[譯]基於以太坊和USDC搭建去中心化金融系統
在本教程中，你將學習如何生成錢包、查詢餘額、轉移代幣和調用智能合約。
- 原文地址：https://blog.coinbase.com/introduction-to-building-on-defi-with-ethereum-and-usdc-part-1-ea952295a6e2 作者: Pete Kim
- 譯文出自： 登鏈翻譯計劃
- 譯者：DIFENG
- 本文永久鏈接： learnblockchain.cn/article…
- 校對者:Tiny熊
在Coinbase，我們希望可以創建一個開放的金融系統。我們堅信提高金融的自由度可以讓世界更美好。去中心化金融，簡稱DeFi是一個開放，無界限並且可以程序化的金融，是提供金融自由度的一種方式。
智能合約
DeFi是運行在去中心化網絡上（例如以太坊），由智能合約（例如USD幣：一種區塊鏈上美元代幣）驅動的。智能合約其實是很好理解的，Nick Szabo是數字貨幣和加密學的先驅者，在1997年他最早提出智能合約並將其比喻爲自動販賣機。
自動販賣機就如一個被植入自動化程序的合約，他有如下特點：
-
你按照顯示的金額放入貨幣，機器會給你飲料；
-
你不按照顯示的金額付款，你拿不到飲料；
-
如果你付了應付金額，但是機器沒給你飲料，亦或是你在沒付錢的情況下機器給了你飲料，這些都是違反自動販賣機的規則。
自動販賣機可以在無人干涉情況下，很好的履行他的合約精神。
現代智能合約工作原理也是類似的，合約的條件是用可執行的代碼來表達的。去中心化網絡保證按要求執行，並且任何人都不能破壞規則或者篡改結果。因爲網絡會一字不差地執行代碼，有瑕疵的智能合約會產生預想不到的後果。（“代碼是條例”）
把握當下
很多人覺得在區塊鏈上去搭建應用比較困難，認爲只有高級玩家可以嘗試。但是近幾年出現來了很多工具，開發者界面，幫助編程能力一般的人去實現構建。
最近，DeFi生態呈現爆發式地增長。 USDC不到2年捕獲的總價值達到10億美元 ，同時各種各樣的DeFi服務在不到3年的時間，總價值超過20億美金。當下可謂是DeFi發展的最佳時機。
下面的教程主要目的是介紹如何開發自己的DeFi智能合約。我們希望，本教程可以幫助創建一個全球、開放的金融體系。
開始
本系列教程假設你有使用 JavaScript 的經驗，這是世界上使用最廣泛的編程語言。你還將學習 Solidity ， Ethereum 上使用的智能合約編程語言。最後，你也會認識 USDC ，這是DeFi應用程序中最廣泛採用的由法幣支持的穩定代幣。
設置開發環境
首先，我們需要一個類unix的環境，並在上面安裝 Node.js v12.x (LTS的最新版本)。macOS本身就是Unix環境，Windows用戶可以通過從微軟商店安裝 Ubuntu on WSL 來獲得它。更詳細的步驟macOS可以查看 這裏 ，Windows查看 這裏 。對於文本編輯器，強烈推薦使用 Visual Studio Code ，因爲你將使用的項目模板是預先配置的，但你可以使用任何編輯器。哦，我更喜歡 Vim的快捷鍵綁定方式 。
建立項目
建立一個Solidity項目需要一些工作，而且老實說，在這個階段我們不希望被搭建項目瑣碎的工作而分心了，所以已經爲你準備了一個 預配置模板 。
通過在終端中運行以下命令下載和設置模板:
$ git clone [https://github.com/CoinbaseStablecoin/solidity-tutorial.git](https://github.com/CoinbaseStablecoin/solidity-tutorial.git) $ cd solidity-tutorial $ npm install -g yarn # Install yarn package manager $ yarn # Install project dependencies
當yarn在安裝的時候，你可能會看到一些編譯錯誤。你可以忽略這些錯誤。當你最後看到“完成”信息，你就可以開始了。
在Visual Studio Code打開項目
在Visual Studio Code中打開項目文件夾( solidity-tutorial )。項目第一次打開時，Visual Studio Code可能會提示你安裝擴展。繼續並點擊“安裝所有”，這將增加各種有用的擴展，如代碼自動格式化和solidity語法高亮。
在以太坊建立賬戶
在以太坊上做任何事情之前，你需要有一個帳戶。賬戶通常被稱爲“錢包”，因爲它們可以包含像ETH和USDC這樣的數字資產。終端用戶通常使用以太坊錢包應用，像 Coinbase錢包 或 Metamask 來創建錢包,但通過程序使用 ethers.js 方式創建一個賬戶也很簡單。
在 src 目錄下，創建一個新的js文件 createWallet.js ，寫入如下代碼：
const ethers = require("ethers");
const wallet = ethers.Wallet.createRandom();
console.log(`Mnemonic: ${wallet.mnemonic.phrase}`);
console.log(`Address: ${wallet.address}`);
保存文件，然後使用Node.js來執行文件
$ node src/createWallet.js Mnemonic: caveat expect rebel donate vault space gentle visa all garage during culture Address: 0x742B802F28622E1fdc47Df948D61303b4BA52114
剛纔發生了什麼？好吧，你得到了一個全新的Ethereum賬號。“mnemonic”是“助記符”或被稱爲的“恢復短語”，是用於帳戶執行操作所需的加密密鑰，地址是帳戶的名稱。記得把它們寫下來。另外，爲了防止你們使用我的助記符，我已經做了輕微的修改，請使用你自己的!
