以太坊智能合约开发教程

『壹』 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南

以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来，可是又感觉无从下手，本文将基于以太坊平台，以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念，轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊（Ethereum）是一个建立在区块链技术之上， 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学，姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android，它是一个开发平台，让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
在没有以太坊之前，写区块链应用是这样的：拷贝一份比特币代码，然后去改底层代码如加密算法，共识机制，网络协议等等（很多山寨币就是这样，改改就出来一个新币）。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装，让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发，开发者只要专注于应用本身的开发，从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈：有社区的支持，有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约， 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的（由事件驱动的）、以代码形式编写的合同（特殊的交易）。
在比特币脚本中，我们讲到过比特币的交易是可以编程的，但是比特币脚本有很多的限制，能够编写的程序也有限，而以太坊则更加完备（在计算机科学术语中，称它为是“图灵完备的”），让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序（智能合约）。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景，比如：数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外，真正落地的应用还不多（就像移动平台刚开始出来一样），相信1到3年内，各种杀手级会慢慢出现。
编程语言：Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity，文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言，用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像Python的智能合约开发语言：Serpent，不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看，以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境：EVM
EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM，就像之于跟JVM的关系一样，这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境，在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上，当我们把合约部署到以太坊网络上之后，合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式，需要我们在部署之前先对合约进行编译，可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时，常常要使用到以太坊客户端（钱包）。平时我们在开发中，一般不接触到客户端或钱包的概念，它是什么呢？
以太坊客户端（钱包）
以太坊客户端，其实我们可以把它理解为一个开发者工具，它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端，基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台，通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能（API）。Geth的使用我们之后会有文章介绍，这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似，不过是跑在终端里。
相对于Geth，Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上，并使用一个特定的地址来标示这个合约，这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户：
· 外部账户
该类账户被私钥控制（由人控制），没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样，以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的：一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名，来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码，允许它执行各种动作（比如转移代币，写入内部存储，挖出一个新代币，执行一些运算，创建一个新的合约等等）。
只有当外部账户发出指令时，合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上（由实际矿工出块之后，才真正部署成功）。
运行
合约部署之后，当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息（交易）即可，通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似，占用区块链的资源（不管是简单的转账交易，还是合约的部署和执行）同样需要付出相应的费用（天下没有免费的午餐对不对!）。
以太坊上用Gas机制来计费，Gas也可以认为是一个工作量单位，智能合约越复杂（计算步骤的数量和类型，占用的内存等），用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的，由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定，以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用：Gas价格（用以太币计价） * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量，同时为执行支付费用。当EVM执行交易时，Gas将按照特定规则被逐渐消耗，无论执行到什么位置，一旦Gas被耗尽，将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚， 如果执行结束还有Gas剩余，这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制，就会有人写出无法停止（如：死循环）的合约来阻塞网络。
因此实际上（把前面的内容串起来），我们需要一个有以太币余额的外部账户，来发起一个交易（普通交易或部署、运行一个合约），运行时，矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了，没有以太币，要怎么进行智能合约的开发？可以选择以下方式：
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中，我们可以很容易获得免费的以太币，缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络，通常也称为私有链，我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络，以太币想挖多少挖多少，也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链，开发者网络(模式)下，会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc，testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境，对于开发调试来说，更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时，可以在testrpc中测试通过后，再部署到Geth节点中去。
更新：testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中，现在名字是Ganache CLI。
Dapp：去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库，智能合约理解为和数据库打交道的程序，那就很容易理解Dapp了，一个Dapp不单单有智能合约，比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架，他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情，让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下，以太坊是平台，它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用，在这个应用中，使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约，合约编写好后之后，我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约（使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了）。为了开发方便，我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注：本文中为了方便大家理解，对一些概念做了类比，有些严格来不是准确，不过我也认为对于初学者，也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确，学习是一个逐步深入的过程，很多时候我们会发现，过一段后，我们会对同一个东西有不一样的理解。

『贰』 以太坊的智能合约

智能合约是运行在计算机里面的，用于保证让参与方执行承诺的代码，般情况下，普通合约上记录了甲方与乙方各方面的关系条款，并通常是通过法律强制执行或保护的，而“智能合约”则是用密码或密钥来执行关系。以更加直接的角度来理解的话，即“智能合约”的程序内容将同-开始大家一起设定好的那样百分百执行，并且零差错。

