以太坊开发入门，完整入门篇

从入门到精通，干货篇。

必读，如果你：

是一个专业的程序员

如果你想了解以太坊当前可以做到什么程度，通过什么，如何做到。

预备知识：

不用必须读白皮书，只需要了解一些基本概念。但说实话，如果不读，不会相信这些概念，从而不能真正明白这些概念，所以读白皮书也许仍然是最快的方式。

我建议你完整的读一下本文，从一个较高的层面了解一下，然后再挑感兴趣的，一一钻研，也许要花几天时间哦。

你最后会发现，区块链就是建立在朴实无华的基本技术之上，一点也不神奇。虽然最近各种ICO把它炒得非常热。每个人都是站在巨人的肩膀上，如果你是程序员，你能对这些项目和技术，理解得更深。所以不要因为其它一些糟粕，而失去了一个提升自己的机会。

以太坊

以太坊，Ethereum是一个分布式的计算机，有许多的节点，其中的每一个节点，都会执行字节码（其实就是智能合约），然后把结果存在区块链上。由于整个网络是分布式的，且应用就是一个个的状态组成，存储了状态就有了服务；所以它就能永不停机，没有一个中心化的结点（没有任何一个节点说了算，去中心化的），任何第三方不能干预。

显然上面这一段话，直接解释了以太坊是什么。但你可能有非常多的问题。可以先读一下以太坊的白皮书。或者看下这个视频，25分钟理解以太坊。（译者注：以太坊入门，确实没有什么好的办法，就是看白皮书最好，最快）

智能合约

智能合约与平时的代码其实没有什么区别，只是运行于一个以太坊这样的分布式平台上而已。这个运行的平台，赋予了这些代码不可变，确定性，分布式和可自校验状态等特点。代码运行过程中状态的存储，是不可变的。每一个人，都可以开一个自己的节点，重放整个区块链，将会获得同样的结果（译者注：能控制所有节点都达到一致状态，就是所谓的共识）。

在以太坊中，每个合约都有一个唯一的地址来标识它自己（由创建者的哈希地址和曾经发送过的交易的数量推算出来）。客户端可以与这个地址进行交互，可以发送ether，调用函数，查询当前的状态等。

智能合约，本质上来说就是代码，以及代码运行后存储到区块链上的状态两个元素组成。比如，你用来收发ETH的钱包，本质上就是一个智能合约，只是外面套了一个界面。

概念非常强大，而我相信你已经看完了。而你在看相关的新闻，经常听到这个非常有潜力，经常听到资产/权利管理，分权自治组织（DAO），身份，社交网络等炫酷。但他本质就是这些。

Gas

智能合约，就是一些代码，运行整个分布式网络中。由于网络中的每一个节点都是一个全节点。这样的好处是容错性强，坏处是效率低，消耗资源与时间（译者注：原来只在一个节点执行一次就行，现在所有节点中每一个，都要执行一模一样的运算）。因为执行计算要花钱，而要执行的运算量与代码直接相关。所以，每个在网络运行的底层操作都需要一定量的。只是一个名字，它代表的是执行所需要花费的成本（译者注：由于以太坊是图灵完备的，随便一个死循环就将导致网络不可用，所以引入了的概念）。整个分布式网络引入了强制限制，来避免停机问题。因此如果你写一个死循环，当耗尽后，网络就会拒绝执行接下来的操作，并且回滚你之前的所有操作。

的价格由市场决定，类似于比特币的交易费机制。如果你的价格高，节点则将优先因为利益问题打包你的交易。

一般来说，在Ethereum中计算和存储东西比在传统环境中做的更为昂贵，但是，Ethereum为您的代码提供了上述我们讨论过的那些好的属性，这可能是一样有价值的。

一般来说，在以太坊网上读取状态是免费的，只有写入状态是收费的。下面这个文章是概念的一些深度解析。

分布式APP（ĐApp / Dapp / dapp/ dApp）

一个分布式App是指，服务端运行于以太坊网络上一个或多个智能合约。

一个分布式的App不用将所有状态都存储在区块链上，或者在链上进行所有计算（译者注：比如图形渲染），这样就太花了。所以一个分布式App把需要大家共同信任的状态存在区块链上就好了。许多的分布式应用使用后面提到的技术，如IPFS和Gelem，在链下进行分布式存储和计算。虽然没在以太坊上，但仍使用的是区块链技术。