可以把這些看作是密碼和銀行賬戶的帳號，不過錢包地址可以在幾秒鐘內創建一個，而且你不需要填寫申請表格或分享任何個人信息。而且你可以在任何地方運行此代碼。
*:warning:*助記符必須保密。如果你丟失了它，你將永遠無法訪問你的帳戶和帳戶中存儲的任何資產，沒有人能夠幫助你!把它放在安全的地方!
*:information_source:*從技術上講，你並沒有真正“創造”一個帳戶本身。相反，你創建的是一個私有/公共密鑰對。如果你好奇到底發生了什麼，可以看下 橢圓曲線密碼學 ，比特幣和以太坊規範 BIP39 , BIP32 , EIP55 及其 在本項目中 的實現。
關於Gas和挖礦
以太坊是一個去中心化的網絡，由世界各地成千上萬臺計算機組成，但是它們並不是免費運行的。要在區塊鏈上執行變更狀態，如存儲和更新數據，你必須用用ETH向網絡支付交易費，在以太坊上也稱爲“gas”。gas費用和增加新區塊獲得的獎金就是激勵礦工運算的激勵。這個過程被稱爲“挖礦”，不斷做運算的被稱爲“挖礦者”。我們將在稍後的教程中再次討論這個問題(gas，gas價格和gas限額)。
獲得測試網絡ETH
現在你有了賬戶，你應該存一些ETH。在開發的時候我們不想浪費真正的ETH，所以我們需要一些ETH用於在測試網絡開發和測試網絡(“testnet”)。現在有許多不同的Ethereum測試網絡，我們將會使用Ropsten，因爲獲得測試代幣比較容易。首先，讓我們使用 Etherscan 檢查當前餘額，這是一個以太坊的區塊信息的瀏覽器。你可以在瀏覽器中輸入以下URL，將 你的地址 替換爲之前創建的地址，以 0x 開始。
https://ropsten.etherscan.io/address/ YOUR_ADDRESS
你可以看到現在餘額是0。保持該頁面打開，並在另一個頁面中打開 Ropsten Ethereum Faucet 。在第二個頁面中，輸入你的地址，然後點擊“發送我（Send me）”按鈕。完成後可能只需要幾秒鐘到一兩分鐘。稍後再次檢查Etherscan，你應該會看到新的餘額爲1ETH和轉入交易。
通過編程獲取ETH餘額
連接以太坊網絡
我們可以使用Etherscan查看餘額，但是使用代碼也可以很容易查看餘額。在我們寫代碼之前，我們需要連接到以太坊網絡。有許多方法可以實現，包括在自己的計算機上運行一個網絡節點，但到目前爲止，最快和最簡單的方法是通過一個託管節點來實現，例如 INFURA 或 Alchemy 。前往 INFURA ，創建一個免費帳戶並創建一個新項目來獲取API密鑰(項目ID)。
:information_source: Go Ethereum (“geth”) 和 Open Ethereum （之前被稱爲Parity Ethereum）。這兩個是最爲廣泛使用地節點軟件。
通過代碼查看ETH餘額
首先，通過讀取助記符進入到我們的賬戶中。在 src 文件夾下，創建一個名爲 wallet.js 的JavaScript文件。敲入以下代碼:
const ethers = require("ethers");
// 在這裏替換你自己的助記符
const mnemonic =
"rabbit enforce proof always embrace tennis version reward scout shock license wing";
const wallet = ethers.Wallet.fromMnemonic(mnemonic);
console.log(`Mnemonic: ${wallet.mnemonic.phrase}`);
console.log(`Address: ${wallet.address}`);
module.exports = wallet;
用你自己的字符串替換代碼中的助記符字符串。請注意，在生產中，助記符不應該像這樣直接寫在代碼中。理想的是它從配置文件或環境變量中讀取，這樣它就不會因爲寫在源代碼中而泄漏。
執行代碼，你應該能夠看到和之前相同的地址
$ node src/wallet.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a
接下來，在同一個文件夾中,創建一個名爲 provider.js 的新文件。在這個文件中，我們將使用前面獲得的INFURA API密鑰。記得替換成你自己的api key:
const ethers = require("ethers");
const provider = ethers.getDefaultProvider("ropsten", {
// 替換INFURA API KEY
infura: "0123456789abcdef0123456789abcdef",
});
module.exports = provider;
最後，我們會引用 wallet.js 和 provider.js ，在同一目錄下創建新的文件 getBalance.js
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main() {
const account = wallet.connect(provider);
const balance = await account.getBalance();
console.log(`ETH Balance: ${ethers.utils.formatUnits(balance, 18)}`);
}
main();
執行代碼，你就可以看到餘額了
$ node src/getBalance.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a ETH Balance: 1.0
代幣換算
我們剛剛創建的代碼非常容易理解，但是你會想知道**ethers.utils.formatUnits(balance, 18)**的作用。嗯，ETH實際上有18位，最小的單位叫“wei”(發音爲“way”)。換句話說，一個ETH等於1000,000,000,000,000,000,000 wei。另一個常見的單位是Gwei(發音爲“Giga-way”)，也就是1,000,000,000 wei。 getBalance 方法是以wei中返回了結果，因此我們必須通過將結果除以10的18次方將其轉換回ETH。你可以在 這裏 找到全部的單位名稱。
:information_source: 你也可以使用 ethers.utils.formatEther(balance) , 相當於**ethers.utils.formatUnits(balance, 18)**的簡寫.
