汪晓明对区块链、以太坊的思考

记录创业、生活的所思所感,探讨去中心化思想,推动区块链的发展。

区块链技术视频网站EthCast.com上线

今天我发布了区块链技术视频网站:http://ethcast.com/ (eth:以太坊,cast:投影、主播),请大家多多支持,也欢迎多提宝贵建议。

网站介绍:

EthCast.com由汪晓明(蓝莲花)制作发行。这套视频专注于分享区块链技术,特别是以太坊。目前区块链技术人员紧缺,希望这套视频能帮助开发人员系统的掌握区块链技术,快速的运用到项目中,推动区块链技术在各行业的落地。这套视频面向开发人员,但我相信对于没有编程经验的人或则专家都会带来启示!

往期视频回顾:

明说(01):从0开始搭建区块链开发环境

http://ethcast.com/v1

明说(02):15分钟编写第一个区块链应用

http://ethcast.com/v2

明说(03):以太坊开发框架Truffle代码结构解析

http://ethcast.com/v3

明说(04):如何开发编译部署调用智能合约?

http://ethcast.com/v4

详情请访问:http://ethcast.com/

以太坊连载(25):Dapp及相关开发工具介绍

去中心化应用

去中心化应用是可以使用户和供应商之间直接互动的服务(例如,连接某些市场上的买方和卖方,文件存储里的持有者和储存者)。以太坊去中心化应用典型地通过HTML/Javascript网络应用与用户互动,使用Javascript API与区块链通信。去中心化应用典型地在区块链上有自己的相关合约套件,用来编码商业逻辑,允许持久存储对共识要求严格的状态。记住由于以太坊网络上的运算天生冗余,执行的gas成本会比离链的私人执行成本更高。这就激励着去中心化应用开发者限制执行的代码数量和储存在区块链上的代码数量。

去中心化应用目录

使用以太坊的去中心化应用被编译到以下列表,在开发的不同阶段列出(概念,工作原型,实时/部署的)。如果你在开发去中心化应用, 考虑向这些列表添加入口:

  • Ðapps 的Ethercasts状态
  • Dappslist
  • Dappcentral – 去中心化应用的分类页面,带说明,代码验证和网络数据。
  • Dapps邮件列表 – 以太坊上的开发者邮件列表(停止使用)。

列表中提供的去中心化服务覆盖大范围的领域,包括金融,保险,预测市场,社交网络,运算和存储分配,赌博,市场,物联网,管理,合作,开发和游戏。

将来,去中心化应用可能会在去中心化应用浏览器里集成的dappstores中列出和分配。

去中心化应用浏览器

  • Mist – 由基金会开发的官方GUI去中心化应用浏览器,开发阶段。 Mist as Wallet dapp在试用中。
  • Syng – Jarrad Hope开发的移动以太坊浏览器(开发阶段) – 由DEVgrants支持
  • MetaMask – Aaron Kumavis Davis的浏览器内GUI。Github上的Epicenter Bitcoin访谈 – 由DEVgrants支持
  • AlethZero – C++ eth客户端GUI(停止使用)。
  • Supernova – (停止使用)。

开发者工具

去中心化应用开发需要理解Web3 Javascript API, the JSON RPC API和Solidity编程语言。

注意:有开发者工具帮助你开发、测试和部署去中心化应用,自动使用以下列出的资源。

  • Web3 JavaScript API – 想要和以太坊节点交互的时候,主要用到的JavaScript SDK。
  • JSON RPC API – 与节点交互的低级JSON RPC 2.0界面。这个API被Web3 JavaScript API使用。
  • Solidity Docs – Solidity是以太坊开发的智能合约语言,编译到以太坊虚拟机操作码。
  • 测试网络 – 测试网络帮助开发者开发和测试以太坊代码及网络互动,不需花费主网络上自己的以太币。测试网络选项在下面列出。
  • 去中心化应用开发资源。这会帮助你开发,排错和部署以太坊应用。

去中心化应用开发资源

示例

教程

Mix-IDE

Mix是官方以太坊IDE,它允许开发者在以太坊区块链创建和部署合约及去中心化应用。它包含一个Solidity源代码排错器。Mix

IDEs/Frameworks

下面是用于写以太坊去中心化应用的开发者框架和IDE。

  • Truffle – Truffle是以太坊的开发环境,测试框架和资产管道。
  • Dapple – Dapple是Solidity开发者工具以帮助建立和管理以太坊类似的区块链上复杂的合约体系。
  • Populus – Populus是用Python语言写的智能合约开发框架。
  • Eris-PM – Eris Package Manager部署并测试私有和公共链上的智能合约体系。
  • Embark – Embark是用JavaScript写的去中心化应用开发框架。
  • EtherScripter (已淘汰,停用)
  • 韧性原始交易广播

以太坊控制台

以太坊节点的命令行控制台。

以太坊控制台通过IPC连接到在背景运行的以太坊节点(用eth和geth测试)并提供一个交互的javascript控制台,包括web3对象和管理员附件。

这里可以找到可用管理列表 以太坊节点控制指令

要使用这个控制台,你需要启动一个本地以太坊节点和可用的ipc沟通插口(数据目录中的geth.ipc文件)。开启一个节点后,ipc插口默认位于你的以太坊本地主目录。你也可以设置—test选项来使用特定节点测试指令。

然后你可以在控制台输入

这是—test模式节点指令的释义:

关于节点配置文件的更多信息。

底层服务

Whisper

  • 什么是Whisper,用途是什么 – stackexchange问答
  • Gavin Wood: 嘘!Whisper – youtube上的DEVCON-1演讲视频
  • Whisper概览和dream API用途 –
  • ELI5

Swarm

Swarm是分布式存储平台以及内容分发服务,以太坊web 3堆栈自带的基层服务。Swarm的首要目标是提供足够去中心化和冗余的以太坊公共记录储存,尤其是储存和分配去中心化应用代码和数据,以及区块链数据。从经济观点看,它允许参与者有效集中储存和带宽资源,用以为所有参与者提供之前提到的服务。

从终端用户的观点看,Swarm和WWW并没有很大不同,除了上载并不是针对一个特定的服务商。目标是点对点存储,并提供抗DDOS、零故障、容错、抗审查的解决方案以及自我维护,这归功于一个使用点对点记账体系并允许以付款交换资源的内置激励体系。Swarm被设计为与以太坊devp2p多协议网络层次,为了域名解决方案的以太坊区块链,服务支付和内容可用性保险结合。

swarm 上的ÐΞVcon演讲

  • Viktor Trón, Daniel A. Nagy:Swarm – YouTube上的以太坊 ÐΞVcon-1演讲
  • Daniel A. Nagy:保持公共记录安全可用 – YouTube上的以太坊ÐΞVcon-0演讲

Code and status

在线和离线存储

以太坊定时器

  • 作者: Piper Merriam
  • 网站: alarm_main_website。
  • 文档: alarm_documentation。

促使安排交易稍后发生的市场。提供unix中crontab或javascript 中的setTimeout类似的角色。 •以太坊提案中的去中心化cron服务 – 作者Peter Szilagyi

Ethereum Computation Market

  • 作者: Piper Merriam
  • 网站: computation_market_main_website。
  • 文档: computation_market_main_website。

促使离线运算可验证执行的市场。允许每个昂贵的运算在以太坊虚拟机内使用,不必实际支付在链上执行它们的高额gas成本。

BTCRelay

BTCrelay

  • 更多信息 (关于ETH/BTC双向peg,不需修正比特币代码)。
  • BTCrelay 审查

RANDAO

随机数: https://www.reddit.com/r/ethereum/comments/49yld7/eli5_how_does_a_service_like_szabodice_grab_a/

The EVM

以太坊虚拟机(EVM)是以太坊智能合约的执行环境。它不仅被沙箱化,而且实际上是完全隔离的,这意味着以太坊虚拟机内部运行的代码不可以访问网络,文件系统或其他进程。智能合约甚至对其他智能合约的访问权限都是有限的。

合约存在于区块链上,区块链是以太坊特定的二进制格式(以太坊虚拟机字节代码)。然而,合约典型地是用以太坊高级语言写成,用以太坊编译器编译成字节代码,最终用以太坊客户端上传到区块链。

参考资料:

文章中的列表对应的链接可以参考《Ethereum Homestead Documentation》第94页1.7.5 Dapps

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(26):深入浅出以太坊测试技术》

以太坊连载(24):集成开发环境(IDE) Mix介绍

Mix

IDE Mix旨在作为开发者帮你创建,排错和部署合约及去中心化应用(后端和前端的合约)

警告 – 有很多OS X上关于Mix的crash-at-boot 事件报告。这个事件是Heisenbug,我们已经跟踪了一两个月。我们现有的最佳变通方案是用排错配置,像这样:

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cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug ..

警告 – 正在研究一个Mix的替代物,叫做Remix。如果你在Mix经历了事件,在Remix更成熟之前,你最好寻找替代方案。

从创建一个新项目开始,它包括

  • 合约
  • html 文件
  • JavaScript 文件
  • style 文件
  • image 文件

项目编辑器

你可以用项目来管理去中心化应用的创建和测试。项目会包括与后端和前端相关的数据以及和你的场景(区块链互动)相关的数据,用来排错和测试。相关文件 会被创建并自动保存到项目目录中。

创建一个新项目

去中心化应用的开发始于新项目的创建。在“编辑”菜单创建一个新项目。进入项目名称,比如 “等级”,选择项目文件路径。

编辑后端合约文件

一个新项目默认包含一个合约,“Contract”用于使用Solidity语言在区块链后端开发,“index.html”用于前端。查看Solidity教程或参考。 编辑空的默认合约“Contract”,比如

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contract Rating {
  function setRating(bytes32 _key, uint256 _value) {
    ratings[_key] = _value;
    mapping (bytes32 => uint256) public ratings;
  }
}

查看Solidity教程寻求帮助,以solidity编程语言开始。

保存变动

编辑前端html文件 选择默认index.html文件并输入以下代码

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 .... <script>
function getRating() {
  var param = document.getElementById(query).value;
  var res = contracts[Rating].contract.ratings(param);
  document.getElementById(queryres).innerText = res;
}
function setRating() {
        var key = document.getElementById("key").value;
        var value = parseInt(document.getElementById("value").value);
        var res = contracts["Rating"].contract.setRating(key, value);
}
</script>
    </head>
    <body bgcolor="#E6E6FA">
        <h1>Ratings</h1>
<div> Store:
            <input type="string" id="key">
            <input type="number" id="value">
            <button onclick="setRating()">Save</button>
</div> <div>
            Query:
            <input type="string" id="query" onkeyup='getRating()'>
            <div id="queryres"></div>
        </div>
    </body>
</html>

有可能添加很多合约文件和HTML, JavaScript, css文件

场景编辑器

场景可以用于检测合约和为合约排错。

一个场景就是一个本地区块链,区块可以在这里被挖矿而不需要工作量证明 –否则测试会很慢 ;)

