跟寧哥學(xué)區(qū)塊鏈開發(fā)（1）以太坊入門視頻教程匯報人：AA2024-01-27AAREPORTING2023WORKSUMMARY目錄CATALOGUE區(qū)塊鏈及以太坊概述搭建以太坊開發(fā)環(huán)境Solidity編程語言基礎(chǔ)Web3.js庫與DApp前端開發(fā)安全性考慮與最佳實踐未來展望與挑戰(zhàn)應(yīng)對AAPART01區(qū)塊鏈及以太坊概述區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)庫，通過多個節(jié)點共同維護(hù)一個不可篡改、去中心化的賬本。分布式賬本技術(shù)密碼學(xué)原理智能合約區(qū)塊鏈利用密碼學(xué)原理保證交易的安全性和不可篡改性，包括哈希算法、非對稱加密等。區(qū)塊鏈上的智能合約是一種自動執(zhí)行的合約，可以在滿足特定條件時自動執(zhí)行相應(yīng)的操作。030201區(qū)塊鏈技術(shù)原理以太坊（Ethereum）01是一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的開源平臺，旨在創(chuàng)建一個去中心化的全球計算機，可以運行智能合約和去中心化應(yīng)用（DApps）。以太幣（Ether）02是以太坊平臺上的原生加密貨幣，用于支付交易費用和智能合約的執(zhí)行費用。智能合約03是以太坊的核心組成部分，是一種自動執(zhí)行的計算機程序，可以在滿足特定條件時自動執(zhí)行相應(yīng)的操作。以太坊基本概念發(fā)展歷程與現(xiàn)狀發(fā)展歷程以太坊自2013年開始構(gòu)思，經(jīng)過多次迭代和發(fā)展，于2015年正式上線。此后，以太坊不斷發(fā)展和壯大，成為全球最大的智能合約平臺之一。現(xiàn)狀目前，以太坊已經(jīng)成為全球最大的去中心化應(yīng)用平臺之一，擁有龐大的開發(fā)者社區(qū)和廣泛的應(yīng)用場景。同時，以太坊也在不斷升級和改進(jìn)，包括提高性能、增強安全性等。應(yīng)用場景以太坊的應(yīng)用場景非常廣泛，包括去中心化金融（DeFi）、數(shù)字身份認(rèn)證、供應(yīng)鏈管理、版權(quán)保護(hù)等。價值以太坊的價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：提供去中心化的信任機制；降低交易成本和提高效率；促進(jìn)數(shù)字資產(chǎn)的創(chuàng)新和發(fā)展；推動區(qū)塊鏈技術(shù)的普及和應(yīng)用。應(yīng)用場景與價值PART02搭建以太坊開發(fā)環(huán)境010405060302安裝Node.js和npm：確保您的計算機上已經(jīng)安裝了Node.js和npm。您可以從Node.js官方網(wǎng)站下載并安裝適合您操作系統(tǒng)的版本。安裝Truffle：在命令行中運行以下命令來安裝Truffle開發(fā)框架```shellnpminstall-gtruffle```驗證安裝：安裝完成后，可以通過運行`truffleversion`命令來驗證Truffle是否正確安裝。安裝Truffle開發(fā)框架安裝Ganache您可以從Ganache官方網(wǎng)站下載并安裝適合您操作系統(tǒng)的版本。啟動Ganache打開Ganache應(yīng)用程序，它將自動為您創(chuàng)建一個本地測試網(wǎng)絡(luò)，并提供10個預(yù)設(shè)賬戶和相應(yīng)的私鑰。配置Truffle連接Ganache在您的項目根目錄下創(chuàng)建一個`truffle-config.js`文件，并配置以下內(nèi)容以連接Ganache測試網(wǎng)絡(luò)配置Ganache本地測試網(wǎng)絡(luò)```javascriptmodule.exports={配置Ganache本地測試網(wǎng)絡(luò)networks{development{host"127.0.0.1",配置Ganache本地測試網(wǎng)絡(luò)port7545,network_id"*"http://Matchanynetworkid配置Ganache本地測試網(wǎng)絡(luò)}};}```配置Ganache本地測試網(wǎng)絡(luò)選擇編程語言在您的項目目錄下創(chuàng)建一個`.sol`文件，例如`MyContract.sol`，并編寫您的智能合約代碼。