獲得測試網絡的USDC
你賬戶裏的只有ETH，略顯孤單，所以我們打算增加一些USDC。我已經在Ropsten testnet上部署了一個 僞USDC智能合約 。雖然我們沒有專門獲得免費USDC的網站，但是在合約中已經包含了該功能，當你調用它時，它會給你一些免費的testnet USDC。你可以在Etherscan中的 合約代碼欄目 找到合約，並在合約源代碼中搜索 gimmeSome 。我們將調用這個函數來將一些USDC發送到我們的帳戶。
發起交易來調用智能合約
在以太坊的智能合約中有主要有兩類方法：讀寫和只讀。第一種方式可以修改區塊鏈上的數據，而第二種僅僅是讀取區塊鏈上的數據，但是不能修改數據。 只讀方法不用通過交易來調用，所以不會耗費ETH,除非是在讀寫方法中的一部分。讀寫方法是一定要通過交易來調用，所以一定會消耗ETH。調用 gimmeSome 方法會改變USDC數量的改變，所以必須通過一次交易來完成。
調用智能合約的方法需要再多些步驟，但是也不復雜。第一，需要知道調用方法的完整接口，被稱爲函數簽名或函數原型。我們看下 gimmeSome 方法的源碼如下：
function gimmeSome() external
這是一個沒有任何參數的方法，而且被標記爲 external ，表示只能從外部可以調用，不能被合約內的其他方法調用。這個對我們來說不影響，因爲我們就是從外部調用。
在主鏈上的 真實的USDC合約 是沒有 gimmeSome 方法的
在 src 文件夾下創建一個新文件，命名爲 getTestnetUSDC.js ，然後輸入以下代碼
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main() {
const account = wallet.connect(provider);
const usdc = new ethers.Contract(
"0x68ec573C119826db2eaEA1Efbfc2970cDaC869c4",
["function gimmeSome() external"],
account
);
const tx = await usdc.gimmeSome({ gasPrice: 20e9 });
console.log(`Transaction hash: ${tx.hash}`);
const receipt = await tx.wait();
console.log(`Transaction confirmed in block ${receipt.blockNumber}`);
console.log(`Gas used: ${receipt.gasUsed.toString()}`);
}
main();
代碼開始部分， 使用我們感興趣的 gimmeSome 的接口和測試網絡的地址USDC合約 0x68ec⋯69c4 地址實例化了一個合約對象( new ethers.Contract )。 這個方法是不需要任何參數，但是你可以在最後加入一個參數。這次我20 Gwei的gas費，來加快交易打包速度。與網絡交互的所有方法在本質上是異步的,返回一個 Promise ,所以我們使用JavaScript的 await 。完成後會返回交易的hash值，這是用於查看交易的惟一標識符。
運行該代碼，你將看到如下內容:
$ node src/getTestnetUSDC.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Transaction hash: 0xd8b4b06c19f5d1393f29b408fc0065d0774ec3b4d11d41be9fd72a8d84cb6208 Transaction confirmed in block 8156350 Gas used: 35121
好的，祝賀你通過代碼的方式完成了第一次ETH的交易。在 Ropsten Etherscan 查看下你的賬戶地址和交易hash。你應該可以查看到，賬戶裏有10個測試USDC,ETH的餘額小於1，因爲支付了gas費用。
*:information_source:*如果你在看Etherscan交易,你會發現這是一筆發送0個ETH連同4個字節的數據到合約地址。如果調用方法時有參數，就會有超過4字節的數據。如果你想了解該數據是如何編碼的，請閱讀 Ethereum合約ABI規範 。
Gas，Gas費用 和 Gas限制
之前我提到過，我們給這筆交易20Gwei的gas價格來加快交易速度，程序也顯示了使用的gas的量。這一切意味着什麼?嗯，以太坊是由網絡運營商組成的網絡。可以把它想象成一臺世界計算機。這不是一臺免費的電腦，你在這臺電腦上運行的每條指令都要花錢。這臺電腦也被全世界的人共享，這意味着每個人都必須互相競爭，以獲得他們使用這臺電腦的時間。
我們怎樣才能做到公平呢?嗯，我們可以把這臺電腦上的時間進行拍賣，你願意出的價越高，你執行的效率也更快。這當然不是十全十美的，因爲可能會導致只有有很多ETH的人才有特權使用這個電腦。然而，在系統變得更可擴展並能夠容納更多交易之前，這是我們可以選擇的一個可行解決方案。
回到區塊鏈術語上來， “gas used”是在完成交易所消耗的計算資源的數量，“gas price”是你願意爲每一單位gas支付的價格。一般來說，你願意支付的金額越高，你的交易優先級就越高，通過網絡確認的速度也就越快。上面我們使用20 Gwei作爲gas價格，所使用的gas爲35,121(可以在Etherscan中查看交易)，所以總共使用gas費用爲35,121 * 20 Gwei = 702,420 Gwei或0.00070242 ETH。
因爲gas需要消耗金錢，你可能想要設定你願意花費的最多gas。幸運的是，你可以通過“gas limit”設置。如果交易最終需要的gas超過規定的限額，交易就會失敗，而不會繼續執行。需要注意的是如果交易因爲gas限額而失敗，已經花費的gas將不會退還給你。
通過調用智能合約讀取數據
你可以在Etherscan上查看到收到了10個USDC，讓我們通過代碼檢查餘額來確認這一點。
我們修改下 src 文件夾下的 getBalance.js 文件
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main() {
const account = wallet.connect(provider);
// 定義合約接口
const usdc = new ethers.Contract(
"0x68ec573C119826db2eaEA1Efbfc2970cDaC869c4",
[
"function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 balance)",
],
account
);
const ethBalance = await account.getBalance();
console.log(`ETH Balance: ${ethers.utils.formatEther(ethBalance)}`);
// 調用balanceOf方法
const usdcBalance = await usdc.balanceOf(account.address);
console.log(`USDC Balance: ${ethers.utils.formatUnits(usdcBalance, 6)}`);
}
main();
USDC是ERC20代幣，因此它包含 ERC20規範 中定義的所有方法。 balanceOf 就是其中之一，它的接口直接來自規範定義的。 balanceOf 是一個只讀函數，所以它可以免費調用。最後，值得注意的是，USDC使用6位小數精度，而其他許多ERC20代幣使用18位小數。
:information_source: 你可以在 這裏 瞭解更多關於Solidity方法。
執行以下代碼，你就可以看到USDC餘額
$ node src/getBalance.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a ETH Balance: 0.9961879 USDC Balance: 10.0
ETH和USDC轉賬
現在我們來看看怎麼可以使用賬戶中的ETH和USDC
使用ETH
在 src 文件夾下創建 transferETH.js 文件
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main(args) {
const account = wallet.connect(provider);
let to, value;
// 生成第一個參數——接受地址
try {
to = ethers.utils.getAddress(args[0]);
} catch {
console.error(`Invalid recipient address: ${args[0]}`);
process.exit(1);
}
// 生成第二個參數——數量
try {
value = ethers.utils.parseEther(args[1]);