一个场景包含一系列交易。通常,一个场景以去中心化应用的合约创建场景开始。 此外,进一步的交易会被添加测试并对去中心化应用排错。场景可以修正,例如,移除交易。注意如果要修正一个场景使之有效,需要进行重建。可以通过JS API用JS进行进一步测试。

万一打不开,可以点击F7或Windows > 展示右侧或主界面右上方的排错按钮来进入场景和排错器窗格。

创建和设置新场景

第一次启动Mix的时候,会创建一个空场景,比如,不包含任何交易。添加账户并命名为“MyAccount”,设置初始余额为1以太币。点击确认。将场景重命名为“Deploy”。

修正账户的初始以太币余额

实际上我们想做很多测试。编辑初始区块参数,将初始账户余额设置为1000 以太币。重建场景使它变得高效。

重建场景

每次交易被修正或账户被添加的时候,场景必须重建以修正使之高效。注意如果一个场景重建,网络前端(本地存储)可能也需要重置(Mix不会自动操作)。

创建交易

我们发送一些以太币给Bob。创建另一个名为“Bob”的账户,余额为0。在场景窗格创建一个新交易。点击“Add Tx…”,发送300以太币给Bob。添加一个区块。

改变和重新使用场景

创建一个新场景或从一个场景开始,和几个你先复制的交易

重命名场景

通过指定要被移除的交易来修正场景

重建场景

展示调用

一个合约调用就是一个功能调用。这不是交易, 因为合约调用不会改变状态。合约调用不是区块链的一部分,但是出于实用和用户体验设计的原因,在交易的同一功能层次展示调用很方便。JS图标提醒你这不是个交易而是个调用。要展示/隐藏调用,点击菜单里的场景 –> 展示调用。

状态查看器

这个面板区块在区块链面板下面,场景视图中。一旦区块链被运行,这个面板会展示区块链状态。

说到状态,我们意味着所有账户余额(包括合约和正常账户),存储(所有部署合约的全局变量)。这个面板的内容不是动态的,它取决于在区块链面板上选择的交易。这里展示的状态是执行所选择交易的状态结果。

在那种情况下,部署了2个合约,选择的(testCtr的部署)是最后一个。状态视图展示了TestCtr和BasicContract的存储。

交易浏览器

使用交易窗格

交易窗格使你能够探索交易接收,包括

  • 输入参数
  • 返回参数
  • 事件日志

要显示交易浏览器,点击每个交易右侧的倒三角图标,会扩展出交易详情:

然后你可以复制剪贴板上的交易内容,编辑当前交易(然后你要重新运行区块链), 或为交易排错。

JavaScript console

Mix将以下对象暴露在全局窗口的语境下

web3 – 以太坊JavaScript API

合约:合约对象集合。钥匙代表合约名称。值是包含以下属性的对象:

  • 合约: 合约对象实例 (像在web3.eth.contract里一样创建)
  • 地址: 上一个部署状态的合约地址(查看下面)
  • 界面: 合约ABI

查看JavaScript API 参考了解更多信息。

用JS控制台添加交易和本地调用

如果合约名字是“Sample”,功能名字是“set”,有可能进行一个交易来调用 “set”,方法是写:

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contracts["Sample"].contract.set(14)

如果调用可以进行,可以通过写以下命令完成:

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contracts["Sample"].contract.get.call()

也有可能用web3对象的所有属性和功能: https://github.com/以太坊/wiki/wiki/JavaScript-API

交易排错器

Mix支持Solidity和组件级别合约代码排错。你可以在两个模式中切换,检索你所需要的相关信息。

在任何执行阶段,以下信息都可用:

虚拟机堆栈 – 查看黄皮书获取虚拟机操作指南描述 调用堆栈 – 合约调用到另一个合约时会生长。双击堆栈框架来查看机器在框架里的状态。 存储 – 与合约相关的存储数据 内存 – 分配到这个执行点的机器内存 调用数据– 交易或调用参数

进入排错模式

交易详情扩展后,你可以转换到排错视图,点击“交易排错”按钮。

在排错模式和单步调试交易之间切换

这里打开了Solidity排错模式。用菜单按钮(排错 –> 显示虚拟机代码)在Solidity和以太坊虚拟机排错模式之前转换

  • 在solidity排错模式下单步调试交易
  • 在以太坊虚拟机排错模式下单步调试交易

Dapps部署

这个功能能够让用户在主区块链将当前的项目作为去中心化应用部署。

这会部署合约和登记前端资源。

部署过程包括3步:

  • 部署合约: 这一步会在主区块链部署合约。
  • 打包Dapp: 这一步用于打包和上传前端资源。
  • 注册: 要变成去中心化应用,以太坊浏览器(Mist或AlethZero)需要进入这个包裹。这一步会在资源存储的地方注册URL。

要部署去中心化应用,请遵守以下指令:

点击Deploy, Deploy to Network

这个模式对话框会显示三部分(参见以上):