举个例子，以太坊用户可以使用智能合约在特定日期向朋友发送10个以太币。在这种情况下，用户可以操作创建一个合约，然后将程序推人该合约中进行特殊计算，以便它能够执行所需的命令。而以太坊就是专门把精力集中在这件事上的这么一个平台。

比特币是第一个支持“智能契约”的资源币种，因为网络的价值在于把价值或数据从一个点或人转移到另一个点或人身上。节点网络只在满足某些条件时才会进行验证，但是，比特币仅限于货币用例。相反，以大坊取代了比特币那种带有不小限制性的编程语言，取而代之的是一种允许开发人员编写自己程序的语言。以太坊允许开发人员编写他们自己的“智能契约”，即“自主代理”或“自治代理”，正如ETH白皮书所称的那样。该编程语言是“图灵完备”语言，这意味着它支持一组更广泛的计算指令。智能合约能做些什么呢？

1.“多签名”账户功能，只有在一定比例的人同意时才能使用资金。这个功能经常用在与众筹或募捐类似的活动中。

2.管理用户之间所签订的协议。例如，一方从另一方购买保险服务3.为其他合同提供实用程序。

4.存储有关应用程序的信息，如“域注册信息”或“会员信息记录”。概念有时候比较晦涩，我们举一个募捐的智能合约的例子来帮助理解：假设我们想向全网用户发起募捐，那就可以先定义一个智能账户，它有三个状态：当前募捐总量，捐款目标和被捐赠人的地址，然后给它定义两个函数：接收募捐函数和捐款函数。

接收募捐函数每次收到发过来的转账请求，先核对下发送者是否有足够多的钱(EVM会提供发送请求者的地址，程序可以通过地址获取到该人当前的区块链财务状况)，然后每次募捐丽数调用时，都会比较下当前募捐总量跟捐款目标的比较，如果超过目标，就把当前收到的捐款全部发送到指定的被捐款人地址，否则的话，就只更新当前募捐总量状态值。

捐款函数将所有捐款发送到保存的被捐赠人地址，并且将当前捐款总量清零。每一个想要募捐的人，用自己的ETH地址向该智能账户发起一笔转账，并且指明了要调用接受其募捐函数。于是我们就有一个募捐智能合约了，人们可以往里面捐款，达到限额后钱会自动发送到指定账户，全世界的矿工都在为这个合约进行计算和担保，不再需要人去盯着看有没有被挪用，这就是智能合约的魅力所在。

『叁』 用Go来做以太坊开发④智能合约

在这个章节中我们会介绍如何用Go来编译，部署，写入和读取智能合约。

与智能合约交互，我们要先生成相应智能合约的应用二进制接口ABI(application binary interface)，并把ABI编译成我们可以在Go应用中调用的格式。

第一步是安装 Solidity编译器 ( solc ).

Solc 在Ubuntu上有snapcraft包。

Solc在macOS上有Homebrew的包。

其他的平台或者从源码编译的教程请查阅官方solidity文档 install guide .

我们还得安装一个叫 abigen 的工具，来从solidity智能合约生成ABI。

假设您已经在计算机上设置了Go，只需运行以下命令即可安装 abigen 工具。

我们将创建一个简单的智能合约来测试。 学习更复杂的智能合约，或者智能合约的开发的内容则超出了本书的范围。 我强烈建议您查看 truffle framework 来学习开发和测试智能合约。

这里只是一个简单的合约，就是一个键/值存储，只有一个外部方法来设置任何人的键/值对。 我们还在设置值后添加了要发出的事件。

虽然这个智能合约很简单，但它将适用于这个例子。

现在我们可以从一个solidity文件生成ABI。

它会将其写入名为“Store_sol_Store.abi”的文件中

现在让我们用 abigen 将ABI转换为我们可以导入的Go文件。 这个新文件将包含我们可以用来与Go应用程序中的智能合约进行交互的所有可用方法。

为了从Go部署智能合约，我们还需要将solidity智能合约编译为EVM字节码。 EVM字节码将在事务的数据字段中发送。 在Go文件上生成部署方法需要bin文件。