if (value.isNegative()) {
throw new Error();
}
} catch {
console.error(`Invalid amount: ${args[1]}`);
process.exit(1);
}
const valueFormatted = ethers.utils.formatEther(value);
//檢查賬戶有足夠餘額
const balance = await account.getBalance();
if (balance.lt(value)) {
const balanceFormatted = ethers.utils.formatEther(balance);
console.error(
`Insufficient balance to send ${valueFormatted} (You have ${balanceFormatted})`
);
process.exit(1);
}
console.log(`Transferring ${valueFormatted} ETH to ${to}...`);
// 提交轉賬
const tx = await account.sendTransaction({ to, value, gasPrice: 20e9 });
console.log(`Transaction hash: ${tx.hash}`);
const receipt = await tx.wait();
console.log(`Transaction confirmed in block ${receipt.blockNumber}`);
}
main(process.argv.slice(2));
這段代碼雖然比前面的代碼長，但實際上只是將之前所學的代碼組合起來。這段代碼中要有兩個命令行參數。第一個是接收者地址，第二個是要發送的金額。然後確保提供的地址是有效的，提供的金額不是負數，並且帳戶有足夠的餘額能夠發送請求的金額。然後，提交交易並等待它被確認。
用之前的 createWallet.js 創建一個新賬戶，然後嘗試向這個地址轉些ETH
$ node src/createWallet.js Mnemonic: napkin invite special reform cheese hunt refuse ketchup arena bag love caution Address: 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 0.1**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Transferring 0.1 ETH to 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13... Transaction hash: 0xa9f159fa8a9509ec8f8afa8ebb1131c3952cb3b2526471605fd84e8be408cebf Transaction confirmed in block 8162896
你可以在 Etherscan 看到結果，我們再來測試驗證邏輯是有效的。
$ node src/transferETH.js foo Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Invalid address: foo$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 0.1.2**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Invalid amount: 0.1.2$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 -0.1**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Invalid amount: -0.1$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 100**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Insufficient balance to send 100.0 (You have 0.89328474)
USDC轉賬
上面很大一部的代碼可以用到這裏，主要的區別是USDC是精確到6位，還有你是使用ERC20 規範中的 transfer 。入參依然是“ to ” 及 “ value ”，然後調用智能合約的 transfer 方法。
在同一文件下創建 transferUSDC.js 文件
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main(args) {
const account = wallet.connect(provider);
// 在合約中定義balanceOf和transfer方法
const usdc = new ethers.Contract(
"0x68ec573C119826db2eaEA1Efbfc2970cDaC869c4",
[
"function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 balance)",
"function transfer(address _to, uint256 _value) public returns (bool success)",
],
account
);
let to, value;
// 生成第一個參數——接受地址
try {
to = ethers.utils.getAddress(args[0]);
} catch {
console.error(`Invalid address: ${args[0]}`);
process.exit(1);
}
// 生成第二個參數——數量
try {
value = ethers.utils.parseUnits(args[1], 6);
if (value.isNegative()) {
throw new Error();
}
} catch {
console.error(`Invalid amount: ${args[1]}`);
process.exit(1);
}
const valueFormatted = ethers.utils.formatUnits(value, 6);
//檢查賬戶有足夠餘額
const balance = await usdc.balanceOf(account.address);
if (balance.lt(value)) {
const balanceFormatted = ethers.utils.formatUnits(balance, 6);
console.error(
`Insufficient balance to send ${valueFormatted} (You have ${balanceFormatted})`
);
process.exit(1);
}
console.log(`Transferring ${valueFormatted} USDC to ${to}...`);
// 提交轉賬，調用transfer方法
const tx = await usdc.transfer(to, value, { gasPrice: 20e9 });
console.log(`Transaction hash: ${tx.hash}`);
const receipt = await tx.wait();
console.log(`Transaction confirmed in block ${receipt.blockNumber}`);
}
main(process.argv.slice(2));
試一試，你應該可以看到以下結果：
$ node src/transferUSDC.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 1 Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Transferring 1.0 USDC to 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13... Transaction hash: 0xc1b2157a83f29d6c04f960bc49e968a0cd2ef884761af7f95cc83880631fe4af Transaction confirmed in block 8162963
恭喜
在本教程中，你學習瞭如何生成錢包、查詢餘額、轉移代幣和調用智能合約。你可能覺得自己還不太瞭解區塊鏈，不過你已經有足夠的知識，去構建自己加密錢包應用程序。爲了保持簡單，我們一直在編寫命令行腳本，那麼是否可以嘗試構建一個圖形界面的網頁呢?