  • 部署合约
  • 选择场景

“以太坊节点URL”是节点运行的位置,为了发起部署,一定会有一个节点在运行。

“选择部署场景”是强制步骤。Mix会执行选定场景里的交易(除与合约创建或合约调用不相关的所有交易)。Mix会在下面的面板上展示所有的交易和所有相关参数。

“使用的Gas”:取决于所选定的场景,Mix会展示使用的gas总量。

  • 部署场景

“部署账户”允许选择Mix会用于执行交易的账户。

“Gas价格”显示网络默认的gas价格。你也可以指定一个不同的值。

“部署成本”:取决于你想使用的以及选定场景的gas价格的值。这会显示部署所需的以太币数量。

“部署的合约”:没发生部署之前,这部分是空的。部署一完成,这部分就会被所有创建的合约地址填满。

“验证”:这会显示验证数量(在最后一个区块顶部生成的区块数量,最后一个区块包含最近的部署交易)。Mix跟踪所有的交易。如果有一个丢失(无效),它会展示在面板上。

  • 打包去中心化应用

“生成包裹”这一行为会创建一个新的文件夹并命名为“www”,这个文件夹会包含所有被映射到当前部署合约上的资源和脚本。为了发布去中心化应用,你需要把www文件夹托管在一个网络服务器(很快会被IPFS和SWARM代替)。库中默认是不存在web3.js的。如果你想要在网络浏览器使用去中心化应用,就需要把这个库加进来。

代码编辑器

这个编辑器提供代码编辑器的基本功能。

  • 在Solidity或JavaScript模式下,可以用自动补全插件(Ctrl + Space).
  • 增大/减小字体 (Ctrl +, Ctrl –)
  • 在Solidity模式下,可以显示gas预估值(工具-> 显示Gas预估值)。这会把所有需要最小量gas的所有状态都加亮显示。如果需要的gas变得很重要,颜色会变红。它也会显示最大的交易执行费用(每个功能)。

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(25):Dapp及相关开发工具介绍》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(23):如何部署、调用智能合约

RPC

之前的章节中我们看到了怎么写、部署合约以及与合约互动。现在该讲讲与以太坊网络和智能合约沟通的细节了。

一个以太坊节点提供一个RPC界面。这个界面给Ðapp访问以太坊区块链的权限和节点提供的功能,比如编译智能合约代码,它用JSON-RPC 2.0规范(不支持提醒和命名的参数) 的子集作为序列化协议,在HTTP和IPC (linux/OSX上的unix域接口,在Windows上叫pipe’s)上可用。

如果你对细节不感兴趣,正在寻找使用javascript库的简便方法,你可以略过下面的章节,从Using Web3继续。

惯例

RPC界面使用一些惯例,它们不是JSON-RPC 2.0规范的一部分:

  • 数字是十六进制编码。做这个决定是因为有些语言对运行极大的数字没有或有很少的限制。为了防止这些错误数字类型是十六进制编码,由开发者来分析这些数字并正确处理它们。在维基页百科查看十六进制编码章节查看案例。
  • 默认区块数字,几个RPC 方法接受区块数字。在一些情况下,给出区块数字是不可能的或者不太方便。 在那样的情况下,默认区块数字可以是以下字符串中的一个[”earliest”, “latest”, “pending”]。在维基页面查看使用默认区块参数的RPC方法列表。

部署合约

我们会通过不同的步骤来部署下面的合约,只用到RPC界面。

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contract Multiply7 {
   event Print(uint);
   function multiply(uint input) returns (uint) {
      Print(input * 7);
      return input * 7;
   }
}

要做的第一件事是确保HTTP RPC界面可用。这意味着我们在开始为geth供应—rpc标志,为eth提供-j标志。在这个例子中我们用私有开发链上的geth节点。通过这种方法,我们就不需要真实网络上的以太币了。

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> geth --rpc --dev --mine --minerthreads 1 --unlock 0 console 2>>geth.log

这会在http://localhost:8545 上启动HTTP RPC界面。

注意:geth支持CORS查看—rpccorsdomain标志了解更多。

我们可以通过用curl检索coinbase地址和余额来证明界面正在运行。请注意这些例子中的数据在你本地的节点上会有所不同。如果你想要试试这些参数,视情况替换需要的参数。

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method":"eth_coinbase", "id":1}' localhost:8545
{"id":1,"jsonrpc":"2.0","result":["0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a"]}
> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method":"eth_getBalance", "params": ["0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a"], "id":2}' localhost:8545
{"id":2,"jsonrpc":"2.0","result":"0x1639e49bba16280000"}

记不记得我们说过数字是十六进制编码?在这个情况下,余额作为十六进制字符串以Wei的形式返还。如果我们希望余额作为数字以太币为单位,我们可以从控制台用web3。

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> web3.fromWei("0x1639e49bba16280000", "ether")
"410"

现在我们在私有开发链上有一些以太币,我们就可以部署合约了。第一步是验证solidity编译器可用。我们可以用eth_getCompilers RPC method方法来检索可用的编译器。

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method": "eth_getCompilers", "id": 3}' localhost:8545
{"id":3,"jsonrpc":"2.0","result":["Solidity"]}

我们可以看到solidity编译器可用。如果不可用,按照这些说明操作。

下一步是把Multiply7合约编译到可以发送给以太坊虚拟机的字节代码。

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method": "eth_compileSolidity", "params": ["contract Multiply7 { event Print(uint); function multiply(uint input) returns (uint) { Print(input
{"id":4,"jsonrpc":"2.0","result":{"Multiply7":{"code":"0x6060604052605f8060106000396000f360606040

现在我们有了编译代码,需要决定花多少gas去部署它。RPC界面有eth_estimateGas方法,会给我们一个预估数量。

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method": "eth_estimateGas", "params": [{"from": "0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a", "data": "0x6060604052605f8060106000396000f3606060405260e060020a6000350463c6888fa18114601a575b005b60586004356007810260609081526000907f24abdb5865df5079dcc5ac590ff6f01d5c16edbc5fab4e195d9febd1114503da90602090a15060070290565b5060206060f3"}], "id": 5}' localhost:8545
{"id":5,"jsonrpc":"2.0","result":"0xb8a9"}

