以太坊智能合约编程入门(一)

原文地址：https://medium.com/@ConsenSys/a-101-noob-intro-to-programming-smart-contracts-on-ethereum-695d15c1dab4

有些人说以太坊太难用了，现在就写一篇入门教程，讲一下怎么使用以太坊构建智能合约和应用。

• 第一部分 总览关键的术语以及以太坊客户端和智能合约语言
• 第二部分 讨论工作流以及dapp框架和工具
• 第三部分 编程，快速编写测试，以及使用truffle开发一个智能合约dapp

第一部分 介绍

如果你还是加密货币行业的新手，不太了解比特币，更不知道它是怎么工作的，那么你应该先去看看Andreas Antonopoulos写的关于比特币的书，熟悉一下这个行业。然后再看看以太坊的白皮书。

如果你已经熟悉了加密货币，那么可以继续读下去了。在开始之前，你不需要知道加密经济学的所有计算机科学知识，也不必知道以太坊是如何改进比特币的那些论文。

起始示例

以太坊官方网站ethereum.org 上有一些示例。以及官方的文档。还有一个学习智能合约的好地方：dappsforbeginners，虽然这个网站可能已经过时了。

这篇文章的目的就是给这些示例做个补充，然后介绍一些有用的开发工具，帮助大家更容易地使用以太坊，智能合约，开发dapp。这篇文章只是从我个人的角度进行讲解，同时得到了ConsenSys的帮助。

基础概念

先看看一些术语：

公钥密码学。假设alice有一个公钥和一个私钥。她可以使用她的私钥来创建一个数字签名，然后bob可以使用alice的公钥来验证，看那个签名是不是真的是用alice的私钥发出的，是不是真的是alice发出的。当你创建了一个太坊或比特币钱包，那么那串长长的“0xdf…5f”地址就是公钥，而私钥保存在别的地方。像coinbase这样的比特币钱包服务商，替你保存着你钱包的私钥，当然你也可以自己保存私钥。如果你把钱包的私钥丢了，那么那个钱包里的所有资金就将永远丢失，所以，你最好备份好你的私钥。我曾经丢过私钥，那种感觉不好受。

点对点网络。像bittorrent一样，以太坊的所有节点都是分布式网络上的点，以太坊上没有中心服务器。[将来以太坊上将有一种混合的半中心服务器，这样能方便用户和开发者使用，这个后面再说]

区块链。区块链就像是一个公共账本，或是记录所有交易的数据库。

以太坊虚拟机。使用以太坊虚拟机你可以在以太坊上开发更强大的程序，比在比特币上开发的更强大。

节点。你可以运行一个节点，然后通过这个节点，使用以太坊虚拟机，可以读取以太坊区块链上的数据，或者向以太坊网络上写入数据。一个完全节点需要下载整个区块链。

矿工。网络上的节点的工作就是挖矿，处理区块链上的区块。你可以在这个地址查看当前以太坊的活跃矿工部分列表：stats.ethdev.com。

工作量证明(proof of wor)。矿工之间需要竞争去完成一些数学题目。第一个算出数学题目答案(区块链的下一个区块)的矿工将赢得一笔奖励:一些以太。然后每个节点都更新到那个区块。每个矿工都想赢得下一个区块，因此这激励着它们持续地更新，然后所有人都保持着一个真实的区块链，整个网络也由此达成了共识。[以太坊计划从pow转成pow与pos混合的机制，不过这不在这篇文章的讨论范围]

以太。或者简称eth。它是一个真正的数字货币，你可以用它来买东西。在这个交易所，你可以在上面交易。

gas。在以太坊网络上运行和存储数据需要耗费一定数量的eth。这样以太坊才能有效率。

dapp。去中心化的app，使用了智能合约的应用。dapp的目标是(应该是)拥有一个漂亮的智能合约界面，以及任意额外的功能，比如ipfs(一种在去中心化网络上存储和服务的方式，不过不是以太坊创建的)。dapp也能在一台中心服务器上运行，如果这台服务器能跟以太坊节点通信的话，它们也可以在本地的以太坊节点上运行。[与普通的webapp不同的是，dapp或许不是在服务器上的。它们或许使用区块链来提交交易然后获取数据，而不是通过一个中心化的数据库。用户使用一个钱包地址，把数据保存在本地，而不是使用典型的用户登录系统。很多方面的架构都与现在的web不一样]。

