交易列表，可以有多個交易
{ 
'sender': "0",                                       //付款方
'recipient': "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f",     //收款方
'amount': 0,                                         //金額
}
]

然後限制每筆交易能轉賬的電子幣只能是1，收款人地址必須存在於創世塊的交易列表中，每個地址只能發起一次交易。
最後，根據上面的分析，將“C++從零開始區塊鏈”系列中的程式碼簡單改一改就可以了。

區塊鏈2.0的方案

以太坊是一個區塊鏈的應用框架，使用者不需要關心區塊鏈的底層細節，只要在專注於用智慧合約編寫業務邏輯就可以了，這個時期也被稱為是區塊鏈2.0時代。
以太坊的客戶端有很多，我們這裡使用geth。智慧合約的程式語言也用很多種，我們這裡用使用最多的Solidity，使用http://remix.ethereum.org來進行編輯和編譯。

Solidity編寫智慧合約

我們先來寫智慧合約，關於Solidity的語法百度一下也有好多，這裡就不贅述了，直接上程式碼

pragma solidity ^0.4.24;

contract Voting {

  mapping (bytes32 => uint8) public votesReceived;
  bytes32[] public candidateList;

  constructor (bytes32[] candidateNames) public {
    candidateList = candidateNames;
  }

  function totalVotesFor(bytes32 candidate) view public returns (uint8) {
    require(validCandidate(candidate));
    return votesReceived[candidate];
  }

  function voteForCandidate(bytes32 candidate) public {
    require(validCandidate(candidate));
    votesReceived[candidate]  += 1;
  }

  function validCandidate(bytes32 candidate) view public returns (bool) {
    for(uint i = 0; i < candidateList.length; i++) {
      if (candidateList[i] == candidate) {
        return true;
      }
    }
    return false;
   }
}

有些面向物件開發基礎的人，看了上面的智慧合約程式碼都不會感覺陌生，如果對比上面的C艹，你會發現，和定義一個class也差不多。需要說明的是，在新版本中，智慧合約的建構函式為constructor。
然後開啟http://remix.ethereum.org，將上面的程式碼貼進去，在右邊點選settings，在Solidity version中選擇一個編譯器，由於程式碼中我們寫的是0.4.24，所以也選一個0.4.24版本的編譯器。
然後點選compile，點選start to compile進行編譯，如果不報錯，點選details，在彈出的對話方塊中找到WEB3DEPLOY，將其中的內容考到文字編輯器中備用。

geth建立以太坊測試節點

合約寫好了，接下來要部署到乙太網上，要部署在乙太網上，就要先建立一個乙太網節點，在終端中輸入命令

geth --datadir testNet --dev console 2>> test.log

–datadir用來指定資料存放目錄，–dev是測試網路，console 是進入控制檯，具體命令請查閱相關文件。
執行以上命令後終端進入geth的控制檯，在測試網路中，會預設建立一個賬戶，並分配一些以太幣。部署合約需要消耗一定數量的以太幣，通過合約往以太坊的網路上寫資料也需要消耗一定數量的以太幣（嚴格說其實是gas），但從乙太網上查詢資料是免費的。由於測試網路給預設建立的賬戶以太幣太多了，不方便我們觀察，所以我們要新建一個使用者在終端執行命令

personal.newAccount("123")

123是密碼，建立成功會返回賬戶地址
終端執行命令

eth.accounts

可以看到有兩個使用者了
然後用預設賬戶給新使用者轉賬

eth.sendTransaction({from: '0x290a8ad7b378ea72c705cc55f0f3ecc029ab4854', to: '0xe93b37033d3ddfc0421304bce726dd50040ba2bf', value: web3.toWei(1, "ether")})

from是支付方，to是收款方，value是金額和單位，我們這裡是從第一個賬戶中向第二個賬戶中轉賬1個以太幣
終端輸入下面的命令，查詢餘額

eth.getBalance(eth.accounts[1])

結果顯示賬戶中有1個以太幣。

部署

智慧合約寫好了，測試節點建立好了，測試賬戶也都準備好了，接下來就是部署了
找到剛才儲存的智慧合約的編譯結果

var candidateNames = /* var of type bytes32[] here */ ;
var votingContract = web3.eth.contract([{"constant":true,"inputs":[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"totalVotesFor","outputs":[{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"validCandidate","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"","type":"bytes32"}],"name":"votesReceived","outputs":[{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"","type":"uint256"}],"name":"candidateList","outputs":[{"name":"","type":"bytes32"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"voteForCandidate","outputs":[],"payable":false,"stateMutability":"nonpayable","type":"function"},{"inputs":[{"name":"candidateNames","type":"bytes32[]"}],"payable":false,"stateMutability":"nonpayable","type":"constructor"}]);
var voting = votingContract.new(
   candidateNames,
   {
     from: web3.eth.accounts[0], 
     data: '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', 
     gas: '4700000'
   }, function (e, contract){
    console.log(e, contract);
    if (typeof contract.address !== 'undefined') {
         console.log('Contract mined! address: ' + contract.address + ' transactionHash: ' + contract.transactionHash);
    }
 })