现在我们编译Go合约文件，其中包括deploy方法，因为我们包含了bin文件。

在接下来的课程中，我们将学习如何部署智能合约，然后与之交互。

Commands

Store.sol

solc version used for these examples

如果你还没看之前的章节，请先学习 编译智能合约的章节 因为这节内容，需要先了解如何将智能合约编译为Go文件。

假设你已经导入从 abigen 生成的新创建的Go包文件，并设置ethclient，加载您的私钥，下一步是创建一个有配置密匙的交易发送器(tansactor)。 首先从go-ethereum导入 accounts/abi/bind 包，然后调用传入私钥的 NewKeyedTransactor 。 然后设置通常的属性，如nonce，燃气价格，燃气上线限制和ETH值。

如果你还记得上个章节的内容, 我们创建了一个非常简单的“Store”合约，用于设置和存储键/值对。 生成的Go合约文件提供了部署方法。 部署方法名称始终以单词 Deploy 开头，后跟合约名称，在本例中为 Store 。

deploy函数接受有密匙的事务处理器，ethclient，以及智能合约构造函数可能接受的任何输入参数。我们测试的智能合约接受一个版本号的字符串参数。 此函数将返回新部署的合约地址，事务对象，我们可以交互的合约实例，还有错误（如果有）。

就这么简单：）你可以用事务哈希来在Etherscan上查询合约的部署状态: https://rinkeby.etherscan.io/tx/

Commands

Store.sol

contract_deploy.go

solc version used for these examples

这写章节需要了解如何将智能合约的ABI编译成Go的合约文件。如果你还没看， 前先读 上一个章节 。

一旦使用 abigen 工具将智能合约的ABI编译为Go包，下一步就是调用“New”方法，其格式为“New<contractname style="box-sizing: border-box; font-size: 16px; -ms-text-size-adjust: auto; -webkit-tap-highlight-color: transparent;">”，所以在我们的例子中如果你 回想一下它将是 NewStore 。 此初始化方法接收智能合约的地址，并返回可以开始与之交互的合约实例。</contractname>

Commands

Store.sol

contract_load.go

solc version used for these examples

这写章节需要了解如何将智能合约的ABI编译成Go的合约文件。如果你还没看， 前先读 上一个章节 。

在上个章节我们学习了如何在Go应用程序中初始化合约实例。 现在我们将使用新合约实例提供的方法来阅读智能合约。 如果你还记得我们在部署过程中设置的合约中有一个名为 version 的全局变量。 因为它是公开的，这意味着它们将成为我们自动创建的getter函数。 常量和view函数也接受 bind.CallOpts 作为第一个参数。了解可用的具体选项要看相应类的 文档 一般情况下我们可以用 nil 。

Commands

Store.sol

contract_read.go

solc version used for these examples

这写章节需要了解如何将智能合约的ABI编译成Go的合约文件。如果你还没看， 前先读 上一个章节 。

写入智能合约需要我们用私钥来对交易事务进行签名。

我们还需要先查到nonce和燃气价格。

接下来，我们创建一个新的keyed transactor，它接收私钥。

然后我们需要设置keyed transactor的标准交易选项。

现在我们加载一个智能合约的实例。如果你还记得 上个章节 我们创建一个名为 Store 的合约，并使用 abigen 工具生成一个Go文件。 要初始化它，我们只需调用合约包的 New 方法，并提供智能合约地址和ethclient，它返回我们可以使用的合约实例。

我们创建的智能合约有一个名为 SetItem 的外部方法，它接受solidity“bytes32”格式的两个参数（key，value）。 这意味着Go合约包要求我们传递一个长度为32个字节的字节数组。 调用 SetItem 方法需要我们传递我们之前创建的 auth 对象（keyed transactor）。 在幕后，此方法将使用它的参数对此函数调用进行编码，将其设置为事务的 data 属性，并使用私钥对其进行签名。 结果将是一个已签名的事务对象。

现在我就可以看到交易已经成功被发送到了以太坊网络了: https://rinkeby.etherscan.io/tx/

要验证键/值是否已设置，我们可以读取智能合约中的值。

搞定！

Commands

Store.sol

contract_write.go

solc version used for these examples

有时您需要读取已部署的智能合约的字节码。 由于所有智能合约字节码都存在于区块链中，因此我们可以轻松获取它。

首先设置客户端和要读取的字节码的智能合约地址。

现在你需要调用客户端的 codeAt 方法。 codeAt 方法接受智能合约地址和可选的块编号，并以字节格式返回字节码。

你也可以在etherscan上查询16进制格式的字节码 https://rinkeby.etherscan.io/address/#code

contract_bytecode.go

首先创建一个ERC20智能合约interface。 这只是与您可以调用的函数的函数定义的契约。

然后将interface智能合约编译为JSON ABI，并使用 abigen 从ABI创建Go包。

假设我们已经像往常一样设置了以太坊客户端，我们现在可以将新的 token 包导入我们的应用程序并实例化它。这个例子里我们用 Golem 代币的地址.

