智能交易solidity1

使用ubuntu系统安装ethereum开发环境

安装 Nodejs

sudo apt-get update

sudo apt install curl

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | sudo -E bash -

sudo apt-get install -y nodejs

sudo apt-get install npm

安装 ethereumjs-testrpc

sudo apt-get install build-essential

sudo apt-get install git

sudo npm install -g ethereumjs-testrpc

执行testrpc
在整个开发过程中需要一直云心testrpc。每次执行testrpc，都会产生10个带有test funds的新地址。这些不是真正的钱，我们可以放心地进行任何测试而不用损失钱财。
编写Ethereum智能合约的最流行的语言是solidiy。我们会使用truffle 开发框架，它可以帮助我们创建新的智能合约、编译、发布、测试智能合约。

$ sudo npm install -g truffle

$ mkdir solidity-experiments

$ cd solidity-experiments/

$ truffle init

Truffle会为创建一个样例工程而新建一些文件。可以使用truffle compile进行编译。运行truffle migrate来讲合约部署到模拟网络中。

$ truffle compile
Compiling ConvertLib.sol...
Compiling MetaCoin.sol...
Compiling Migrations.sol...
Writing artifacts to ./build/contracts
$ truffle migrate
Using network 'development'.
Running migration: 1_initial_migration.js
  Deploying Migrations...
  ... 0x686ed32f73afdf4a84298642c60e2002a6d0d736a5478cc8cb22a655ac018a67
  Migrations: 0xa7edbac1156f98907a24d18df8104b5b1bd7027c
Saving successful migration to network...
  ... 0xe3bf1e50d2262d9ffb015091e5f2974c8ebe0d6fd0df97a7dbcde8a0e51c694a
Saving artifacts...
Running migration: 2_deploy_contracts.js
  Deploying ConvertLib...
  ... 0x2e0e6718f01d0da6da2ada13d6e4ad662c5a20e784e04c404e9d4ef1d392bdae
  ConvertLib: 0xf4388ce4d4ce8a443228d65ecfa5149205db049f
  Linking ConvertLib to MetaCoin
  Deploying MetaCoin...
  ... 0xb03a3cde0672a2bd4dda6c01dd31641d95bd680c4e21162b3370ed6db7a5620d
  MetaCoin: 0x4fc68713f7ac86bb84ac1ef1a09881a9b8d4100f
Saving successful migration to network...
  ... 0xb9a2245c27ff1c6506c0bc6349caf86a31bc9f700388defe04566b6d237b54b6
Saving artifacts...

如果遇到# [Truffle Migrate doesn't work: Error: No network specified. Cannot determine current network] 问题，可以编辑truffle.js文件

module.exports = {
   networks: {
   development: {
   host: "localhost",
   port: 8545,
   network_id: "*" // Match any network id
  }
 }
};

编写第一个Ethereum智能合约

首先我们编写一个简单的ProofofExistence的智能合约。主要思想就是创建一个数字公证：它存储了文档的哈希值作为存在的证明。使用truffle create contract命令来开始：

$ truffle create contract ProofOfExistence1

现在打开contracts/ProofOfExistence1.sol，然后将以下代码复制到这个文件当中：

pragma solidity ^0.4.15;
// Proof of Existence contract, version 1
contract ProofOfExistence1 {
  // state
  bytes32 public proof;
  // calculate and store the proof for a document
  // *transactional function*
  function notarize(string document) {
    proof = proofFor(document);
  }
  // helper function to get a document's sha256
  // *read-only function*
  function proofFor(string document) constant returns (bytes32) {
    return sha256(document);
  }
}

每一个合约都有状态state和函数functions。在智能合约中区分两种类型的函数是十分重要的：

只读（常量）函数：此函数不会产生任何状态state改变。它们只会读取状态，进行计算，返回值。这些函数会被各种节点在本地计算，不会消耗gas。会被关键字constant标记。
交易型函数：会对状态进行改变的函数。这些改变会在区块链中有所体现，交易型函数需要将交易发送到网络中，会消耗gas、
下面我们将ProofOfExistence1部署到网络中。我们需要编辑migration 文件migrations/2_deploy_contracts.js 让truffle来部署新的交易。

var ProofOfExistence1 = artifacts.require("./ProofOfExistence1.sol");
module.exports = function(deployer) {
  deployer.deploy(ProofOfExistence1);
};