我們要關心的只有兩個地方，第一行定義了一個變數，該變數在部署的時候作為引數傳遞給建構函式，我們要自己給變數賦值。
第五行的“from: web3.eth.accounts[0]”是要指定使用哪個賬戶進行部署，我們使用新建立的賬戶進行部署，所以要改成“from: web3.eth.accounts[1]”
修改後的結果如下

var candidateNames = ['Rama','Nick','Jose']/* var of type bytes32[] here */ ;
var votingContract = web3.eth.contract([{"constant":true,"inputs":[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"totalVotesFor","outputs":[{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"validCandidate","outputs":[{"name":"","type":"bool"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"","type":"bytes32"}],"name":"votesReceived","outputs":[{"name":"","type":"uint8"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":true,"inputs":[{"name":"","type":"uint256"}],"name":"candidateList","outputs":[{"name":"","type":"bytes32"}],"payable":false,"stateMutability":"view","type":"function"},{"constant":false,"inputs":[{"name":"candidate","type":"bytes32"}],"name":"voteForCandidate","outputs":[],"payable":false,"stateMutability":"nonpayable","type":"function"},{"inputs":[{"name":"candidateNames","type":"bytes32[]"}],"payable":false,"stateMutability":"nonpayable","type":"constructor"}]);
var voting = votingContract.new(
   candidateNames,
   {
     from: web3.eth.accounts[1], 
     data: '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', 
     gas: '4700000'
   }, function (e, contract){
    console.log(e, contract);
    if (typeof contract.address !== 'undefined') {
         console.log('Contract mined! address: ' + contract.address + ' transactionHash: ' + contract.transactionHash);
    }
 })

結果返回錯誤

Error: authentication needed: password or unlock undefined

這個錯誤是因為賬戶被鎖定了，所以我們要先給賬戶進行解鎖

personal.unlockAccount(eth.accounts[1],"123");

然後在執行部署命令，返回

Contract mined! address: 0x9abbc0dc0d688b280e612cb4d1e73a35f61b2895 transactionHash: 0x0d13541db32353e2aba900dc03b2c1de1acd3c1bab267aea9b695043b9958b43

說明部署成功。
我們來查詢一下賬戶1的餘額，發現餘額減少了，說明部署是需要消耗以太幣的。

互動

合約部署完畢，接下來就是進行互動了。
在部署的時候，我們輸入終端的的程式碼辣麼長，但其實只有三句話，每句話定義了一個變數，最後一個變數voting就的定義的合約例項化的物件，可以通過這個變數執行合約中的函式
在合約構造的收，我們傳入了三個人名“[‘Rama’,’Nick’,’Jose’]”，現在我們來檢視一下rama的選票數

voting.totalVotesFor('Rama')

返回的結果是0，因為還沒人給rama投票，我們使用賬戶1給rama投一票

voting.voteForCandidate('Rama', {from: web3.eth.accounts[1]})

然後再看一下rama的選票數，發現rama已經有了一票了
在看一下賬戶1的餘額

eth.getBalance(eth.accounts[1])

發現餘額有少了幾個wei，投票需要向網路上寫資料，所以要消耗以太幣，而查詢不用寫資料，就不用消耗以太幣了。

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java如何在Spring Boot中用web3j開始開發以太坊智慧合約

通過Spring的依賴注入將web3j整合到Spring Boot應用程式中。此處提供了示例應用程式： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

關於以太坊智慧合約在專案實戰過程中的設計及經驗總結（1）

此文已由作者蘇州授權網易雲社群釋出。 歡迎訪問網易雲社群，瞭解更多網易技術產品運營經驗 1.智慧合約的概述 近幾年，區塊鏈概念的大風吹遍了全球各地，有的人覺得這是一個大風口，有的人覺得他是個泡沫。眾所周知，比特幣是區塊鏈1.0，而以太坊被稱為了區塊鏈2.0，而區塊鏈1.0和2.0最主要的差別就在於以太坊擁有

關於以太坊智慧合約在專案實戰過程中的設計及經驗總結（2）

此文已由作者蘇州授權網易雲社群釋出。 歡迎訪問網易雲社群，瞭解更多網易技術產品運營經驗 7.智慧合約經驗分享 1）智慧合約開發的工具的問題 古人云“工欲善其事必先利其器”，同意良好的智慧合約的開發工具對智慧合約的開發效率有極大的提升。以下是一些比較好的智慧合約的開發組合： &nb

以太坊智慧合約的奇幻漂流

“A smart contract is a computer program executed in a secure environment that directly controls digital assets.” – Vitalik Buterin 作為以太坊

區塊鏈開發（二）部署並執行第一個以太坊智慧合約

        網路上不少部署智慧合約的文章，但是都有一個共同的特點，就是採用命令列的方式來部署，先是建立SOLC的編譯環境，然後部署Geth或者Eth節點，然後一步一步生成錢包、ABI、合約地址進行部署，對初學者來說晦澀難懂而且容易失敗，本文主要介紹如何在圖形化介面下一鍵部

WEB頁面訪問以太坊智慧合約--使用Web3

準備工作  使用remix IDE開發智慧合約程式碼,並部署合約到測試鏈上。請參考《使用remix釋出智慧合約》  安裝Ganache，使用Ganache模擬一個以太坊坊節點。請參考《Ganache模擬以太坊區塊鏈節點》 Web3簡介 Web3JS是

以太坊智慧合約的編譯器使用

注意 本節不適用於solcjs，即使在命令列模式下使用也不適用。 Solidity儲存庫的構建目標之一是solidity solc命令列編譯器。使用為您提供所有選項的說明。編譯器可以生成各種輸出，範圍從簡單的二進位制檔案和抽象語法樹（解析樹）上的彙編到氣體使用的

以太坊智慧合約的兩種資料分離模式（部署可升級式智慧合約）

重要！ 做資料分離推薦使用2018年後的的Geth版本，即v1.8以上。在genesis.json創世檔案的配置config裡需新增拜占庭Block，如下： "config": {     "chainId": 1,     "homesteadBlock": 0,