我们现在可以调用任何ERC20的方法。 例如，我们可以查询用户的代币余额。

我们还可以读ERC20智能合约的公共变量。

我们可以做一些简单的数学运算将余额转换为可读的十进制格式。

同样的信息也可以在etherscan上查询: https://etherscan.io/token/?a=

Commands

erc20.sol

contract_read_erc20.go

solc version used for these examples

『肆』 011：Ethash算法|《ETH原理与智能合约开发》笔记

待字闺中开发了一门区块链方面的课程：《深入浅出ETH原理与智能合约开发》，马良老师讲授。此文集记录我的学习笔记。

课程共8节课。其中，前四课讲ETH原理，后四课讲智能合约。
第四课分为三部分：

这篇文章是第四课第一部分的学习笔记：Ethash算法。

这节课介绍的是以太坊非常核心的挖矿算法。

在介绍Ethash算法之前，先讲一些背景知识。其实区块链技术主要是解决一个共识的问题，而共识是一个层次很丰富的概念，这里把范畴缩小，只讨论区块链中的共识。

什么是共识？

在区块链中，共识是指哪个节点有记账权。网络中有多个节点，理论上都有记账权，首先面临的问题就是，到底谁来记帐。另一个问题，交易一定是有顺序的，即谁在前，前在后。这样可以解决双花问题。区块链中的共识机制就是解决这两个问题，谁记帐和交易的顺序。

什么是工作量证明算法

为了决定众多节点中谁来记帐，可以有多种方案。其中，工作量证明就让节点去算一个哈希值，满足难度目标值的胜出。这个过程只能通过枚举计算，谁算的快，谁获胜的概率大。收益跟节点的工作量有关，这就是工作量证明算法。

为什么要引入工作量证明算法？

Hash Cash 由Adam Back 在1997年发表，中本聪首次在比特币中应用来解决共识问题。

它最初用来解决垃圾邮件问题。

其主要设计思想是通过暴力搜索，找到一种Block头部组合（通过调整nonce）使得嵌套的SHA256单向散列值输出小于一个特定的值（Target）。

这个算法是计算密集型算法，一开始从CPU挖矿，转而为GPU，转而为FPGA，转而为ASIC，从而使得算力变得非常集中。

算力集中就会带来一个问题，若有一个矿池的算力达到51%，则它就会有作恶的风险。这是比特币等使用工作量证明算法的系统的弊端。而以太坊则吸取了这个教训，进行了一些改进，诞生了Ethash算法。

Ethash算法吸取了比特币的教训，专门设计了非常不利用计算的模型，它采用了I/O密集的模型，I/O慢，计算再快也没用。这样，对专用集成电路则不是那么有效。

该算法对GPU友好。一是考虑如果只支持CPU，担心易被木马攻击；二是现在的显存都很大。

轻型客户端的算法不适于挖矿，易于验证；快速启动

算法中，主要依赖于Keccake256 。

数据源除了传统的Block头部，还引入了随机数阵列DAG（有向非循环图）（Vitalik提出）

种子值很小。根据种子值生成缓存值，缓存层的初始值为16M，每个世代增加128K。

在缓存层之下是矿工使用的数据值，数据层的初始值是1G，每个世代增加8M。整个数据层的大小是128Bytes的素数倍。

框架主要分为两个部分，一是DAG的生成，二是用Hashimoto来计算最终的结果。

DAG分为三个层次，种子层，缓存层，数据层。三个层次是逐渐增大的。

种子层很小，依赖上个世代的种子层。

缓存层的第一个数据是根据种子层生成的，后面的根据前面的一个来生成，它是一个串行化的过程。其初始大小是16M，每个世代增加128K。每个元素64字节。

数据层就是要用到的数据，其初始大小1G，现在约2个G，每个元素128字节。数据层的元素依赖缓存层的256个元素。

整个流程是内存密集型。

首先是头部信息和随机数结合在一起，做一个Keccak运算，获得初始的单向散列值Mix[0]，128字节。然后，通过另外一个函数，映射到DAG上，获取一个值，再与Mix[0]混合得到Mix[1]，如此循环64次，得到Mix[64]，128字节。