最后部署合约。

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method": "eth_sendTransaction", "params": [{"from": "0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a", "gas": "0xb8a9", "data": "0x6060604052605f8060106000396000f3606060405260e060020a6000350463c6888fa18114601a575b005b60586004356007810260609081526000907f24abdb5865df5079dcc5ac590ff6f01d5c16edbc5fab4e195d9febd1114503da90602090a15060070290565b5060206060f3"}], "id": 6}' localhost:8545
{"id":6,"jsonrpc":"2.0","result":"0x3a90b5face52c4c5f30d507ccf51b0209ca628c6824d0532bcd6283df7c08

交易由节点接受,交易散表被返还。我们可以用这个散表来跟踪交易。

下一步是决定部署合约的地址。每个执行的交易都会创建一个接收。这个接收包含交易的各种信息,比如交易被包含在哪个区块,以太坊虚拟机用掉多少gas。如果交易创建了一个合约,它也会包含合约地址。我们可以用eth_getTransactionReceipt RPC方法检索接收。

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method": "eth_getTransactionReceipt", "params": ["0x3a90b5face52c4c5f30d507ccf51b0209ca628c6824d0532bcd6283df7c08a7c"], "id": 7}' localhost:8545
{"id":7,"jsonrpc":"2.0","result":{"transactionHash":"0x3a90b5face52c4c5f30d507ccf51b0209ca628c682

我们可以看到合约在0x6ff93b4b46b41c0c3c9baee01c255d3b4675963d上被创建。如果你得到了零而不是接收,说明还没有被纳入区块。等一下,检查看看你的矿工是否在运行,重新试一遍。

和智能合约互动

现在已经部署了合约,我们可以和它互动了。有两种方法,发送交易或像之前所介绍的那样使用调用。在这个例子中,我们会发送交易到合约的multiply方法。

如果我们看eth_sendTransaction 的档案,可以发现我们需要提供几个参数。

在我们的实例中,需要具体说明from, to 和data参数。From是我们账户的公共地址,to是合约地址。Data参数有一点困难。它包括了规定调用哪个方法和哪个参数的负载量。这就需要ABI发挥作用了。ABI规定了如何为以太坊虚拟机规定和编码数据。你可以在这儿阅读ABI的所有具体信息。

负载量的字节是功能选择符,规定了调用哪个方法。它取Keccak散表的头4个字节,涵盖功能名称参数类型,并进行十六进制编码。multiply功能接受一个单元,也就是uint256的别名。这就让我们进行:

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> web3.sha3("multiply(uint256)").substring(0, 8)
"c6888fa1"

在此页查看细节。

下一步是编码参数。我们只有一个unit256,让我们假定提供了值6。ABI有一个章节规定了怎么编码uint字节。

int: enc(X) is the big-endian two’s complement encoding of X, padded on the higher-oder (left) side with 0xff for negative X and with zero 字节s for positive X such that the length is a multiple of 32 bytes.

它编码到0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006. 将功能选择符和编码参数结合起来,数据就会变成0xc6888fa10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006.

我们来试一下:

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> curl --data '{"jsonrpc":"2.0","method": "eth_sendTransaction", "params": [{"from": "0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a", "to": "0x6ff93b4b46b41c0c3c9baee01c255d3b4675963d", "data": "0xc6888fa10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000006"}], "id": 8}' localhost:8545
{"id":8,"jsonrpc":"2.0","result":"0x759cf065cbc22e9d779748dc53763854e5376eea07409e590c990eafc0869

由于我们发送了交易,于是有交易散表返回。如果我们检索接收,可以看到一些新内容:

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{
blockHash: "0xbf0a347307b8c63dd8c1d3d7cbdc0b463e6e7c9bf0a35be40393588242f01d55", blockNumber: 268,
contractAddress: null,
cumulativeGasUsed: 22631,
gasUsed: 22631,
logs: [{
      address: "0x6ff93b4b46b41c0c3c9baee01c255d3b4675963d",
      blockHash: "0xbf0a347307b8c63dd8c1d3d7cbdc0b463e6e7c9bf0a35be40393588242f01d55",
      blockNumber: 268,
      data: "0x000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002a",
      logIndex: 0,
      topics: ["0x24abdb5865df5079dcc5ac590ff6f01d5c16edbc5fab4e195d9febd1114503da"],
      transactionHash: "0x759cf065cbc22e9d779748dc53763854e5376eea07409e590c990eafc0869d74",
      transactionIndex: 0
  }],
  transactionHash: "0x759cf065cbc22e9d779748dc53763854e5376eea07409e590c990eafc0869d74",
  transactionIndex: 0
}

接收包含一个日志。日志由以太坊虚拟机在交易执行时生成,包含接收。如果我们看Multiply功能,可以看到打印事件和输入次数7一起被提出。由于打印事件的参数是uint256,我们可以根据ABI规则对它进行编码,这样我们就会得到预期的十进制42.。除数据外,主题用于决定什么事件来创建日志,是毫无意义的:

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> web3.sha3("Print(uint256)")
"24abdb5865df5079dcc5ac590ff6f01d5c16edbc5fab4e195d9febd1114503da"

