以太坊智能合約入門知識點有哪些

本篇內(nèi)容介紹了“以太坊智能合約入門知識點有哪些”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

什么是以太坊智能合約？

以太坊智能合約是存放在以太坊區(qū)塊鏈具有特定地址的代碼(它的功能)和數(shù)據(jù)(它的狀態(tài))集合。智能合約賬戶之間可以相互傳遞消息以實現(xiàn)圖靈完備運算。 智能合約以以太坊特定的二進(jìn)制字節(jié)碼通過以太坊虛擬機(EVM)運行于區(qū)塊鏈上。

以太坊智能合約通常是以名為 Solidity 的高級語言編寫，并被編譯為字節(jié)碼上傳到區(qū)塊鏈上。

Solidity

Solidity是一種類似JavaScript的語言，允許你開發(fā)智能合約并可以被編譯成EVM字節(jié)碼，現(xiàn)在已經(jīng)是以太坊的旗艦語言并且是最流行的。

編寫合約

沒有實現(xiàn)Hello World程序的語言是不完整的，在以太坊的環(huán)境中，Solidity沒有一個明確的方式可以”輸出”一個字符串。 最接近的方式就是實用日志事件將一個字符串放入?yún)^(qū)塊鏈中:

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

這條合約每次執(zhí)行后，會通過Print并帶有”Hello World”參數(shù)，將一條日志放入?yún)^(qū)塊鏈中。

編譯合約

可以通過多種形式的機制對solidity開發(fā)的以太坊 智能合約的編譯。

• 通過命令行使用 solc 編譯器。

• 通過 geth 或 eth``(仍需安裝 ``solc 編譯器) 提供的javascript控制臺使用 web3.eth.compile.solidity 。

• 通過 實時在線編譯器.

• 通過 Ethereum Wallet.

在geth中設(shè)置solidity編譯器

如果你啟動了 geth 節(jié)點，你可以通過如下命令來檢查哪些編譯器可以使用。

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

這個命令返回當(dāng)前可用的編譯器的字符串?dāng)?shù)組。

Note

solc 編譯器同 cpp-ethereum 一起被安裝，作為替代方案，你可以自己編譯 。

如果你的 solc 執(zhí)行檔不在指定的標(biāo)準(zhǔn)路徑下，你可以通過 --solc 參數(shù)指定 solc 的執(zhí)行路徑。

$ geth --solc /usr/local/bin/solc

同樣的，你可以通過命令行在運行時執(zhí)行這個操作:

> 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

編譯一個簡單的合約

我們來編譯一個簡單的合約代碼：

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

這個合約提供了一個名為 multiply 的函數(shù)，輸入一個正整數(shù) a 返回結(jié)果 a * 7 。

你已經(jīng)準(zhǔn)備好了編譯solidity代碼的環(huán)境，使用 geth 的JS命令臺 eth.compile.solidity():

> contract = eth.compile.solidity(source).test
{
  code: '605280600c6000396000f3006000357c010000000000000000000000000000000000000000000000000000000090048063c6888fa114602e57005b60376004356041565b8060005260206000f35b6000600782029050604d565b91905056',
  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; } }'
  }
}

Note

編譯器支持RPC <[https://github.com/ethereum/wiki/wiki/JSON-RPC](https://github.com/ethereum/wiki/wiki/JSON-RPC)>__ ，因此你可以使用web3.js 并通過RPC/IPC連接到 geth 。

下面的例子顯示了如何通過使用JSON-RPC的 geth 來使用編譯器。

$ 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 { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }"],"id":1}' http://127.0.0.1:8100

編譯器為源代碼中的每個單獨的合約生成一個合約對象，命令 eth.compile.solidity 會返回合約名和合約對象的映射。這個例子中我們的合約名為 test ，所以命令 eth.compile.solidity(source).test 會返回名為test的合約對象，并包含如下相關(guān)域： code：編譯生成的以太坊虛擬機字節(jié)碼 info：編譯器輸出的額外元數(shù)據(jù) source：源代碼 language：合約使用的編程語言(Solidity, Serpent, LLL) languageVersion：合約語言的版本號 compilerVersion：編譯合約代碼所使用編譯器的版本號 abiDefinition：應(yīng)用程序二進(jìn)制接口定義  userDoc：提供給用戶的 [NatSpec Doc] developerDoc：提供給開發(fā)者的 [NatSpec Doc]

