众说区块链：智能合约在建材链上的落地实践

上期《众说区块链》讨论的主题是“数字货币交易所”，围绕这个的相关主题，大家对这方面的相关话题展开了进一步的谈论。

本期《众说区块链》讨论的主题是“智能合约在建材链上的落地实践”。吉祥老师结合自身，以建材链STO项目为主，详细介绍了项目背景、STO与建材的结合方式，开发环境准备，基于ERC20 编写智能合约，测试链的分类，及在Ropsten下搭建节点，将智能合约部署上去等干货。

主题：智能合约在建材链上的落地实践

时间：8月11日（周六）晚9点-11点

主持人：佩瑶

特约嘉宾：吉祥

讨论实录

@颜颜:大家好，本周六，HiBlock区块链社区特别栏目《众说区块链》准时和大家见面啦，我是主持人佩瑶，非常感谢大家对社区的支持。

《众说区块链》由HiBlock区块链社区发起，每周六晚9点，在社群内组织一个区块链相关主题的讨论，在讨论过程中加深社区成员对区块链的理解。

在这个数字加密货币百花齐放的时代，数字加密货币已经成为我们重要资产的组成部分。而智能合约的安全影响着数字加密货币的价值，如BEC因为智能合约出现漏洞，蒸发了60亿，如此可见智能合约安全的重要性。智能合约是运行在公链上的,那么公链出现安全问题，可能会导致智能合约无法正常运行，公链之于智能合约，就犹如Android之于App，底层的安全更重要。

本次讲解以建材链STO项目为主，吉祥老师将详细介绍项目背景、STO与建材的结合方式，开发环境准备，基于ERC20 编写智能合约，测试链的分类，及在Ropsten下搭建节点，将智能合约部署上去。前端页面调用方式？以及开发过程中遇到的坑跟大家聊聊。

接下来欢迎本期特约嘉宾 吉祥，带领大家一起聊聊建材链～～～

知识干货

@吉祥:今天跟大家聊聊 智能合约在建材链上的应用

STO(Stone Token)的核心目标：

建立一个 去中心化的建材行业可靠规范可信的生态体系，连接每一个建材从业者，消费者可以追溯每一个建材的来源渠道及授权证明、时间等信息，建材从业者通过Token技术服务和管理，让建材数字资产便捷流通成为现实。

项目背景：

• 近年来，比特币和智能合约平台以太坊为代表的区块链技术高速发展，开创了一个革命性的新产业，发展出全新的商业和投资模式，对每个行业都呈现出不可估量的应用潜力，对于建材行业同样如此，并将深刻影响该行业的发展。

• 基于区块链的优势 与 建材行业的痛点，两方形成互补，形成新型生态模式。

为了有效激励生态建设者与参与者，实现生态的繁荣与增长，我们发行在建材生态圈内流通的原生通证 STO。

产品方案：

• 建材尤其是大宗交易，订货，交割问题。

• 智能合约，解决卖家信用

“假一赔十”，基于智能合约，自动进行赔付。用户无法真正信任建材供应商的广告。 基于触发的赔付条件，解决主管判断赔付标准的问题。因为区块链智能合约不能修改的特性，赔付过程将通过锁定在智能合约上的STO代币执行，从而保障了承诺的赔付必定会得到履行。

• 建材二次使用转移问题

○ 共享经济：剩余建材共享，线上商城二次销售。

• 建材溯源

• 建材商城

基于以太坊合约的代币

• Tokens是具备权益凭证属性的区块链应用项目的代币，这些区块链应用项目都是在基础链上发展出来的，具有特定应用场景的DAPP或者智能合约等，Tokens是这些应用链的“代币”集合统称。我们可以理解成：凡是建立在基础链上面的应用项目，它们发行的代币（应用代币）属于Tokens，带有“权益凭证”的属性。

• 关键字:代币、权益证明、通证

• Token实现了资产的数字化和价值的流通

• 区块链则为Token提供了必要的基础设施

@吉祥:个人认为，区块链与行业的结合，与实物锚定才是王道，可溯源、区块链 积分 等，都是非常好的切入点

二、开发环境搭建

windows下开发环境：

• Geth 工具 （命令行工具）

• Node.js （javascript运行环境）

○ 安装后，提供 truffle、npm 运行环境

○ 框架-Truffle - 最为流行的智能合约开发、测试和部署框架。经常与 Ganache (也是由 Truffle 团队开发) 一起搭配使用。

相关工具-Truffle boxes - 一些打包好的组件

• Vscode (开发solidity的智能合约，轻量级代码编辑器)