你可以在Solidity教程中阅读更多关于事件,主题和索引的内容。

这只是对一些最常见任务的简单介绍。在RPC维基页面查看可用RPC方法的完整列表。

Web3.js

正如我们在之前的案例所见,使用JSON-RPC界面相当单调乏味且容易出错,尤其是在处理ABI的时候。Web3.js是javascript库,在以太坊RPC界面顶端。它的目标是提供更友好的界面,减少出错机会。

用web3部署Multiply7合约看起来是这样:

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var source = 'contract Multiply7 { event Print(uint); function multiply(uint input) returns (uint
var compiled = web3.eth.compile.solidity(source);
var code = compiled.Multiply7.code;
var abi = compiled.Multiply7.info.abiDefinition;
web3.eth.contract(abi).new({from: "0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a", data: code}, func
   if (!err && contract.address)
      console.log("deployed on:", contract.address);
   }
);
deployed on: 0x0ab60714033847ad7f0677cc7514db48313976e2

装载一个部署的合约,发送交易:

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var source = 'contract Multiply7 { event Print(uint); function multiply(uint input) returns (uint) { Print(input
var compiled = web3.eth.compile.solidity(source);
var Multiply7 = web3.eth.contract(compiled.Multiply7.info.abiDefinition);
var multi = Multiply7.at("0x0ab60714033847ad7f0677cc7514db48313976e2")
multi.multiply.sendTransaction(6, {from: "0xeb85a5557e5bdc18ee1934a89d8bb402398ee26a"})

注册一个回调,打印事件创建日志的时候会被调用。

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multi.Print(function(err, data) { console.log(JSON.stringify(data)) })
{"address":"0x0ab60714033847ad7f0677cc7514db48313976e2","args": {"":"21"},"blockHash":"0x259c7dc0

在web3.js维基页面查看更多信息。

控制台

geth控制台提供命令行界面和javascript执行时间。它可以连接到本地或远程的geth或eth节点。它会装载用户能使用的web3.js库。这会允许用户从控制台用web3.js部署智能合约并和智能合约互动。实际上Web3.js章节的例子可以被复制进控制台。

查看合约与交易

有几个可用的在线区块链浏览器,能让你查询以太坊区块链。

查看列表:区块链浏览器。

在线区块链浏览器

  • EtherChain
  • EtherCamp
  • EtherScan (为测试网)

其他资源

  • EtherNodes – 节点的地理分配,由客户端区分
  • EtherListen – 实时以太坊交易可视器和可听器

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(24):集成开发环境(IDE) Mix介绍》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。

以太坊连载(22):深入浅出智能合约

什么是合约?

合约是代码(它的功能)和数据(它的状态)的集合,存在于以太坊区块链的特定地址。 合约账户能够在彼此之间传递信息,进行图灵完备的运算。合约依靠被称作以太坊虚拟机(EVM) 字节代码(以太坊特有的二进制格式)上的区块链运行。

合约很典型地用诸如Solidity等高级语言写成,然后编译成字节代码上传到区块链上。

另请参阅:

也存在其他语言, 尤其是Serpent和LLL,在此文本的以太坊高级语言章节会进一步阐述。去中心化应用开发资源列出了综合的开发环境,帮助你用这些语言开发的开发者工具,提供测试,和部署支持等功能。

以太坊高级语言

合约依靠被称作以太坊虚拟机(EVM) 字节代码(以太坊特有的二进制格式)上的区块链运行。然而,合约很典型地用诸如Solidity等高级语言写成,然后用以太坊虚拟机编译器编译成字节代码上传到区块链。

下面是开发者可以用来为以太坊写智能合约的高级语言。

Solidity

Solidity是和JavaScript相似的语言,你可以用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。

它目前是以太坊最受欢迎的语言。

  • Solidity文本 – Solidity是以太坊的旗舰高级语言,用于写合约。
  • Solidity在线实时编译器
  • 标准合约API
  • 有用的去中心化模式 – 用于去中心化应用开发的代码片段。

Serpent

Serpent是和Python类似的语言,可以用于开发合约编译成以太坊虚拟机字节代码。它力求简洁, 将低级语言在效率方面的优点和编程风格的操作简易相结合,同时合约编程增加了独特的领域特定功能。Serpent用LLL编译。

  • 以太坊维基百科上的Serpent
  • Serpent以太坊虚拟机编译器

LLL

Lisp Like Language (LLL)是和Assembly类似的低级语言。它追求极简;本质上只是直接对以太坊虚拟机的一点包装。

  • GitHub上的LIBLLL
  • LLL实例

Mutan (弃用)

Mutan是个静态类型,由Jeffrey Wilcke 开发设计的C类语言。它已经不再受到维护。

写合约

没有Hello World程序,语言就不完整。Solidity在以太坊环境内操作,没有明显的“输出”字符串的方式。我们能做的最接近的事就是用日志记录事件来把字符串放进区块链:

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contract HelloWorld {
  event Print(string out);
  function() { Print("Hello, World!"); } 
}

每次执行时,这个合约都会在区块链创建一个日志入口,印着“Hello,World!”参数。

另请参阅:

Solidity docs里有更多写Solidity代码的示例和指导。

编译合约

solidity合约的编译可以通过很多机制完成。

  • 通过命令行使用solc编译器。
  • 在geth或eth提供的javascript控制台使用web3.eth.compile.solidity (这仍然需要安装solc 编译器)。
  • 在线Solidity实时编译器。
  • 建立solidity合约的Meteor dapp Cosmo。
  • Mix IDE。
  • 以太坊钱包。