接下来经过后处理过程，得到 mix final 值，32字节。（这个值在前面两个小节《 009：GHOST协议 》、《 010：搭建测试网络 》都出现过）

再经过计算，得出结果。把它和目标值相比较，小于则挖矿成功。

难度值大，目标值小，就越难（前面需要的 0 越多）。

这个过程也是挖矿难，验证容易。

为防止矿机，mix function函数也有更新过。

难度公式见课件截图。

根据上一个区块的难度，来推算下一个。

从公式看出，难度由三部分组成，首先是上一区块的难度，然后是线性部分，最后是非线性部分。

非线性部分也叫难度炸弹，在过了一个特定的时间节点后，难度是指数上升。如此设计，其背后的目的是，在以太坊的项目周期中，在大都会版本后的下一个版本中，要转换共识，由POW变为POW、POS混合型的协议。基金会的意思可能是使得挖矿变得没意思。

难度曲线图显示，2017年10月，难度有一个大的下降，奖励也由5个变为3个。

本节主要介绍了Ethash算法，不足之处，请批评指正。

『伍』 solidity 智能合约（3）：使用truffle编译部署及测试合约

先找源码敲一遍，跑起来，后面慢慢讲怎么用solidity编写以太坊智能合约。

这个文件编写在 contracts 目录下

这个文件在 migrations 目录下

这个文件可以创建一个 test 目录，然后放进去，我这里直接放在了根目录，不太规范。

要编译Truffle项目里的合约，请切换到项目工程所在根目录，然后在终端中键入以下内容：

首次运行时，将编译所有合约。 在后续运行中，Truffle将仅编译自上次编译以来有更改的合约。如果我们想覆盖此行为，可以使用 --all 选项运行上面的命令。

编译的目标文件 Artifacts 将放在 build/contracts/ 目录中，相对于项目根目录（如果该目录不存在，将创建该目录。）

这些 Artifacts 是Truffle内部工作的组成部分，它们在成功部署应用程序中起着重要作用。 不要去编辑这些文件，因为这些文件将被合约编译和部署覆盖。

编译成功后

迁移脚本（JavaScript文件）可帮助我们将合约部署到以太坊网络。 这些文件负责暂存我们的部署任务，并且假设我们的部署需求会随着时间的推移而发生变化。 随着项目的发展，我们将创建新的迁移脚本，以进一步推动区块链的发展。 先前运行的部署记录通过特殊的 Migrations 迁移合约记录在链上，详细信息如下。

部署命令

要运行部署，请运行以下命令：

这将部署在项目的 migrations 目录中的所有迁移文件。 最简单的迁移只是一组管理部署脚本。 如果我们的迁移先前已成功运行，则 truffle migrate 将从上次运行的迁移开始执行，仅运行新创建的迁移。 如果不存在新的迁移， truffle migrate 将不会执行任何操作。 我们可以使用 --reset 选项从头开始运行所有迁移。 对于本地测试，确保在执行 migrate 之前安装并运行了 Ganache等 测试区块链。

测试脚本中输入数值 100 ,取出的数值为 64 (这个值是16进制格式，转为十进制就是 100 ).

『陆』 一学就会，手把手教你用Go语言调用智能合约

智能合约调用是实现一个 DApp 的关键，一个完整的 DApp 包括前端、后端、智能合约及区块 链系统，智能合约的调用是连接区块链与前后端的关键。

我们先来了解一下智能合约调用的基础原理。智能合约运行在以太坊节点的 EVM 中。因此要 想调用合约必须要访问某个节点。

以后端程序为例，后端服务若想连接节点有两种可能，一种是双 方在同一主机，此时后端连接节点可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication，进 程间通信)机制，也可以采用 RPC(Remote Procere Call，远程过程调用)机制;另 一种情况是双方不在同一台主机，此时只能采用 RPC 机制进行通信。

提到 RPC， 读者应该对 Geth 启动参数有点印象，Geth 启动时可以选择开启 RPC 服务，对应的 默认服务端口是 8545。。

接着，我们来了解一下智能合约运行的过程。

智能合约的运行过程是后端服务连接某节点，将 智能合约的调用(交易)发送给节点，节点在验证了交易的合法性后进行全网广播，被矿工打包到 区块中代表此交易得到确认，至此交易才算完成。