○ Visual Studio Code - ，好多支持 solidity 的插件。

○ 语言-Solidity - 官方推荐以太坊智能合约开发语言，也是目前最为主流的智能合约语言。

相关下载，搜索后进入官网，建议先在官网把相关文档过一遍

https://nodejs.org/

https://geth.ethereum.org/downloads/

https://code.visualstudio.com/

测试工具及环境：

• Ganache

• Etherum-Wallet 以太坊钱包

• MateMask

• Remix

○ 集成开发环境-Remix - 一个基于solidity语言的在线智能合约开发IDE，它提供从编译，调试到部署的全流程支持。

• EtherScan

○ 浏览器-Etherscan - 最为流行的以太坊浏览器，用于查看交易信息和合约代码

• gas 计算-EthGasStation - 估计交易费用和时间的网站

• 常用以太坊交互代码库

• Web3.js - 以太坊官方的 Java API

• Eth.js - 优化过的 Web3.js

三、基于ERC20 编写智能合约

什么是智能合约

• 智能合约就是区块链上一个包含合约代码和存储空间的虚拟账户。简单说，就是一个协议，会在区块链检测到某些特定数据条件下时触发。

• 基于 消息和事件 进行触发合约执行

合约工程创建,新建一个文件夹作为项目工作空间

Truffle init

在 vscode中项目的目录结构

• Contracts solidity合约编写的目录

• Migrations 存放部署合约脚本

• Build 合约编译后生成的目录

• Test 单元测试的目录

• Truffile.js truffle 默认的配置文件

合约执行过程

• Truffle compile 智能合约进行编译，生成字节码，成功后会在项目目录中生成一个build的目录

○ 重新编译所有的代码 truffle compile –all

• Truffile migrate 合约部署，

○ 重新部署合约 truffle migrate –reset

如何进行合约初始化

这个初始化，指的是合约部署到区块链上后，代币名称、总发行量 等

一般分两种，无参初始化和带参初始化

例如我下面的这段，无参初始化，在构造函数中，就指明了代币所有者、发行总量等。如果想动态初始化，构造中加入参数，部署操作时，传入即可。

@吉祥:在这里，有没有疑问，这个初始化如何执行或者调用呢？？

如果熟悉C#,类中有 构造函数，在这个类初始化时，该构造函数就自动执行了。

那在智能合约中，当合约部署到区块链上的时候，该构造的业务就执行了，不需要显示的去调用。

• 要在以太坊上进行操作，必需要有以太坊账户。当前有两类账户类型：

• 外部账户，可简单认为是“人类用户”，有私钥和余额，交易发送前会用私钥先签名。例如 钱包。

• 合约账户，合约部署之后，会随之对应有一个账户，由余额和相应的合约状态数据。它由外部消息来触发执行。触发源来自外部账户或其他合约账户。

•常见的编码套路有：

• 对于支付，优先采用“取款”，而不是“转账”（即send或transfer），避免接收合约恶意fallback函数。

• 对于支付，采用CDI模式，避免重入问题。即：

○ 检查 -> 更改本合约状态 ->支付。

• 善用Modifier进行权限控制。

• 使用mapping类型保存合约数据，甚至为了方便升级，单独分离出两类：

○ 数据合约，仅包含mapping，保留操作mapping的函数，客观上类似数据表。

○ 控制合约，仅包含逻辑控制，通过数据合约的接口操作数据。若逻辑有问题，只需升级本合约即可，数据仍然得以保留。

智能合约的编写，要基于项目白皮书，按照实际的规范来。

如果要把智能合约的安全等级 升一级，建议 基于 OpenZeppelin 进行重构，前提是业务一定要清

OpenZeppelin ，简书和 git上可自行查阅

openzeppelin-solidity，安全合约库

来自 https://www.jianshu.com/p/d78353772029

@吉祥:使用测试或者调试器与合约进行交互非常好，或者你也可以手动执行交易。 Truffle 提供了两种简单的方式与合约交互。

• 入口：在vscode菜单中打开，点击 “集成终端”

• Truffle console 一个可以和任何以太坊客户端交互的交互式控制台。

• Truffle Develop 一个提供了本地私有开发链的交互式控制台。

这里的 truffle develop ，是开发智能合约运行，最简便的方式，不需要考虑区块链环境。从本地就直接运行了一个私有链环境，这个链只能你本机能访问到，其它机子无法访问。

@吉祥:这里使用Truffle Develop。这个是truffle内置的客户端，帮助你使用简单的命令来创建一个完整的区块链环境，没有安装要求。跟命令行版本的Ganache基本类似。唯一要注意的是在truffle develop里执行truffle命令的时候需要省略前面的“truffle”，比如“truffle compile”只需要敲“compile”就可以了。