創(chuàng)建智能合約文件編寫智能合約邏輯在智能合約文件中定義合約名稱、狀態(tài)變量、函數(shù)和事件等，以實現(xiàn)您的業(yè)務(wù)邏輯。以太坊智能合約可以使用Solidity或Vyper編程語言編寫。在本教程中，我們將使用Solidity。編寫智能合約代碼編譯智能合約：在命令行中運行以下命令來編譯您的智能合約部署與測試智能合約```shelltrufflecompile部署與測試智能合約VS```遷移智能合約：創(chuàng)建一個遷移腳本，用于將智能合約部署到以太坊網(wǎng)絡(luò)。在`migrations`目錄下創(chuàng)建一個新的JavaScript文件，例如`2_deploy_contracts.js`，并編寫遷移腳本。部署與測試智能合約部署與測試智能合約```shelltrufflemigrate部署與測試智能合約```測試智能合約：創(chuàng)建一個測試文件，用于編寫針對智能合約的測試用例。在`test`目錄下創(chuàng)建一個新的JavaScript文件，例如`MyContract.test.js`，并編寫測試用例。然后，運行以下命令來執(zhí)行測試用例部署與測試智能合約```shelltruffletest```部署與測試智能合約PART03Solidity編程語言基礎(chǔ)Solidity語言特點Solidity具有多種安全特性，如函數(shù)可見性修飾符（public、private、internal、external）和異常處理機制，以確保智能合約的安全性。安全性Solidity是專為以太坊虛擬機（EVM）設(shè)計的靜態(tài)類型編程語言，用于編寫智能合約。專為以太坊虛擬機（EVM）設(shè)計Solidity支持面向?qū)ο缶幊?，包括類、繼承和多態(tài)等概念。面向?qū)ο缶幊袒緮?shù)據(jù)類型Solidity支持多種基本數(shù)據(jù)類型，如uint、int、bool、address等。復(fù)雜數(shù)據(jù)類型包括數(shù)組、結(jié)構(gòu)體（struct）和映射（mapping）等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。變量聲明與賦值在Solidity中，變量需要先聲明后使用，可以使用關(guān)鍵字var進(jìn)行類型推斷。數(shù)據(jù)類型與變量030201Solidity提供常見的控制結(jié)構(gòu)，如if-else、switch、for、while等?？刂平Y(jié)構(gòu)函數(shù)是Solidity中的重要組成部分，用于實現(xiàn)特定功能。函數(shù)可以帶有參數(shù)和返回值，并支持重載。函數(shù)定義與調(diào)用函數(shù)可以使用修飾符（modifier）來限制其可見性和執(zhí)行條件。修飾符與可見性控制結(jié)構(gòu)與函數(shù)異常處理與調(diào)試技巧Solidity使用try-catch語句進(jìn)行異常處理，可以捕獲和處理運行時錯誤。異常處理在開發(fā)過程中，可以使用Solidity的內(nèi)置調(diào)試工具或集成開發(fā)環(huán)境（IDE）進(jìn)行調(diào)試，如Remix、Truffle等。同時，編寫清晰的代碼和添加注釋也是提高調(diào)試效率的關(guān)鍵。調(diào)試技巧PART04Web3.js庫與DApp前端開發(fā)Web3.js是以太坊官方提供的JavaScript庫，用于與以太坊區(qū)塊鏈進(jìn)行交互。它提供了豐富的API接口，方便開發(fā)者在前端應(yīng)用中集成區(qū)塊鏈功能。可以通過npm或yarn等包管理工具安裝Web3.js庫。例如，在命令行中執(zhí)行`npminstallweb3`命令即可安裝最新版本的Web3.js庫。Web3.js庫概述安裝Web3.js庫Web3.js庫簡介及安裝方法使用Web3.js庫可以輕松地連接到以太坊主網(wǎng)或測試網(wǎng)絡(luò)。通過創(chuàng)建Web3實例并指定網(wǎng)絡(luò)URL，即可建立與網(wǎng)絡(luò)的連接。連接網(wǎng)絡(luò)后，可以使用Web3.js庫提供的API接口獲取當(dāng)前連接的賬戶信息，包括賬戶地址、余額等。