我不知道谁开始在D上使用这个小小的缺点，是看起来酷，但会影响搜索。 你可以自由使用，但尽量方便别人的搜索。

以太坊的github上，有一个dapp-bin的目录，有一些文档和示例。使用前，你需要看看文件最近的状态，因为他们将很可能已经被淘汰。

DApp客户端

大多数的分布式应用都通过一些用户友好的前端提供服务，因为不是所有人都愿意通过命令行，通过自己手动组装哈希串和操作指令码进行交易。

一个DApp与传统的开发中的，客户端或前端是类似，区别仅在于它们与以太坊的区块链进行交互（也可以同时与其它服务交互）。这些客户端往往用JS编写，因为当前还暂时没有完成全部的向NodeJS的转换。

另外，大多数的Dapp客户端使用JS的原因，是因为它可以在浏览器中运行，因为大家都有浏览器，这样每个人都可以运行了。由于有更多的go语言的开发工具，使用go语言来写客户端的也不少。在现在这个激烈的发展期，这意味着，除非你有自己的偏好，否则可能要从go和JS（也许还有，Rust）来选择一种语言，来与以太坊区块链，以及基于以太坊开发的协议进行交互了。

以太坊的一个核心开发者，写了一篇关于使用Meteor工具来创建Dapp的文章，这意味着Meteor已经成为Dapp客户端开发的新标准。这绝对是基于JS建立全栈应用时的一个首选方法。但需要注意的是Meteor只是提供了一个开发工具，与DApp客户端并不等同，DApp客户端也完全可以由其它方式开发。（译者注：还有一些其它的开发工具，如Truffle，也是非常不错的哦）。

因为围绕Meteor和DApp开发的活跃，有非常多的包在，它提供了许多常见的操作，如帐户管理，从区块链中获得最新的50个区块等等。

DApp浏览器

一个DApp浏览器，正如它字面所表达的，用来让DApp客户端（常常使用JS与以太坊的智能合约进行交互）的使用更加容易。

DApp浏览器的主要目的是：

提供到一个以太坊节点的连接（或者连接到一个本地节点或者远程节点），和一个方便的切换不同节点（甚至是不同的网络）。

提供一个帐户（或者一个钱包）来方便用户与DApp交互。

Mist是以太坊官方的DApp浏览器。一个漂亮的界面来与以太坊节点交互，与智能合约发、收交易。

Status是一个手机上可以使用的DApp浏览器。

MetaMask是一个Google浏览器扩展，把Chrome变成了一个DApp浏览器。它的核心特性是注入以太坊提供的js客户端库，到每一个界面，来让DApp连接到MetaMask提供的以太坊节点服务。不过这个Chrome扩展，可以允许你管理你的钱包，以及连接到不同的以太坊网络（译者注：包括本地的开发网络）。

Parity是一个以太坊客户端（也是一个全节点的实现），集成到了Web浏览器，并使之成为一个DApp浏览器。

以太坊节点

与比特币的节点类似。每个节点都存储了整个区块链的数据，并重放所有的交易以验证结果的状态。你可以通过geth来运行一个全节点（官方的节点，go语言），或者parity来运行一个轻节点，它是第三方的，Rust语言写的。

你的节点需要知道从哪个区块链下载数据，以及与哪些节点交互，后面会说明一些常见的网络。

你也许可以运行下所有这些节点客户端。如果你不想自己运行一个这样的节点，有第三方的网关服务，比如Infura可以选择。另外还有专门用于测试和开发的，本地版本的节点，后面会提到。

如果你正在开发一个DApp的客户端，你并不总是需要主动提供连接到以太坊的节点。因为DApp的浏览器一般会提供对应的连接（译者注：话说这样，那使用这个，还得额外安装一个DApp浏览器呀）。

以太坊代币

现在你应该知道我们可以通过写智能合约，并将状态存到区块链上了？那如果，在状态这块，我们存的是一个Map类型，键是地址，值是整数。然后我们将这些整数值叫做余额，谁的余额呢？它就是我们要说的代币（译者注：代币的数据结构就是这样简单，存的就是某个用户，它当前的余额）。

是的，所有你刚才听到的代币，只是一些数据，存储在一个哈希表里，通过api或者所谓的协议，来进行增删改查。这是一个简单的基本合约。

你可以看看ethereum的创建一个众筹合约的官方教程。你将会发现它仅仅是一个合约（Crowdsale）与另一个合约（MyToken）交互，和前面的基本合约类似。并没有什么神奇的地方。