在本教程系列的下一部分中，我們將從頭開始用solidity編寫智能合約，並學習如何構建自己的硬幣，可與USDC交換。我們還將使用今天學到的技術來與我們構建的合約進行互動。請繼續關注。
- 原文地址： https://blog.coinbase.com/introduction-to-building-on-defi-with-ethereum-and-usdc-part-1-ea952295a6e2 作者: Pete Kim
- 譯文出自： 登鏈翻譯計劃
- 譯者：DIFENG
- 本文永久鏈接： learnblockchain.cn/article…
- 校對者:Tiny熊
在Coinbase，我們希望可以創建一個開放的金融系統。我們堅信提高金融的自由度可以讓世界更美好。去中心化金融，簡稱DeFi是一個開放，無界限並且可以程序化的金融，是提供金融自由度的一種方式。
智能合約
DeFi是運行在去中心化網絡上（例如以太坊），由智能合約（例如USD幣：一種區塊鏈上美元代幣）驅動的。智能合約其實是很好理解的，Nick Szabo是數字貨幣和加密學的先驅者，在1997年他最早提出智能合約並將其比喻爲自動販賣機。
自動販賣機就如一個被植入自動化程序的合約，他有如下特點：
-
你按照顯示的金額放入貨幣，機器會給你飲料；
-
你不按照顯示的金額付款，你拿不到飲料；
-
如果你付了應付金額，但是機器沒給你飲料，亦或是你在沒付錢的情況下機器給了你飲料，這些都是違反自動販賣機的規則。
自動販賣機可以在無人干涉情況下，很好的履行他的合約精神。
現代智能合約工作原理也是類似的，合約的條件是用可執行的代碼來表達的。去中心化網絡保證按要求執行，並且任何人都不能破壞規則或者篡改結果。因爲網絡會一字不差地執行代碼，有瑕疵的智能合約會產生預想不到的後果。（“代碼是條例”）
把握當下
很多人覺得在區塊鏈上去搭建應用比較困難，認爲只有高級玩家可以嘗試。但是近幾年出現來了很多工具，開發者界面，幫助編程能力一般的人去實現構建。
最近，DeFi生態呈現爆發式地增長。 USDC不到2年捕獲的總價值達到10億美元 ，同時各種各樣的DeFi服務在不到3年的時間，總價值超過20億美金。當下可謂是DeFi發展的最佳時機。
下面的教程主要目的是介紹如何開發自己的DeFi智能合約。我們希望，本教程可以幫助創建一個全球、開放的金融體系。
開始
本系列教程假設你有使用 JavaScript 的經驗，這是世界上使用最廣泛的編程語言。你還將學習 Solidity ， Ethereum 上使用的智能合約編程語言。最後，你也會認識 USDC ，這是DeFi應用程序中最廣泛採用的由法幣支持的穩定代幣。
設置開發環境
首先，我們需要一個類unix的環境，並在上面安裝 Node.js v12.x (LTS的最新版本)。macOS本身就是Unix環境，Windows用戶可以通過從微軟商店安裝 Ubuntu on WSL 來獲得它。更詳細的步驟macOS可以查看 這裏 ，Windows查看 這裏 。對於文本編輯器，強烈推薦使用 Visual Studio Code ，因爲你將使用的項目模板是預先配置的，但你可以使用任何編輯器。哦，我更喜歡 Vim的快捷鍵綁定方式 。
建立項目
建立一個Solidity項目需要一些工作，而且老實說，在這個階段我們不希望被搭建項目瑣碎的工作而分心了，所以已經爲你準備了一個 預配置模板 。
通過在終端中運行以下命令下載和設置模板:
$ git clone [https://github.com/CoinbaseStablecoin/solidity-tutorial.git](https://github.com/CoinbaseStablecoin/solidity-tutorial.git) $ cd solidity-tutorial $ npm install -g yarn # Install yarn package manager $ yarn # Install project dependencies
當yarn在安裝的時候，你可能會看到一些編譯錯誤。你可以忽略這些錯誤。當你最後看到“完成”信息，你就可以開始了。
在Visual Studio Code打開項目
在Visual Studio Code中打開項目文件夾( solidity-tutorial )。項目第一次打開時，Visual Studio Code可能會提示你安裝擴展。繼續並點擊“安裝所有”，這將增加各種有用的擴展，如代碼自動格式化和solidity語法高亮。
在以太坊建立賬戶
在以太坊上做任何事情之前，你需要有一個帳戶。賬戶通常被稱爲“錢包”，因爲它們可以包含像ETH和USDC這樣的數字資產。終端用戶通常使用以太坊錢包應用，像 Coinbase錢包 或 Metamask 來創建錢包,但通過程序使用 ethers.js 方式創建一個賬戶也很簡單。
在 src 目錄下，創建一個新的js文件 createWallet.js ，寫入如下代碼：
const ethers = require("ethers");
const wallet = ethers.Wallet.createRandom();
console.log(`Mnemonic: ${wallet.mnemonic.phrase}`);
console.log(`Address: ${wallet.address}`);
保存文件，然後使用Node.js來執行文件
$ node src/createWallet.js Mnemonic: caveat expect rebel donate vault space gentle visa all garage during culture Address: 0x742B802F28622E1fdc47Df948D61303b4BA52114
剛纔發生了什麼？好吧，你得到了一個全新的Ethereum賬號。“mnemonic”是“助記符”或被稱爲的“恢復短語”，是用於帳戶執行操作所需的加密密鑰，地址是帳戶的名稱。記得把它們寫下來。另外，爲了防止你們使用我的助記符，我已經做了輕微的修改，請使用你自己的!
可以把這些看作是密碼和銀行賬戶的帳號，不過錢包地址可以在幾秒鐘內創建一個，而且你不需要填寫申請表格或分享任何個人信息。而且你可以在任何地方運行此代碼。
:warning: 助記符必須保密。如果你丟失了它，你將永遠無法訪問你的帳戶和帳戶中存儲的任何資產，沒有人能夠幫助你!把它放在安全的地方!