連接以太坊網(wǎng)絡(luò)并獲取賬戶信息獲取賬戶信息連接以太坊網(wǎng)絡(luò)調(diào)用智能合約方法通過Web3.js庫，可以調(diào)用已部署在以太坊網(wǎng)絡(luò)上的智能合約方法。首先，需要加載智能合約的ABI（ApplicationBinaryInterface）和合約地址，然后使用Web3.js庫提供的API接口進(jìn)行調(diào)用。要點一要點二交易處理在調(diào)用智能合約方法時，可能需要進(jìn)行交易處理，例如轉(zhuǎn)賬或執(zhí)行合約中的某些操作。Web3.js庫提供了發(fā)送交易和處理交易的API接口，可以方便地實現(xiàn)這些功能。調(diào)用智能合約方法及交易處理界面設(shè)計DApp（DecentralizedApplication）前端界面設(shè)計需要考慮用戶體驗和交互設(shè)計?？梢允褂肏TML、CSS和JavaScript等前端技術(shù)來設(shè)計和實現(xiàn)DApp的界面。與區(qū)塊鏈交互在DApp前端界面中，需要實現(xiàn)與以太坊區(qū)塊鏈的交互功能。通過Web3.js庫，可以實現(xiàn)在前端界面中調(diào)用智能合約方法、發(fā)送交易等操作。同時，還需要處理區(qū)塊鏈相關(guān)的數(shù)據(jù)展示和交互邏輯。DApp前端界面設(shè)計與實現(xiàn)PART05安全性考慮與最佳實踐重入攻擊、整數(shù)溢出、訪問控制不當(dāng)?shù)?。常見的智能合約安全漏洞編寫安全的智能合約代碼，進(jìn)行代碼審計和形式化驗證，使用安全的編程語言和工具。防范措施智能合約安全漏洞及防范措施保護(hù)交易隱私、身份隱私和智能合約隱私。隱私保護(hù)需求采用零知識證明、環(huán)簽名等密碼學(xué)技術(shù)，使用隱私保護(hù)平臺和工具，對敏感信息進(jìn)行加密和脫敏處理。方案設(shè)計與實現(xiàn)隱私保護(hù)方案設(shè)計與實現(xiàn)性能瓶頸區(qū)塊鏈性能受限于網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲容量和計算能力等因素。優(yōu)化策略采用分層架構(gòu)、分片技術(shù)、側(cè)鏈等擴展方案，優(yōu)化共識算法和智能合約性能，提高區(qū)塊鏈系統(tǒng)的吞吐量和響應(yīng)速度。性能優(yōu)化策略探討案例分析：成功項目經(jīng)驗分享成功案例介紹介紹幾個在以太坊上成功應(yīng)用的項目，如CryptoKitties、DAI穩(wěn)定幣等。經(jīng)驗分享分享這些項目在安全性、隱私保護(hù)和性能優(yōu)化等方面的經(jīng)驗和教訓(xùn)，為開發(fā)者提供有價值的參考和啟示。PART06未來展望與挑戰(zhàn)應(yīng)對03可擴展性與性能提升通過分層架構(gòu)、側(cè)鏈等技術(shù)手段提高區(qū)塊鏈的可擴展性和性能。01跨鏈技術(shù)發(fā)展實現(xiàn)不同區(qū)塊鏈之間的互操作性，打破信息孤島，促進(jìn)價值流通。02隱私保護(hù)技術(shù)加強區(qū)塊鏈上的隱私保護(hù)，提高數(shù)據(jù)安全性，滿足更多場景需求。區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測非同質(zhì)化代幣（NFT）為數(shù)字藝術(shù)、游戲等領(lǐng)域提供獨一無二的數(shù)字資產(chǎn)，實現(xiàn)數(shù)字內(nèi)容的價值確認(rèn)與流轉(zhuǎn)。跨鏈橋接實現(xiàn)以太坊與其他區(qū)塊鏈的跨鏈互操作，拓展以太坊的應(yīng)用范圍。去中心化金融（DeFi）構(gòu)建更加開放、透明、高效的金融應(yīng)用，推動金融行業(yè)的創(chuàng)新。以太坊生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃各國政府對區(qū)塊鏈技術(shù)的監(jiān)管政策將直接影響以太坊等區(qū)塊鏈平臺的發(fā)展。監(jiān)管政策與區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的法律法規(guī)將不斷完善，對以太坊等平臺的合規(guī)性提出更高要求。法