就像数据库一样，每个区块链平台都会提供主流 开发语言的 SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)，由于 Geth 本身就是用 Go 语言 编写的，因此若想使用 Go 语言连接节点、发交易，直接在工程内导入 go-ethereum(Geth 源码) 包就可以了，剩下的问题就是流程和 API 的事情了。

总结一下，智能合约被调用的两个关键点是节点和 SDK。

由于 IPC 要求后端与节点必须在同一主机，所以很多时候开发者都会采用 RPC 模式。除了 RPC，以太坊也为开发者提供了 json- rpc 接口，本文就不展开讨论了。

接下来介绍如何使用 Go 语言，借助 go-ethereum 源码库来实现智能合约的调用。这是有固定 步骤的，我们先来说一下总体步骤，以下面的合约为例。

步骤 01:编译合约，获取合约 ABI(Application Binary Interface，应用二进制接口)。 单击【ABI】按钮拷贝合约 ABI 信息，将其粘贴到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 语言IDE 创建该文件，文件名可自定义，后缀最好使用 abi)。

最好能将 calldemo.abi 单独保存在一个目录下，输入“ls”命令只能看到 calldemo.abi 文件，参 考效果如下:

步骤 02:获得合约地址。注意要将合约部署到 Geth 节点。因此 Environment 选择为 Web3 Provider。

在【Environment】选项框中选择“Web3 Provider”，然后单击【Deploy】按钮。

部署后，获得合约地址为:。

步骤 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包内的可执行程序)编译智能合约为 Go 代码。abigen 工具的作用是将 abi 文件转换为 Go 代码，命令如下:

其中各参数的含义如下。 (1)abi:是指定传入的 abi 文件。 (2)type:是指定输出文件中的基本结构类型。 (3)pkg:指定输出文件 package 名称。 (4)out:指定输出文件名。 执行后，将在代码目录下看到 funcdemo.go 文件，读者可以打开该文件欣赏一下，注意不要修改它。

步骤 04:创建 main.go，填入如下代码。 注意代码中 HexToAddress 函数内要传入该合约部署后的地址，此地址在步骤 01 中获得。

步骤 04:设置 go mod，以便工程自动识别。

前面有所提及，若要使用 Go 语言调用智能合约，需要下载 go-ethereum 工程，可以使用下面 的指令:

该指令会自动将 go-ethereum 下载到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”，这样还算 不错。不过，Go 语言自 1.11 版本后，增加了 mole 管理工程的模式。只要设置好了 go mod，下载 依赖工程的事情就不必关心了。

接下来设置 mole 生效和 GOPROXY，命令如下:

在项目工程内，执行初始化，calldemo 可以自定义名称。

步骤 05:运行代码。执行代码，将看到下面的效果，以及最终输出的 2020。

上述输出信息中，可以看到 Go 语言会自动下载依赖文件，这就是 go mod 的神奇之处。看到 2020，相信读者也知道运行结果是正确的了。

『柒』 什么是智能合约

通过谷歌的关键词搜索趋势图可以看出,智能合约正在受到越来越多的关注,从而我们需要一个更加清晰的定义。目前,与人们对智能合约的兴奋相伴的还有对这一术语含义的困惑

『捌』 在线发布智能合约https://remix.ethereum.org的简单使用

Remix IDE是开发以太坊智能合约的在线IDE工具，部署简单的智能合约非常方便

Remix地址：https://remix.ethereum.org/

使用的前提是需要谷歌或者火狐的浏览器，且安装了MetaMask 插件

MetaMask 插件的安装使用可以查看这个链接https://www.jianshu.com/p/cdb9e082d059

接下来我用Remix IDE写一个简单的合约，一切开始都从Hello Word 开始。

默认会有一个Ballot 投票合约，这我我点左上角的添加功能，重新建立一个文件，文件名命名为personal.sol

这里我些一个简单的合约 

solidity 的基本语法可以去这个网站实战练习（https://cryptozombies.io/zh/）这个超爽边玩。

我这里写个say()方法  和给个属性age

合约截图如下：

OK编译没问题，接下来我们在测试网上部署合约，先要确定你的MetaMask 插件是选择的测试网络（我一般选择Ropsten测试网）

此时开始部署，点击浏览器MetaMask插件 确认提交等待测试网络上的矿工处理。

部署成功后点击At Address 可以查看到合约公开的操作方法，每执行一次方法就也就是执行一次合约的事物，这是需要Gas 燃料的，没一步需要矿工处理

OK 此时我们查看一下 age的值 点击age ,可以看到age = 10，调用一下increaseAge  方法给它赋值80，此刻执行一下合约，矿工处理完后，查看一下age 变量已经为80