:information_source: 從技術上講，你並沒有真正“創造”一個帳戶本身。相反，你創建的是一個私有/公共密鑰對。如果你好奇到底發生了什麼，可以看下 橢圓曲線密碼學 ，比特幣和以太坊規範 BIP39 , BIP32 , EIP55 及其 在本項目中 的實現。
關於Gas和挖礦
以太坊是一個去中心化的網絡，由世界各地成千上萬臺計算機組成，但是它們並不是免費運行的。要在區塊鏈上執行變更狀態，如存儲和更新數據，你必須用用ETH向網絡支付交易費，在以太坊上也稱爲“gas”。gas費用和增加新區塊獲得的獎金就是激勵礦工運算的激勵。這個過程被稱爲“挖礦”，不斷做運算的被稱爲“挖礦者”。我們將在稍後的教程中再次討論這個問題(gas，gas價格和gas限額)。
獲得測試網絡ETH
現在你有了賬戶，你應該存一些ETH。在開發的時候我們不想浪費真正的ETH，所以我們需要一些ETH用於在測試網絡開發和測試網絡(“testnet”)。現在有許多不同的Ethereum測試網絡，我們將會使用Ropsten，因爲獲得測試代幣比較容易。首先，讓我們使用 Etherscan 檢查當前餘額，這是一個以太坊的區塊信息的瀏覽器。你可以在瀏覽器中輸入以下URL，將 你的地址 替換爲之前創建的地址，以 0x 開始。
https://ropsten.etherscan.io/address/ YOUR_ADDRESS
你可以看到現在餘額是0。保持該頁面打開，並在另一個頁面中打開 Ropsten Ethereum Faucet 。在第二個頁面中，輸入你的地址，然後點擊“發送我（Send me）”按鈕。完成後可能只需要幾秒鐘到一兩分鐘。稍後再次檢查Etherscan，你應該會看到新的餘額爲1ETH和轉入交易。
通過編程獲取ETH餘額
連接以太坊網絡
我們可以使用Etherscan查看餘額，但是使用代碼也可以很容易查看餘額。在我們寫代碼之前，我們需要連接到以太坊網絡。有許多方法可以實現，包括在自己的計算機上運行一個網絡節點，但到目前爲止，最快和最簡單的方法是通過一個託管節點來實現，例如 INFURA 或 Alchemy 。前往 INFURA ，創建一個免費帳戶並創建一個新項目來獲取API密鑰(項目ID)。
:information_source: Go Ethereum (“geth”) 和 Open Ethereum （之前被稱爲Parity Ethereum）。這兩個是最爲廣泛使用地節點軟件。
通過代碼查看ETH餘額
首先，通過讀取助記符進入到我們的賬戶中。在 src 文件夾下，創建一個名爲 wallet.js 的JavaScript文件。敲入以下代碼:
const ethers = require("ethers");
// 在這裏替換你自己的助記符
const mnemonic =
"rabbit enforce proof always embrace tennis version reward scout shock license wing";
const wallet = ethers.Wallet.fromMnemonic(mnemonic);
console.log(`Mnemonic: ${wallet.mnemonic.phrase}`);
console.log(`Address: ${wallet.address}`);
module.exports = wallet;
用你自己的字符串替換代碼中的助記符字符串。請注意，在生產中，助記符不應該像這樣直接寫在代碼中。理想的是它從配置文件或環境變量中讀取，這樣它就不會因爲寫在源代碼中而泄漏。
執行代碼，你應該能夠看到和之前相同的地址
$ node src/wallet.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a
接下來，在同一個文件夾中,創建一個名爲 provider.js 的新文件。在這個文件中，我們將使用前面獲得的INFURA API密鑰。記得替換成你自己的api key:
const ethers = require("ethers");
const provider = ethers.getDefaultProvider("ropsten", {
// 替換INFURA API KEY
infura: "0123456789abcdef0123456789abcdef",
});
module.exports = provider;
最後，我們會引用 wallet.js 和 provider.js ，在同一目錄下創建新的文件 getBalance.js
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main() {
const account = wallet.connect(provider);
const balance = await account.getBalance();
console.log(`ETH Balance: ${ethers.utils.formatUnits(balance, 18)}`);
}
main();
執行代碼，你就可以看到餘額了
$ node src/getBalance.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a ETH Balance: 1.0
代幣換算
我們剛剛創建的代碼非常容易理解，但是你會想知道 ethers.utils.formatUnits(balance, 18) 的作用。嗯，ETH實際上有18位，最小的單位叫“wei”(發音爲“way”)。換句話說，一個ETH等於1000,000,000,000,000,000,000 wei。另一個常見的單位是Gwei(發音爲“Giga-way”)，也就是1,000,000,000 wei。 getBalance 方法是以wei中返回了結果，因此我們必須通過將結果除以10的18次方將其轉換回ETH。你可以在 這裏 找到全部的單位名稱。
:information_source: 你也可以使用 ethers.utils.formatEther(balance) , 相當於 ethers.utils.formatUnits(balance, 18) 的簡寫.