关于以上这些概念，可以看一看这篇好文章：https://media.consensys.net/time-sure-does-fly-ed4518792679

以太坊客户端，智能合约语言

开发和部署智能合约，不需要运行一个以太坊节点。可以查看下面的ide和api列表。但是如果你正在学如何运行一个以太坊节点，那么可以看一下这些基础部分，这也不难。

运行一个以太坊节点的客户端

以太坊有多个不同的客户端实现(这意味着你可以有多种方式与以太坊网络进行交互)，包括c++，go，python，java，haskell，等等。为什么要这么多实现呢？因为不同的语言面向不同的人。而且这也拓展了以太坊网络的安全性和生态系统。还有一个基于gui的客户端，alethzero。

在写这篇文章的时候，我用的一直都是geth，go语言版本，有时候用一个叫做testrpc的工具，这个工具用的是python版本的客户端，pyethereum。现在我们用的是新工具ethersim，ethersim用的是ethereumjs。ethereumjs是一个javascript客户端，它不支持真正的区块链挖矿，所以它不是一个完整客户端，但是开发和测试的时候可以模拟挖矿。后面的例子会使用这些工具。

交互控制台。一旦你用了这些客户端，就有了一个节点，那么你就能和区块链进行同步，创建钱包以及发送接收eth了。在geth上，你可以通过javascript console来实现。或者通过json rpc(远程处理调用)，使用一个命令比如cURL来通过url获取数据。不过本文的目的不涉及dapp开发，所以这个问题不多说。不过这些工具在debug，配置节点，使用命令行使用钱包的时候很有用。

在测试网络上运行一个节点。如果你安装了客户端，比如geth，然后在正在的网络上运行的话，它需要花一点时间来下载整个区块链，并与网络同步。(你可以在stats.ethdev.com 上查看最新的区块信息，然后把它跟你的客户端的节点log对比，看看你是否完全同步了)

但是在真正的网络上运行智能合约的话，你需要花费一些eth。不过你可以在本地的测试网络上免费地运行客户端。这样也不需要下载整个区块链，而且会创建以太坊网络的一个私有实例，因此对于开发来说就更快。

testrpc。你可以用geth来运行一个测试网络，但是有其他快速的方法，比如使用testrpc。testrpc会为你创建一批预存资金的账号。而且它也非常快，而且更易于开发和测试。你可以先用testrpc开始，然后等到你的合约像模像样了，在使用geth，要开始使用geth，只需要指定一个networkid就可以：geth-----netwokid“12345”。后面我会在例子中介绍testrpc的用法。[现在testrpc的开发者把重心都放在ethersim上了，把ethersim当作testrpc的替代品，我会更新这个实例，最终也使用ethersim。如果你想的话也可以一开始就使用ethersim]。

下面让我们谈谈编程语言，然后再进行真正的编程。

智能合约编程语言

使用solidity。开发智能合约的语言有好几种：solidity，有点像javascript；serpernt，类python语言；还有一个LLL,基于lisp的语言。以前serpent流行过一段时间，不过现在最流行的是solidity，solidity也更健壮，所以，我们用solidity。你跟喜欢python？那还是用solidity。

solc编译器。用solidity写好智能合约后，就用solc来编译。可以在这里进行安装。如果你想用solc，你也可以用一些机遇浏览器的编译器，比如solidiy real-time 编译器或者cosmo，不过后面的编程的例子是使用solc进行编译的。

web3.js api。在智能合约编译好，发送到网络上之后，你就可以通过以太坊web3.js javascript api来调用它了，并且可以创建跟这些合约互动的web app。

这些就是在以太坊上开发智能合约，构建dapp的基本工具。

(未完待续)