編譯器最直觀的輸出結(jié)構(gòu)(code 和 info)反應(yīng)出兩個完全不同的 部署路徑 ，編譯出的EVMcode會給發(fā)給區(qū)塊鏈上特定交易，剩下的(info)會存放在去中心化的區(qū)塊鏈云端作為完善代碼的元數(shù)據(jù)。

如果你的源代碼包含多個合約，那么輸出會包含每一個合約的入口信息，合約的展開信息可以通過名字來獲取，你可以通過查看當(dāng)前的GlobalRegistrar合約來嘗試一下效果：

contracts = eth.compile.solidity(globalRegistrarSrc)

創(chuàng)建并部署一個合約

在開始這個章節(jié)前，請確保你有一個解鎖的賬戶并且里面有一些資金。

你現(xiàn)在可以通過前面章節(jié)的EVM代碼來向一個空地址 發(fā)起一筆交易 。

Note

這個可以通過更容易的方式完成，也就是通過 實時在線Solidity編譯器 或者 Mix IDE 。

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: evmByteCodeFromPreviousSection})

所有的二進(jìn)制數(shù)據(jù)都會被序列化為十六進(jìn)制格式，十六進(jìn)制的字符串總是以 0x 作為前綴。

Note

請注意 arg1, arg2, ... 是合約的構(gòu)造參數(shù)，可以接受任何輸入，如果合約不需要任何構(gòu)造參數(shù)那么這些參數(shù)可以被忽略。

值得指出的是執(zhí)行這些步驟你需要支付一些費用，一旦的交易被打包進(jìn)區(qū)塊，你賬戶的余額會根據(jù)以太坊虛擬機的瓦斯費用規(guī)則進(jìn)行扣除，經(jīng)過一些時間，你的交易會出現(xiàn)在一個狀態(tài)被確認(rèn)是一致的區(qū)塊中，你的合約現(xiàn)在已經(jīng)存在于區(qū)塊鏈中。

異步執(zhí)行這些步驟的方法如下：

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

合約的交互

通常使用抽象層 eth.contract() 來完成與合約的交互，該函數(shù)返回一個JavaScript對象，該對象包含了所有可以被JavaScript調(diào)用的合約函數(shù)。

描述合約可用函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方法是 ABI定義，這個對象是一個數(shù)組，該數(shù)組包含了每一個可用合約函數(shù)的調(diào)用簽名和返回值。

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

現(xiàn)在所有ABI中定義的函數(shù)都可以在合約實例中使用了，你可以通過如下兩種方法之一來進(jìn)行調(diào)用：

> myMultiply7.multiply.sendTransaction(3, {from: address})
"0x12345"
> myMultiply7.multiply.call(3)
21

當(dāng)使用 sendTransaction 時，通過發(fā)送一個交易來調(diào)用函數(shù)。這種方式會消耗以太幣，同時調(diào)用會永久被紀(jì)錄在區(qū)塊鏈中，這種方式的返回值就是交易的哈希值。

當(dāng)使用 call 時，函數(shù)會在本地的虛擬機（EVM）上執(zhí)行，調(diào)用的返回值就是函數(shù)的返回值。這種方式的調(diào)用不會被紀(jì)錄在區(qū)塊鏈中，因此也不會改變合約的內(nèi)部狀態(tài)，這種方式被稱為常量函數(shù)調(diào)用。這種調(diào)用方式不會消耗以太幣。

只關(guān)心返回值的情況下你應(yīng)該使用 call ，如果你關(guān)心合約的狀態(tài)變化那么就使用 sendTransaction 。

在上面的例子中，不涉及改變合約狀態(tài)，因此 sendTransaction 調(diào)用只會白白燃燒燃料(gas)增加宇宙的熵。

合約元數(shù)據(jù)

在上個章節(jié)我們解釋了如何在區(qū)塊鏈上創(chuàng)建合約，接下來我們處理編譯器輸出的內(nèi)容，合約元數(shù)據(jù)或者合約信息。

當(dāng)與一個你還沒有創(chuàng)建的合約進(jìn)行交互時，你可能想要說明文檔或者查看其源代碼。合約作者被鼓勵通過區(qū)塊鏈或者第三方機構(gòu)的服務(wù)來注冊此類信息，例如： EtherChain 。API admin 為注冊了這類信息的合約提供了便利的方法來查看。