獲得測試網絡的USDC
你賬戶裏的只有ETH，略顯孤單，所以我們打算增加一些USDC。我已經在Ropsten testnet上部署了一個 僞USDC智能合約 。雖然我們沒有專門獲得免費USDC的網站，但是在合約中已經包含了該功能，當你調用它時，它會給你一些免費的testnet USDC。你可以在Etherscan中的 合約代碼欄目 找到合約，並在合約源代碼中搜索 gimmeSome 。我們將調用這個函數來將一些USDC發送到我們的帳戶。
發起交易來調用智能合約
在以太坊的智能合約中有主要有兩類方法：讀寫和只讀。第一種方式可以修改區塊鏈上的數據，而第二種僅僅是讀取區塊鏈上的數據，但是不能修改數據。 只讀方法不用通過交易來調用，所以不會耗費ETH,除非是在讀寫方法中的一部分。讀寫方法是一定要通過交易來調用，所以一定會消耗ETH。調用 gimmeSome 方法會改變USDC數量的改變，所以必須通過一次交易來完成。
調用智能合約的方法需要再多些步驟，但是也不復雜。第一，需要知道調用方法的完整接口，被稱爲函數簽名或函數原型。我們看下 gimmeSome 方法的源碼如下：
function gimmeSome() external
這是一個沒有任何參數的方法，而且被標記爲 external ，表示只能從外部可以調用，不能被合約內的其他方法調用。這個對我們來說不影響，因爲我們就是從外部調用。
在主鏈上的 真實的USDC合約 是沒有 gimmeSome 方法的
在 src 文件夾下創建一個新文件，命名爲 getTestnetUSDC.js ，然後輸入以下代碼
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main() {
const account = wallet.connect(provider);
const usdc = new ethers.Contract(
"0x68ec573C119826db2eaEA1Efbfc2970cDaC869c4",
["function gimmeSome() external"],
account
);
const tx = await usdc.gimmeSome({ gasPrice: 20e9 });
console.log(`Transaction hash: ${tx.hash}`);
const receipt = await tx.wait();
console.log(`Transaction confirmed in block ${receipt.blockNumber}`);
console.log(`Gas used: ${receipt.gasUsed.toString()}`);
}
main();
代碼開始部分， 使用我們感興趣的 gimmeSome 的接口和測試網絡的地址USDC合約 0x68ec⋯69c4 地址實例化了一個合約對象( new ethers.Contract )。 這個方法是不需要任何參數，但是你可以在最後加入一個參數。這次我20 Gwei的gas費，來加快交易打包速度。與網絡交互的所有方法在本質上是異步的,返回一個 Promise ,所以我們使用JavaScript的 await 。完成後會返回交易的hash值，這是用於查看交易的惟一標識符。
運行該代碼，你將看到如下內容:
$ node src/getTestnetUSDC.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Transaction hash: 0xd8b4b06c19f5d1393f29b408fc0065d0774ec3b4d11d41be9fd72a8d84cb6208 Transaction confirmed in block 8156350 Gas used: 35121
好的，祝賀你通過代碼的方式完成了第一次ETH的交易。在 Ropsten Etherscan 查看下你的賬戶地址和交易hash。你應該可以查看到，賬戶裏有10個測試USDC,ETH的餘額小於1，因爲支付了gas費用。
:information_source: 如果你在看Etherscan交易,你會發現這是一筆發送0個ETH連同4個字節的數據到合約地址。如果調用方法時有參數，就會有超過4字節的數據。如果你想了解該數據是如何編碼的，請閱讀 Ethereum合約ABI規範 。
Gas，Gas費用 和 Gas限制
之前我提到過，我們給這筆交易20Gwei的gas價格來加快交易速度，程序也顯示了使用的gas的量。這一切意味着什麼?嗯，以太坊是由網絡運營商組成的網絡。可以把它想象成一臺世界計算機。這不是一臺免費的電腦，你在這臺電腦上運行的每條指令都要花錢。這臺電腦也被全世界的人共享，這意味着每個人都必須互相競爭，以獲得他們使用這臺電腦的時間。
我們怎樣才能做到公平呢?嗯，我們可以把這臺電腦上的時間進行拍賣，你願意出的價越高，你執行的效率也更快。這當然不是十全十美的，因爲可能會導致只有有很多ETH的人才有特權使用這個電腦。然而，在系統變得更可擴展並能夠容納更多交易之前，這是我們可以選擇的一個可行解決方案。
回到區塊鏈術語上來， “gas used”是在完成交易所消耗的計算資源的數量，“gas price”是你願意爲每一單位gas支付的價格。一般來說，你願意支付的金額越高，你的交易優先級就越高，通過網絡確認的速度也就越快。上面我們使用20 Gwei作爲gas價格，所使用的gas爲35,121(可以在Etherscan中查看交易)，所以總共使用gas費用爲35,121 * 20 Gwei = 702,420 Gwei或0.00070242 ETH。
因爲gas需要消耗金錢，你可能想要設定你願意花費的最多gas。幸運的是，你可以通過“gas limit”設置。如果交易最終需要的gas超過規定的限額，交易就會失敗，而不會繼續執行。需要注意的是如果交易因爲gas限額而失敗，已經花費的gas將不會退還給你。
通過調用智能合約讀取數據
你可以在Etherscan上查看到收到了10個USDC，讓我們通過代碼檢查餘額來確認這一點。
我們修改下 src 文件夾下的 getBalance.js 文件
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main() {
const account = wallet.connect(provider);
// 定義合約接口
const usdc = new ethers.Contract(
"0x68ec573C119826db2eaEA1Efbfc2970cDaC869c4",
[
"function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 balance)",
],
account
);
const ethBalance = await account.getBalance();
console.log(`ETH Balance: ${ethers.utils.formatEther(ethBalance)}`);
// 調用balanceOf方法
const usdcBalance = await usdc.balanceOf(account.address);
console.log(`USDC Balance: ${ethers.utils.formatUnits(usdcBalance, 6)}`);
}
main();
USDC是ERC20代幣，因此它包含 ERC20規範 中定義的所有方法。 balanceOf 就是其中之一，它的接口直接來自規範定義的。 balanceOf 是一個只讀函數，所以它可以免費調用。最後，值得注意的是，USDC使用6位小數精度，而其他許多ERC20代幣使用18位小數。
:information_source: 你可以在 這裏 瞭解更多關於Solidity方法。
執行以下代碼，你就可以看到USDC餘額
$ node src/getBalance.js Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a ETH Balance: 0.9961879 USDC Balance: 10.0
ETH和USDC轉賬
現在我們來看看怎麼可以使用賬戶中的ETH和USDC
使用ETH
在 src 文件夾下創建 transferETH.js 文件
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main(args) {
const account = wallet.connect(provider);
let to, value;
// 生成第一個參數——接受地址
try {
to = ethers.utils.getAddress(args[0]);
} catch {
console.error(`Invalid recipient address: ${args[0]}`);
process.exit(1);
}
// 生成第二個參數——數量
try {
value = ethers.utils.parseEther(args[1]);
if (value.isNegative()) {
throw new Error();
}
} catch {
console.error(`Invalid amount: ${args[1]}`);
process.exit(1);
}
