Ethereum: работа с сетью, смарт-контракты и распределенные приложения
В представленном учебнике рассматривается создание смарт-контрактов для блокчейн-сети Ethereum на языке программирования Solidity в операционной системе Windows. Мы также опишем развертывание окружения для создания и тестирования смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApps). Более того, в завершение курса мы создадим свою собственную блокчейн-сеть.
Данный учебный курс создан на базе ООО «Лаборатория цифровой трансформации» при поддержке ООО «Цифровые технологии».
Введение
В настоящее время технологии распределенных реестров (блокчейн-технологии) проникают во многие сферы человеческой деятельности. Изначально технология блокчейн использовалась в финансовой сфере для создания криптовалют. Затем была разработана технология защищенного хранения небольших объемов информации. И наконец, после появления блокчейна Ethereum стало возможно создавать программы в блокчейн-сетях.
Блокчейн Ethereum обладает своей виртуальной машиной – EVM (Ethereum Virtual Machine). Данное программное обеспечение позволяет децентрализованно хранить и запускать программы внутри блокчейн-сети Ethereum. В такой роли блокчейн-сеть работает как некий суперкомпьютер, где программное обеспечение хранится и выполняется на множестве компьютеров (узлов), подключенных к блокчейн-сети.
Программы, выполняемые в EVM, называются смарт-контрактами. Наиболее популярным языком программирования смарт-контрактов в настоящее время является язык программирования Solidity. В основу языка программирования Solidity был положен язык Java Script. Поэтому если вы знаете такие языки программирования, как Java Script, Java или С++, то изучение Solidity будет для вас достаточно простым.
В представленном учебнике рассматривается создание смарт-контрактов для блокчейн-сети Ethereum на языке программирования Solidity в операционной системе Windows. Мы также рассмотрим развертывание окружения для создания и тестирования смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApps). Более того, в завершение курса мы создадим свою собственную блокчейн-сеть.
Весь учебник разбит на шесть недель. Неделя – это глава учебника, посвященная определенному разделу создания смарт-контрактов. Каждая неделя разбита на уроки. Урок – это определенная тема в изучении программирования смарт-контрактов.
Учебник состоит из следующих глав-недель.
• Неделя № 1. Развертывание рабочего окружения («песочницы») для создания и тестирования смарт-контрактов на языке программирования Solidity.
• Неделя № 2. Создание и тестирование простейших смарт-контрактов.
• Неделя № 3. Хранение и обработка данных в распределенных реестрах.
• Неделя № 4. Реализация игровых смарт-контрактов.
• Неделя № 5. Финансовые смарт-контракты.
• Неделя № 6. Интерфейс, тестирование и публикация смарт-контрактов.
Теперь рассмотрим применяемые в учебнике обозначения.
1. В учебнике применяется сквозная нумерация рисунков. То есть «рис. 3.5.1» обозначает первый рисунок пятого урока третьей недели.
2. На рисунках важные места интерфейса выделены красными стрелками.
3. В тексте учебника встречаются замечания, выделенные серым цветом. Замечания – это важная или справочная информация, непосредственно не связанная с темой урока.
4. Некоторые большие блоки кода вынесены в приложение.
5. В тексте ссылки на источники информации обозначаются в квадратных скобках. Например, [4].
Для разработки смарт-контрактов нам необходимо установить следующее программное обеспечение (ПО).
1. Visual Studio Code и расширение для работы с языком программирования Solidity .
2. Node.js – компилятор JavaScript в машинный код .
3. Фреймворк Truffle .
4. Эмулятор Ganache .
5. Криптокошелек MetaMask .
6. Офлайн-криптокошелек MyEtherWallet .
7. Установочный пакет блокчейн-сети Geth .
Все описание установки вышеперечисленного ПО описано в уроках первой недели.
Данный учебник предназначен для читателей, желающих освоить разработку смарт-контрактов на языке программирования Solidity. Учебник также подойдет тем, кто планирует развернуть собственную блокчейн-сеть и создавать свои децентрализованные приложения (Dapp).
Для успешного изучения материала, представленного в учебнике, желательно иметь начальные знания по технологии распределенных реестров (технологии блокчейн), желательно иметь базовый опыт программирования в таких языках программирования, как Java, Java Script или С++.
Замечание. В данном учебнике не приведены основы технологии блокчейн и основы программирования, а рассматривается только технология создания смарт-контрактов для блокчейна Ethereum в операционной системе Windows. Для изучения основ технологии блокчейн можно воспользоваться нашим курсом на учебном портале Stepik по ссылке: https://stepik.org/54926.
Также можно сдать аттестационный тест и получить сертификат по основам технологии блокчейн. Аттестационный тест расположен по адресу https://stepik.org/57910.
Электронная версия данного учебного курса размещена на учебном портале Stepik по адресуВ конце каждого урока электронной версии добавлен небольшой аттестационный тест, а в конце каждой недели – практические задания для самостоятельного выполнения. Тем, кто сдаст все тесты и выполнит все практические задания, выдается сертификат по разработке смарт-контрактов и распределенных приложений (DApps) для блокчейн-сети Ethereum в операционной системе Windows.
Итак, давайте начнем изучать создание смарт-контрактов для блокчейна Ethereum на языке программирования Solidity.
Неделя № 1. Развертывание рабочего окружения («песочницы») для создания и тестирования смарт-контрактов на языке программирования Solidity
Введение
Эта неделя будет посвящена установке и настройке окружения для создания и тестирования смарт-контрактов для блокчейна Ethereum. В качестве языка программирования будем использовать язык программирования смарт-контрактов Solidity, а в качестве среды разработки – Visual Studio Code (VS Code). Для создания проектов будем использовать фреймворк Truffle, для запуска и тестирования наших смарт-контрактов – эмулятор блокчейна Ethereum Ganache, а в качестве криптокошелька – расширение для браузера MetaMask и офлайн-криптокошелек MyEtherWallet.