// 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

這項工作生效的基本機制是：

• 合約信息被上傳到一個公共可訪問的位置地址 URI 上

• 知道合約地址任何人都可以找到相關(guān)的 URI

這些合約信息通過兩步區(qū)塊鏈注冊被打包： * 第一步：稱為 HashReg 的合約通過內(nèi)容哈希來注冊合約代碼。 * 第二步：稱為 UrlHint 的合約通過內(nèi)容哈希來注冊url。 這些 注冊合約 被作為前沿(Frontier)版本的一部分，同時被帶入到家園(Homestead)版本中。

使用這個結(jié)構(gòu)，只需要知道合約的地址，然后獲取到url，進(jìn)而獲取合約相關(guān)的所有元數(shù)據(jù)。

如果你是一個稱職的合約創(chuàng)建者，你需要遵循如下步驟：

1. 將合約本身部署到區(qū)塊鏈上

2. 獲取合約信息的json文件

3. 部署合約信息的json文件到你選擇的url上

4. 注冊代碼哈希 -> 內(nèi)容哈希 -> url

JS API提供幫助讓這些步驟變的非常簡單，調(diào)用 admin.register 來得到合約摘要，將摘要序列化存儲到指定的json文件中，計算文件的內(nèi)容哈希，并最終將這些內(nèi)容哈希注冊為代碼哈希。一單你將這些文件部署到任何url，你可以通過使用 admin.registerUrl 在區(qū)塊鏈上注冊你的內(nèi)容哈希url（如果使用固定內(nèi)容尋址模型作為文檔存儲那么rul-hint就不是必需的了）。

source = "contract test { function multiply(uint a) returns(uint d) { return a * 7; } }"
// 使用solc來編譯
contract = eth.compile.solidity(source).test
// 創(chuàng)建合約對象
var MyContract = eth.contract(contract.info.abiDefinition)
// 合約的摘要信息，序列化到指定的json文件中
contenthash = admin.saveInfo(contract.info, "~/dapps/shared/contracts/test/info.json")
// 合約發(fā)送到區(qū)塊鏈上
MyContract.new({from: primaryAccount, data: contract.code}, function(error, contract){
  if(!error && contract.address) {
    // 計算內(nèi)容哈希并且將其通過 `HashReg` 注冊為代碼哈希
    // 使用地址來發(fā)送交易
    // 返回我們用來注冊url的內(nèi)容哈希
    admin.register(primaryAccount, contract.address, contenthash)
    // 將 ~/dapps/shared/contracts/test/info.json 部署到一個url上
    admin.registerUrl(primaryAccount, hash, url)
  }
});

測試合約和交易

通常要對合約和交易進(jìn)行測試和調(diào)試，這個章節(jié)我們來介紹幾種調(diào)試工具和實踐方法。為了測試合約和交易，并且避免產(chǎn)生真實的影響，你最好在一條私有區(qū)塊鏈上進(jìn)行操作，這可以通過配置網(wǎng)絡(luò)ID(選擇一個獨一無二的整數(shù))來實現(xiàn)，并且不需要其他對等節(jié)點。推薦的做法是為測試設(shè)置其他的數(shù)據(jù)目錄和端口，以避免可能的來自其他節(jié)點的影響（假設(shè)使用默認(rèn)的參數(shù)運行）。通過調(diào)試模式來運行 geth ，并設(shè)置最高級別的日志：

geth --datadir ~/dapps/testing/00/ --port 30310 --rpcport 8110 --networkid 4567890 --nodiscover --maxpeers 0 --vmdebug --verbosity 6 --pprof --pprofport 6110 console 2>> ~/dapp/testint/00/00.log

提交任何交易前，你需要設(shè)置好你的測試鏈，詳細(xì)內(nèi)容請查看： <cite >test-networks</cite>

// 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");

// 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");

創(chuàng)建交易后你可以強制執(zhí)行它們，如下：

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

可以通過如下來檢查未驗證的交易：

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

如果提交了交易創(chuàng)建合約，你可以檢查所需代碼是否已經(jīng)插入到當(dāng)前的區(qū)塊中：

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

“以太坊智能合約入門知識點有哪些”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！