const valueFormatted = ethers.utils.formatEther(value);
//檢查賬戶有足夠餘額
const balance = await account.getBalance();
if (balance.lt(value)) {
const balanceFormatted = ethers.utils.formatEther(balance);
console.error(
`Insufficient balance to send ${valueFormatted} (You have ${balanceFormatted})`
);
process.exit(1);
}
console.log(`Transferring ${valueFormatted} ETH to ${to}...`);
// 提交轉賬
const tx = await account.sendTransaction({ to, value, gasPrice: 20e9 });
console.log(`Transaction hash: ${tx.hash}`);
const receipt = await tx.wait();
console.log(`Transaction confirmed in block ${receipt.blockNumber}`);
}
main(process.argv.slice(2));
這段代碼雖然比前面的代碼長，但實際上只是將之前所學的代碼組合起來。這段代碼中要有兩個命令行參數。第一個是接收者地址，第二個是要發送的金額。然後確保提供的地址是有效的，提供的金額不是負數，並且帳戶有足夠的餘額能夠發送請求的金額。然後，提交交易並等待它被確認。
用之前的 createWallet.js 創建一個新賬戶，然後嘗試向這個地址轉些ETH
$ node src/createWallet.js Mnemonic: napkin invite special reform cheese hunt refuse ketchup arena bag love caution Address: 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 0.1**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Transferring 0.1 ETH to 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13... Transaction hash: 0xa9f159fa8a9509ec8f8afa8ebb1131c3952cb3b2526471605fd84e8be408cebf Transaction confirmed in block 8162896
你可以在 Etherscan 看到結果，我們再來測試驗證邏輯是有效的。
$ node src/transferETH.js foo Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Invalid address: foo$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 0.1.2**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Invalid amount: 0.1.2$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 -0.1**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Invalid amount: -0.1$ **node src/transferETH.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 100**Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Insufficient balance to send 100.0 (You have 0.89328474)
USDC轉賬
上面很大一部的代碼可以用到這裏，主要的區別是USDC是精確到6位，還有你是使用ERC20 規範中的 transfer 。入參依然是“ to ” 及 “ value ”，然後調用智能合約的 transfer 方法。
在同一文件下創建 transferUSDC.js 文件
const ethers = require("ethers");
const wallet = require("./wallet");
const provider = require("./provider");
async function main(args) {
const account = wallet.connect(provider);
// 在合約中定義balanceOf和transfer方法
const usdc = new ethers.Contract(
"0x68ec573C119826db2eaEA1Efbfc2970cDaC869c4",
[
"function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 balance)",
"function transfer(address _to, uint256 _value) public returns (bool success)",
],
account
);
let to, value;
// 生成第一個參數——接受地址
try {
to = ethers.utils.getAddress(args[0]);
} catch {
console.error(`Invalid address: ${args[0]}`);
process.exit(1);
}
// 生成第二個參數——數量
try {
value = ethers.utils.parseUnits(args[1], 6);
if (value.isNegative()) {
throw new Error();
}
} catch {
console.error(`Invalid amount: ${args[1]}`);
process.exit(1);
}
const valueFormatted = ethers.utils.formatUnits(value, 6);
//檢查賬戶有足夠餘額
const balance = await usdc.balanceOf(account.address);
if (balance.lt(value)) {
const balanceFormatted = ethers.utils.formatUnits(balance, 6);
console.error(
`Insufficient balance to send ${valueFormatted} (You have ${balanceFormatted})`
);
process.exit(1);
}
console.log(`Transferring ${valueFormatted} USDC to ${to}...`);
// 提交轉賬，調用transfer方法
const tx = await usdc.transfer(to, value, { gasPrice: 20e9 });
console.log(`Transaction hash: ${tx.hash}`);
const receipt = await tx.wait();
console.log(`Transaction confirmed in block ${receipt.blockNumber}`);
}
main(process.argv.slice(2));
試一試，你應該可以看到以下結果：
$ node src/transferUSDC.js 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13 1 Address: 0xB3512cF013F71598F359bd5CA3f53C1F4260956a Transferring 1.0 USDC to 0xDdAC089Fe56F0a9C70e6a04C74DCE52F86a91e13... Transaction hash: 0xc1b2157a83f29d6c04f960bc49e968a0cd2ef884761af7f95cc83880631fe4af Transaction confirmed in block 8162963
恭喜
在本教程中，你學習瞭如何生成錢包、查詢餘額、轉移代幣和調用智能合約。你可能覺得自己還不太瞭解區塊鏈，不過你已經有足夠的知識，去構建自己加密錢包應用程序。爲了保持簡單，我們一直在編寫命令行腳本，那麼是否可以嘗試構建一個圖形界面的網頁呢?
在本教程系列的下一部分中，我們將從頭開始用solidity編寫智能合約，並學習如何構建自己的硬幣，可與USDC交換。我們還將使用今天學到的技術來與我們構建的合約進行互動。請繼續關注。
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