需要重新运行migration

truffle migrate --reset

和智能合约进行交互

我们的合约已经部署好了，我们可以测试一下。我们使用函数调用的方式发送消息，读取public state。我们可以使用truffle console来做这些

$ truffle console
// get the deployed version of our contract
truffle(default)> var poe = ProofOfExistence1.at(ProofOfExistence1.address)
// and print its address 
truffle(default)> poe.address
0x3d3bce79cccc331e9e095e8985def13651a86004
// let's register our first "document"
truffle(default)> poe.notarize('An amazing idea')
{ tx: '0x18ac...cb1a',
  receipt: 
   { transactionHash: '0x18ac...cb1a',
     ...
   },
  logs: [] }
// let's now get the proof for that document
truffle(default)> poe.proofFor('An amazing idea')
0xa3287ff8d1abde95498962c4e1dd2f50a9f75bd8810bd591a64a387b93580ee7
// To check if the contract's state was correctly changed:
truffle(default)> poe.proof()
0xa3287ff8d1abde95498962c4e1dd2f50a9f75bd8810bd591a64a387b93580ee7
// The hash matches the one we previously calculated

首先是要获取部署的合约存入到poe的变量中。然后调用交易函数notarize，它包含了一个状态的改变。当我们调用一个交易函数时，我们获得了一个promise来解析一个交易对象，而不是实际的函数返回。改变EVM的状态我们需要支付gas，然后对网络发送一笔交易。这就是为什么我们得到一个交易信息对象作为promise的结果，指的是这种状态改变的交易。在这种情况下，我们对交易ID不感兴趣，所以我们不用考虑promise。在编写一个真正的应用程序的时候，我们需要保存它来检查生成的交易并捕获错误。

接下来，我们调用只读（常量）函数proofFor。一定要使用关键字constant来标记只读函数，否则Truffle将尝试创建一笔交易来执行他们。这是一种告诉truffle我们不会和区块链进行交互而仅仅是读取值。使用这个只读函数，我们获得了文档的哈希值。

我们现在需要将其与我们的智能合约的状态形成对比。要检查状态是否正确改变，我们需要读取证明公共状态变量。为了获得一个公共状态变量的值，我们可以调用一个同名的函数，它返回一个值的Promise。在我们的例子中，输出哈希值是相同的。

支持多个文档proofs

创建新文件contracts/ProofOfExistence2.sol

pragma solidity ^0.4.15;
// Proof of Existence contract, version 2
contract ProofOfExistence2 {
  // state
  bytes32[] private proofs;
  // store a proof of existence in the contract state
  // *transactional function*
  function storeProof(bytes32 proof) {
    proofs.push(proof);
  }
// calculate and store the proof for a document
  // *transactional function*
  function notarize(string document) {
    bytes32 proof = proofFor(document);
    storeProof(proof);
  }
// helper function to get a document's sha256
  // *read-only function*
  function proofFor(string document) constant returns (bytes32) {
    return sha256(document);
  }
// check if a document has been notarized
  // *read-only function*
  function checkDocument(string document) constant returns (bool) {
    bytes32 proof = proofFor(document);
    return hasProof(proof);
  }
  // returns true if proof is stored
  // *read-only function*
  function hasProof(bytes32 proof) constant returns (bool) {
    for (uint256 i = 0; i < proofs.length; i++) {
      if (proofs[i] == proof) {
        return true;
      }
    }
    return false;
  }
}

使用了private的proofs数组存储
之后我们可以进行交互

// deploy contracts
truffle(default)>  migrate --reset
// Get the new version of the contract
truffle(default)> var poe = ProofOfExistence2.at(ProofOfExistence2.address)
// let's check for some new document, and it shouldn't be there.
truffle(default)> poe.checkDocument('hello')
false
// let's now add that document to the proof store
truffle(default)> poe.notarize('hello')
{ tx: '0x1d2d...413f',
  receipt: { ... },
  logs: []
}
// let's now check again if the document has been notarized!
truffle(default)> poe.checkDocument('hello')
true
// success!
// we can also store other documents and they are recorded too
truffle(default)> poe.notarize('some other document');
truffle(default)> poe.checkDocument('some other document')
true

这个版本比上一个要好，但仍旧存在某些问题。每次我们检查一个文档是否被公证（notarize），我们需要遍历整个proofs数组。当文档数增加时，这会使得交易损耗更多的gas。存储proof的更好地数据结构是map。Solidity是支持map操作的，称之为mapping。

pragma solidity ^0.4.15;
// Proof of Existence contract, version 3
contract ProofOfExistence3 {
  mapping (bytes32 => bool) private proofs;
  // store a proof of existence in the contract state
  function storeProof(bytes32 proof) {
    proofs[proof] = true;
  }
  // calculate and store the proof for a document
  function notarize(string document) {
    var proof = proofFor(document);
    storeProof(proof);
  }
  // helper function to get a document's sha256
  function proofFor(string document) constant returns (bytes32) {
    return sha256(document);
  }
  // check if a document has been notarized
  function checkDocument(string document) constant returns (bool) {
    var proof = proofFor(document);
    return hasProof(proof);
  }
  // returns true if proof is stored
  function hasProof(bytes32 proof) constant returns(bool) {
    return proofs[proof];
  }
}