人们使用代币来做各种各样的事情，阻拦大家如何使用的只有想像力。代币常常用来激励用户与某个协议进行交互，或者证明对某个资产的所有权，投票权等等。Coinbase的Fred有一个很好的关于代币，为什么存在，如何使用的文章。

Ethereum的创始人Vitalik最近有一个关于代币发售模型，也是一篇不错的文章。

ERC20代币与ERC23代币

每个人都开始定义自己与代币的交互协议，但这些很快显得陈旧，所以一些人开始集结起来，创建了ERC20代币接口标准。大概意思是说，我们定义这些接口，这样大家可以相互统一调用，比如转帐定义为，第一个参数为要转去的帐户地址，第二个参数为要发送的ether的数量。

有些人觉得ERC20协议过于复杂了，所以他们提议了ERC197，稍微简单一点。

由于在ERC20中存在的一个小问题，有人提议了一个新的ERC23。ERC23是向后兼容ERC20的。如果你已经创建了一个代币合约，可以尝试来支持ERC23。

看起来ERC223和ERC23是相同的概念；ERC的值是223，但是当引用时，作者和所有的其它人误写成了ERC23非常多次，它现在也还是这样引用的。如果一句话说清楚的话，ERC223是规范号，代币说明时称为ERC23代币就好了。

协议代币与App币

协议代币为用来激励对某个协议的使用。比如，REP，Augur的声誉代币，用来鼓励对Augur去中心化预测协议的使用。大多数的以太坊的ERC20/ERC23代币都是协议代币，比如Golem的GNT，ICONOMI，BAT等等。

App币则是用来激励对某个特定DApp或客户端的使用，而不是因为其使用的协议提供的价值。其中一个例子是Status的SNT代币，可以用来在应用内获得价值（比如，进行消息推送，投票权，获得用户名等等）。

这种范式的转变是，我们可以开始投资协议代币而不是应用程序代币，因为我们可以建立在它们之上（任何人都可以在协议之上构建一个dapp，或为实现该协议的Dapp构建一个Dapp客户端）。

之前，这并不可能，因为加密代币，以及接下来的协议创新的时代，为了实现货币化，你自己可以在协议之上创建一个应用，并实现赢利。因为你自己可以实现协议的货币化，大家可以在未来更好的协作。

你也许可以阅读一下，关于0xProject的下面这篇文章，关于这两者区别的详细说明。

与智能合约交互

你与智能合约的交互（也称做调用函数和读取状态）通过连接到某个以太坊节点，并执行操作码。当前有各种各样的以太坊客户端，可以方便进行开发。Geth和parity都提供了控制台或浏览器的方式来更好的与智能合约交互。

如果你想要一个程序的库用来与智能合约交互的接口，也有这样的客户端实现。对于JS语言，可以使用web3.js。以于go语言，可以使用在go-ethereum中的的程序，提供了go包，用来与智能合约交互。

如果只是用来测试和开发，可以使用ethereumjs-testrpc来运行一个本地节点（译者注：这个节点压短区块时间等，可以方便打整的开发与测试）。

当你部署了一个智能合约，你实际进行的操作是向地址发送了一个交易，使用当前合约内容作为参数，一个以太坊交易详解。

Truffle和Embark

一旦你开始写智能合约，你会重复做大量的操作，比如编译源码为字节码和abi，部署到网络，测试然后部署合约等等。你也许希望更关注于你想要实现的东西。

Truffle和Embark框架，标准化和自动化了这些琐碎的工作。它们提供了一个好的开发，部署，以及更为重要的，测试智能合约的体验。

你可以查看这个文章来开启使用Truffle的旅程。

这篇文章，提供了使用Truffle来部署以及与智能合约交互的文章。

Embark提供了类似的，帮助开发者组织工程的稍有些不同的工具。

当你一开始接触智能合约这块时，应该尽量不要使用框架。直到你明白了使用框架能带来的价值时，才应该开始使用，正如你不应该通过来学习HTML语言一样。

ETHPM

分享是关心，所以ETHPM是一个去中心化的智能合约包管理资源库。使用ETHPM，你可以关联或连接到某个著名的合约或库，减少代码重复，尽可能理想的为未来的开发提供好的基础。