注意:关于solc和编译Solidity合约代码的更多信息可在此查看。

在geth设置solidity编译器

如果你启动了geth节点,就可以查看哪个编译器可用。

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> web3.eth.getCompilers();
["lll", "solidity", "serpent"]

这一指令会返回到显示当前哪个编译器可用的字符串。

注意:solc编译器和cpp- ethereum一起安装。或者,你可以自己创建。

如果你的solc可执行文件不在标准位置,可以用—solc标志为solc可执行文件指定一个定制路线。

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$ geth --solc /usr/local/bin/solc

或者你可以通过控制台在执行期间设置这个选项:

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> admin.setSolc("/usr/local/bin/solc")
solc, the solidity compiler commandline interface
Version: 0.2.2-02bb315d/.-Darwin/appleclang/JIT linked to libethereum-1.2.0-8007cef0/.-Darwin/appleclang/JIT
path: /usr/local/bin/solc

编译一个简单合约

让我们编译一个简单的合约源:

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> source = "contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }"

这个合约提供了一个单一方法multiply,它和一个正整数a调用并返回到a * 7 。

你准备在geth JS控制台用eth.compile.solidity()编译solidity代码:

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> contract = eth.compile.solidity(source).test
{
  code: '605280600c6000396000f3006000357c01000000000000000000000000000000000000000000000000000000
  info: {
    language: 'Solidity',
    languageVersion: '0',
    compilerVersion: '0.9.13',
    abiDefinition: [{
      constant: false,
      inputs: [{
name: 'a',
        type: 'uint256'
      } ],
      name: 'multiply',
      outputs: [{
name: 'd',
        type: 'uint256'
      } ],
      type: 'function'
    } ],
    userDoc: {
      methods: {
      }
    },
    developerDoc: {
methods: {
} },
    source: 'contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }'
  }
}

注意:编译器通过RPC因此也能通过web3.js,对浏览器内任何通过RPC/IPC连接到geth的Ðapp可用。

下面的例子会向你展示如何通过JSON-RPC接合geth来使用编译器。

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$ geth --datadir ~/eth/ --loglevel 6 --logtostderr=true --rpc --rpcport 8100 --rpccorsdomain ' * ' --mine console 2>> ~/eth/eth.log
$ curl -X POST --data '{"jsonrpc":"2.0","method":"eth_compileSolidity","params":["contract test {

单源编译器输出会给出你合约对象,每个都代表一个单独的合约。eth.compile.solidity 的实际返还值是合约名字到合约对象的映射。由于合约名字是test,eth.compile.solidity(source).test会给出包含下列领域的测试合约对:

  • Code 编译的以太坊虚拟机字节代码
  • Info 从编译器输出的额外元数据
  • Source 源代码
  • Language 合约语言 (Solidity,Serpent,LLL)
  • LanguageVersion 合约语言版本
  • compilerVersion 用于编译这个合约的solidity编译器版本。
  • abiDefinition 应用的二进制界面定义
  • userDoc 用户的NatSpec Doc。
  • developerDoc 开发者的NatSpec Doc。

编译器输出的直接结构化(到code和info)反映了两种非常不同的部署路径。编译的以太坊虚拟机代码和一个合约创建交易被发送到区块,剩下的(info)在理想状态下会存活在去中心化云上,公开验证的元数据则执行区块链上的代码。

如果你的源包含多个合约,输出会包括每个合约一个入口,对应的合约信息对象可以用作为属性名称的合约名字检索到。你可以通过检测当前的GlobalRegistrar代码来试一下:

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contracts = eth.compile.solidity(globalRegistrarSrc)

创建和部署合约

开始这一章节之前,确保你有解锁的账户和一些资金。 你现在会在区块链上创建一个合约,方法是用上一章节的以太坊虚拟机代码作为数据给空地址发送交易。

注意:用在线Solidity实时编译器或Mix IDE程序会更容易完成。

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var primaryAddress = eth.accounts[0]
var abi = [{ constant: false, inputs: [{ name: 'a', type: 'uint256' } ]
var MyContract = eth.contract(abi)
var contract = MyContract.new(arg1, arg2, ..., {from: primaryAddress, data: evmByteCodeFromPrevio

所有的二进制数据都以十六进制的格式序列化。十六进制字符串总会有一个十六进制前缀0x。

注意:注意arg1, arg2, …是合约构造函数参数,以备它要接受参数。如果合约不需要构造函数参数,就可以忽略这些参数。

值得指出的是,这一步骤需要你支付执行。一旦交易成功进入到区块,你的账户余额(你作为发送方放在from领域)会根据以太坊虚拟机的gas规则被扣减。一段时间以后,你的交易会在一个区块中出现,确认它带来的状态是共识。你的合约现在存在于区块链上。 以不同步的方式做同样的事看起来是这样:

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MyContract.new([arg1, arg2, ...,]{from: primaryAccount, data: evmCode}, function(err, contract) { if (!err && contract.address)
    console.log(contract.address);
});

与合约交互

与合约交互典型的做法是用诸如eth.contract()功能的抽象层,它会返回到javascript对象,和所有可用的合约功能一起,作为可调用的javascript功能。 描述合约可用功能的标准方式是ABI定义。这个对象是一个字符串,它描述了调用签名和每个可用合约功能的返回值。

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var Multiply7 = eth.contract(contract.info.abiDefinition);
var myMultiply7 = Multiply7.at(address);

