Этот урок посвящен технологии блокчейн, языку Solidity, его связи с Ethereum и принципам разработки децентрализованных приложений (dApp). Сначала рассмотрим основные понятия, структуру блокчейна, его преимущества и принципы работы.
Что такое блокчейн?
Блокчейн — распределенная база данных, содержащая информацию обо всех транзакциях участников системы. Это децентрализованная система без единого централизованного органа контроля. Информация хранится в виде цепочки блоков, каждый из которых содержит определенное количество транзакций. Изменение данных в блоке невозможно, так как это повлияет на весь блок. Это обеспечивает отслеживаемость всех операций. Блокчейн — общее название для всей сферы; все криптовалюты и проекты основаны на этой технологии. Использование блокчейна подразумевает безопасность и прозрачность. Bitcoin — первое и известное применение блокчейн-технологии, где транзакции представляют собой перевод средств между кошельками пользователей. Блокчейн повышает скорость обмена, уменьшает временные затраты и улучшает качество, надежность и доступность услуг. Главная сфера применения — криптоиндустрия, но он также используется в банковском секторе и финансовых услугах.
Smart-контракты
Smart-контракт — компьютерный протокол, позволяющий проводить и контролировать исполнение сделок с помощью математических алгоритмов. Например, обещание перевести деньги после события (например, свадьбы) можно записать в smart-контракт с доступом к счету. После регистрации брака, контракт автоматически переводит деньги без участия сторон. Стороны подписывают условия сделки, санкции за невыполнение и цифровые подписи. Умный контракт автоматически определяет выполнение условий и принимает решение о завершении сделки, наложении штрафов или блокировке активов. Smart-контракты используются в блокчейн-системах для создания договоров на любых условиях.
Solidity и Ethereum
Solidity — язык программирования для работы с блокчейн-технологией и написания smart-контрактов. Синтаксис Solidity схож с JavaScript, Python и C++. Язык работает на базе виртуальной машины Ethereum. Ethereum — криптовалюта, созданная на основе блокчейн-технологии и языка Solidity, используемая в качестве блокчейн-платформы для написания контрактов. Каждая операция в dApp имеет стоимость в Ethereum. При публикации контракта, вы платите за вычислительные мощности. Для разработки smart-контрактов необходимы знания Solidity, желательно C++ и общие принципы программирования.
Практическая разработка: Создание Smart-контракта
Для работы с блокчейном необходимы текстовый редактор (например, Visual Studio Code) и пакетный менеджер npm. Используем Hardhat — готовую среду разработки Ethereum.
Настройка проекта с Hardhat
- Создайте папку для проекта.
- Инициализируйте проект: npm init -y. Это создаст файл package.json.
- Установите Hardhat: npm install —save-dev hardhat.
- Запустите Hardhat: npx hardhat. Выберите создание простого шаблонного проекта.
- Дополнительные зависимости будут установлены автоматически. При ошибках доступа, измените права для npm.
После выполнения команд, вы получите папки: contracts, node_modules, scripts, test, а также файлы hardhat.config.js, .gitignore и README.md.
Компиляция контрактов
Компиляция: npx hardhat compile. Это создаст папки artifacts и cache с файлами, описывающими контракты в формате JSON.
Подключение к сети
Подключение к локальной сети Hardhat: npx hardhat node. Это предоставит адреса аккаунтов.
Установка MetaMask
Для взаимодействия с блокчейном в браузере установите расширение MetaMask. Создайте аккаунт, добавьте тестовую сеть (например, для Ethereum — http://127.0.0.1:8545, 31337, ETH) и импортируйте свой аккаунт с помощью закрытого ключа. Сохраните ключ в безопасном месте.
Разработка Frontend (React)
Создайте React-проект: npx create-react-app public. Удалите ненужные файлы. Установите библиотеку ethers.js: npm install ethers. В App.js импортируйте ethers.js и подключитесь к аккаунту MetaMask: await window.ethereum.request({ method: ‘eth_requestAccounts’ }). Получите и отобразите баланс с помощью ethers.js.
В этом уроке мы создали простое приложение, взаимодействующее с блокчейном Ethereum, используя Solidity и React. Мы рассмотрели основные концепции блокчейна и разработали dApp, отображающий баланс Ethereum-аккаунта. В будущих уроках мы углубимся в разработку smart-контрактов на Solidity и создадим более сложные приложения.