这里的这个规范，详细的说明了相关的信息以及背景。Truffle和Embark均可与之集成，并创造一个愉快的开发体验。

网络

Mainnet-以太坊主网，通常是所有客户端的默认网络。

Ropsten - 以太坊使用工作量证明的主测试网络。这个网络，因为低的计算量，容易遭到DDOS攻击，分片，或者其它问题。垃圾邮件攻击后被暂时放弃，最近才恢复使用。

Kovan-parity客户端组成的测试网络，使用授权证明来提升对垃圾邮件攻击的抗扰度，并且持续4秒的阻塞时间。

Rinkeby-geth客户端组成的测试网络，使用集团共识，尽管计算量低，但是对恶意行为者更有弹性。

你可以自己搭建你自己的测试网络，也许使用kubernetes或者docker-compose，但也许你将很快就可以不需要花什么时间。

帐户与钱包

一个以太坊帐户就是一个私钥和公钥地址对。它们可以用来存储ether，创建时不需要花费gas。

钱包则是用来管理ether的智能合约（一些代码）。这里是使用solidity写的一个钱包，运行于Mist浏览器。他们可以有许多的特性，比如多用户签名，纸？等等。

这样，我们就正确的定义了两个名词，前面看到其它人对这两个术语的困惑，并把所有能存ether的都叫作Wallet。

EVM以及智能合约创建的状态

在每个全节点网络上运行的智能合约代码在EVM内执行。这是您的标准虚拟机，执行一些字节码，除了这个vm与网络，文件系统，进程等隔离。没有人想要编写字节码，所以我们有一些更高级别的语言编译为EVM字节码。

Solidity

Solidity是第一批的描述智能合约的语言。当前是最流行的语言，因此也有最多的例子，文档，和教程。你应该学习这个，除非你有要学习其它的理由。

你可以使用基于浏览器的Remix IDE来进行快速验证。

下面是一个Solidity的合约：

LLL

LLL，是一门Lisp风格的底层编程语言，就像语言名称看到的这样。虽然以太坊官方并没有将它作为主要需要支持的语言，但它仍旧持续进行着更新，且与solidity在同一个资源库。

这是一个使用LLL语言写的一个ERC20代币的合约

LLL示例如下：

如果你正在学习，也许不是那么的容易习惯LLL语言的写法。

Serpent

Serpent是一个类Python的高级语言，最终也会被编译为EVM字节码。它主要被Augur团队使用。

但最近Zeppelin Solution团队发现其编译器有一个严重的bug，在这个问题被修复之前都不建议继续使用。

如果你对Augur如何解决这些漏洞感兴趣，你可以阅读Zeppelin Solution的这篇文章。

Serpent的合约看起来如下：

其它

在各种可用性和发展状态中还有一堆其他的高级语言，而且无疑将会被开发出来。 为了广泛采用，语言和编译器必须经过彻底的审查和测试，这当然需要时间。

智能合约反编译/Disassembly

可以通过prosity来反编译以太坊智能合约的字节码，可以使用evmdis来Disassembly。

智能合约的安全

一旦一个智能合约部署到了以太坊的网络上，它将是永不可变的，且将永久存在。如果你写了一个bug，你将不能下架这个有问题的版本，你只能在后续的版本中修复。

由于许多工程师开发的Ethereum和其他智能合同平台来自于Web开发，所以这个概念实在是太新，而且是疯狂的。

ConsenSys有一个非常棒的资源叫智能合约的最佳实践，你应该深入的理解一下。

一个Parity的钱包被黑的解释。

在你部署你的智能合约的时候，由于你管理的是真正的资金，你应该先开一个赏金计划，并尽量保证它完整的测试过。

Whisper

Whisper是一个集成进以太坊的消息系统。它允许DApp发布小量的信息来进行非实时的消息通信。

它使用协议。

尽管它已经有段时间没有更新了，这是一个使用Whisper协议实现一个聊天客户端的例子。

去中心自动化组织（DAOs）

这是一个组织（就像，一群人），其中，使用代码来保证最终的强制执行，而不是使用传统的法律文件。这群人使用智能合约来做常见组织做的所有的事情，比如在某件事上进行投票，比如决定是否对什么进行投资等等。

副作用是决策，管理，以及对什么进行投资的结果将会不可改变的存储在区块链上。

之前slock.it创建了标准的DAO框架来说明这个理念。在这里有对DAO概念的总览，以及如何使用框架来实现一个自己的DAO（译者注：这个项目由于bug被黑客攻击了）。