现在ABI中具体说明的所有功能调用都在合约实例中可用。你可以用两种方法中的一种来调用这些合约实例上的方法。

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> myMultiply7.multiply.sendTransaction(3, {from: address})
"0x12345"
> myMultiply7.multiply.call(3)
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当用sendTransaction被调用的时候,功能调用通过发送交易来执行。需要花费以太币来发送,调用会永久记录在区块链上。用这种方式进行的调用返回值是交易散表。

当用call被调用的时候,功能在以太坊虚拟机被本地执行,功能返回值和功能一起返回。用这种方式进行的调用不会记录在区块链上,因此也不会改变合约内部状态。这种调用方式被称为恒定功能调用。以这种方式进行的调用不花费以太币。

如果你只对返回值感兴趣,那么你应该用call 。如果你只关心合约状态的副作用,就应该用sendTransaction。

在上面的例子中,不会产生副作用,因此sendTransaction只会烧gas,增加宇宙的熵。

合约元数据

在之前的章节,我们揭示了怎样在区块链上创建合约。现在我们来处理剩下的编译器输出,合约元数据或者说合约信息。 当与不是你创建的合约交互时,你可能会想要文档或者查看源代码。合约作者被鼓励提供这样的可见信息,他们可以在区块链上登记或者借助第三方服务,比如说EtherChain。管理员API为所有选择登记的合约提供便利的方法来获取这个捆绑。

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// get the contract info for contract address to do manual verification
var info = admin.getContractInfo(address) // lookup, fetch, decode
var source = info.source;
var abiDef = info.abiDefinition

这项工作的潜在机制是:

  • 合约信息被可以公开访问的URI上传到可辨认的地方
  • 任何人都可以只知道合约地址就找到是什么URI

仅通过2个步骤的区块链注册就可以实现这些要求。第一步是在被称作HashReg的合约中用内容散表注册合约代码(散表)。第二步是在UrlHint合约用内容散表注册一个url。这些注册合约是Frontier版本的一部分,已经参与到Homestead中。

要知道合约地址来查询url,获取实际合约元数据信息包,使用这一机制就足够了。

如果你是个尽职的合约创建者,请遵循以下步骤:

  1. 将合约本身部署到区块链
  2. 获取合约信息json文件
  3. 将合约信息json文件部署到你选择的任意url
  4. 注册代码散表 –>内容散表 –> url

JS API通过提供助手把这个过程变得非常容易。 调用admin.register从合约中提取信息,在指定文件中写出json序列,运算文件的内容散表,最终将这个内容散表注册到合约代码散表。一旦将那个文件部署到任意url,你就能用admin.registerUrl来注册url 和你区块链上的内容散表(注意一旦固定的内容选址模式被用作文件商店,url-hint不再必要了。)

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source = "contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }" 
// compile with solc
contract = eth.compile.solidity(source).test
// create contract object
var MyContract = eth.contract(contract.info.abiDefinition)
// extracts info from contract, save the json serialisation in the given file, 
contenthash = admin.saveInfo(contract.info, "~/dapps/shared/contracts/test/info.json")

// send off the contract to the blockchain
MyContract.new({from: primaryAccount, data: contract.code}, function(error, contract){ 
  if(!error && contract.address) {
    // calculates the content hash and registers it with the code hash in `HashReg` 
    // it uses address to send the transaction.
    // returns the content hash that we use to register a url 
    admin.register(primaryAccount, contract.address, contenthash)
    // here you deploy ~/dapps/shared/contracts/test/info.json to a url
    admin.registerUrl(primaryAccount, hash, url)
  }
});

测试合约和交易

你通常需要低级的测试策略,为交易和合约排除故障。这一章节介绍了一些你可以用到的排错工作和做法。为了测试合约和交易而不产生实际的后果,你最好在私有区块链上测试。这可以通过配置一个替代网络ID (选择一个特别的数字)和/或不能用的端点来实现。推荐做法是,为了测试你用一个替代数据目录和端口 ,这样就不会意外地和实时运行的节点冲突(假定用默认运行。在虚拟机排错模式开启geth,推荐性能分析和最高的日志冗余级别 :

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geth --datadir ~/dapps/testing/00/ --port 30310 --rpcport 8110 --networkid 4567890 --nodiscover -

提交交易之前,你需要创建私有测试链。参阅测试网络。

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// create account. will prompt for password
personal.newAccount();
// name your primary account, will often use it
primary = eth.accounts[0];
// check your balance (denominated in ether)
balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether");
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// assume an existing unlocked primary account
primary = eth.accounts[0];
// mine 10 blocks to generate ether
// starting miner
miner.start(4);
// sleep for 10 blocks (this can take quite some time).
admin.sleepBlocks(10);
// then stop mining (just not to burn heat in vain)
miner.stop();
balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether");

创建交易之后,你可以用下面的命令来强制运行:

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miner.start(1);
admin.sleepBlocks(1);
miner.stop();

你可以用以下命令查看即将发生的交易:

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// shows transaction pool
txpool.status
// number of pending txs
eth.getBlockTransactionCount("pending");
// print all pending txs
eth.getBlock("pending", true).transactions

如果你提交合约创建交易,可以检查想要的代码是否实际上嵌入到当前的区块链:

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txhash = eth.sendTansaction({from:primary, data: code})
//... mining
contractaddress = eth.getTransactionReceipt(txhash);
eth.getCode(contractaddress)

下一篇文章我们将会介绍《以太坊连载(23):如何部署、调用智能合约》

感谢朝夕团队Azure, Bob参与《Ethereum Homestead Documentation》的翻译和校验。