现在一个超简单的合约已经部署成功了，智能合约是一个很有想象空间的玩意，从简单的合约开始，熟练Solidity 语法。

『玖』 002：以太坊简介|《ETH原理与智能合约开发》笔记

待字闺中开发了一门区块链方面的课程：《深入浅出ETH原理与智能合约开发》，马良老师讲授。此文集记录我的学习笔记。

课程共8节课。其中，前四课讲ETH原理，后四课讲智能合约。
第一课分为四部分：

这篇文章是第一部分的学习笔记：以太坊简介。

以太坊是目前公认的区块链2.0，相比于区块链1.0（比特币），其最大的特点是引入了智能合约，从而从单一的数字加密 Token 技术转化为一个区块链分布式应用的平台。以太坊本身不包含任何具体的应用，它主要是提供基础平台和工具，使得开发者可以在其基础之上开发出各种各样的应用。可以说，以太坊有着巨大的潜力，它最终可能会发展出分布式、自动化、自组织的最高形态。

第一，我们可以通过学习以太坊的技术，领会区块链技术发展的脉络，改进的思路/路径，从而紧跟区块链技术发展的前沿，预测下一步的趋势。
第二，DAPP（分布式应用）生态系统目前的发展也是蒸蒸日上，蓬勃发展，据不完全统计，现在有数百种应用之多，显而易见的，对于开发人员的需求也是水涨船高，需要大量的开发人员。目前非常有名的应用有加密猫、各类侧链应用、ERC20 Token如币安币火币等等。

2013年，创始人 Vitalik Buterin 针对比特币存在的一些问题以及局限性，提出把“智能合约”构想应用于区块链领域，希望打造一个基于区块链的多方计算的智能化通用平台，并通过比特币融资进行开发。

2014年，以太坊基金会在瑞士成立，管理并运营整个项目。

前5大矿池占83%的算力，很集中。

目前大约有16000个全节点，其中，美国5461（34%），中国1839（11.5%），俄罗斯963（6%），德国920（5.7%），加拿大875（5.45%）。全节点每天都有动态变化。分布情况也反映出各个国家的参与热度。

『拾』 如何开发编译部署调用智能合约

在Solidity中，一个合约由一组代码（合约的函数）和数据（合约的状态）组成。合约位于以太坊区块链上的一个特殊地址。uint storedData; 这行代码声明了一个状态变量，变量名为storedData，类型为 uint （256bits无符号整数）。你可以认为它就像数据库里面的一个存储单元，跟管理数据库一样，可以通过调用函数查询和修改它。在以太坊中，通常只有合约 的拥有者才能这样做。在这个例子中，函数 set 和 get 分别用于修改和查询变量的值。

跟很多其他语言一样，访问状态变量时，不需要在前面增加 this. 这样的前缀。

这个合约还无法做很多事情（受限于以太坊的基础设施），仅仅是允许任何人储存一个数字。而且世界上任何一个人都可以来存取这个数字，缺少一个（可靠 的）方式来保护你发布的数字。任何人都可以调用set方法设置一个不同的数字覆盖你发布的数字。但是你的数字将会留存在区块链的历史上。稍后我们会学习如 何增加一个存取限制，使得只有你才能修改这个数字。

代币的例子

接下来的合约将实现一个形式最简单的加密货币。空中取币不再是一个魔术，当然只有创建合约的人才能做这件事情（想用其他货币发行模式也很简单，只是实现细节上的差异）。而且任何人都可以发送货币给其他人，不需要注册用户名和密码，只要有一对以太坊的公私钥即可。

注意
对于在线solidity环境来说，这不是一个好的例子。如果你使用在线solidity环境 来尝试这个例子。调用函数时，将无法改变from的地址。所以你只能扮演铸币者的角色，可以铸造货币并发送给其他人，而无法扮演其他人的角色。这点在线 solidity环境将来会做改进。