单元测试：

默认生成的项目，在根目录有 test 文件夹，按照 编码格式，构建相应业务的检测。

Truffle 提供了一个 自动化测试框架，分两种编码格式：

在javascript中编写，测试从外部执行我们的合约

在solidity 中编写，测试从内部执行我们的合约

测试链的选择：

Ropsten 以太坊官方提供的测试网络，使用pow共识机制

Kovan 使用权威证明的共识机制，简称poa

Rinkeby 以太坊官方提供的测试网络，使用poa共识机制

在 Ropsten测试链环境下：

• 新建用户账户，搭建节点

○ Personal.newAccount()

• 导入原有账户，搭建节点

同步区块的方式：

Full Node 全节点

Lite Node 轻节点，只同步个人的账户信息，该模式不能挖矿

Fast 同步区块头的模式，速度快一些

查找帮助 Geth -h

那有个疑问，什么是Geth呢？

Geth 全称是 go-ethereum,看到这个，是不是清晰了一些，是以Go语言编写的以太坊客户端。

Geth 创建节点，同步区块，geth命令

geth –unlock 0x3429ce9c987385aa144bef0b249dae1368cd87f9 –datadir testnet –testnet -syncmode “fast” –rpc –rpcport “8545” –rpcapi db,eth,net,web3,personal –port “30303” –rpccorsdomain “*” –ipcdisable –mine

参数解读：

–unlock 解锁账户

–datadir 文件夹 将同步区块放在哪个文件夹下

–testnet 默认在 Ropsten测试链

–syncmode “fase” 同步区块模式，快速

–rpc 表示开启HTTP-RPC服务

–rpcport “8545” 指定HTTP-RPC服务监听端口号 （默认8545）

–rpcapi 需要哪些api

–port “30303” port端口

–mine 默认启动挖矿

执行上面的 geth 命令后，就开始同步区块，目的是把网络上的区块全部下载到本地，与网络同步最新状态。

六、发布后获得 合约地址、ABI 等参数，在前端进行调用合约交互

相关参数获取：

• 测试链的机子ip 和 端口 （–rpcport “8545”,该命令指定发布出去的端口）

• 合约地址 在build 文件夹下面找对应的合约名称的文件

• ABI信息 在build 文件夹下面找对应的合约名称的文件

@吉祥:我们前面说到过，测试链 执行合约，是需要消耗gas的，测试链服务端开启挖矿模式，就会慢慢获得gas，那么其它账户如何也能获得gas,进行相关业务操作?

通过命令，从0号账户给 1号账户 ，转1个eth

Eth.sendTransaction({from:eth.acounts[0], to:eth.accounts[1], value:web3.toWei(1,”ether”) });

toWei 代表把1个eth以太币，转换成 wei 单位，1eth=10 ** 18 wei;

三种方式与区块链交互

• Javascript control geth控制台

• Json-rpc 无状态远程调用协议

• Web3.js 以太坊提供的javascript库

七、在以太坊Ropsten浏览器上，查询交易记录

以太坊主网地址：

https://etherscan.io/

@吉祥:本次主题是，智能合约在建材链上的落地实践，建材可溯源，将建材实际的流转起来，通过购买建材送STO代币，代币可进行消费，形成这样一个生态体系。本次分享，以技术为主，有问题大家及时交流，相互学习

互动阶段

@杨镇:业务流程能否再细说下？建材如何与token

@杨镇:对应

@吉祥:通过一段时间的项目实战发现，像 truffle 、geth 等 api很全，直接进官网 或者 在命令行 -h 进行帮助，都能找到想要的内容。效率相对会高一些

@杨镇:有物联网制支持了么？

@吉祥:与物联网没有支持

@杨镇:那建材如何跟token相对应？业务上怎么走通？

@吉祥:购买建材，送 STO代币， 进行一定的比例锚定， 代币可购买建材，进行流通，

@杨镇:这个锚定能否再解释一下下？

@Kevin:有个问题，ETH客户端中EVM的gas和字节码和stateDB这几部分关系架构是什么呢？能否详细梳理讲一下？

@吉祥:Gas 是 执行交易消耗的比特币，由 消耗的数量 * 单价 来决定

@吉祥:字节码 是 合约编译后，在 build文件夹中生成的二进制码等文件，文件中可获取到 合约地址和 ABI 信息

@ATU:你们的代币有什么用呢

@Kevin:因为现在个人负责项目工作是改写以太坊EVM那块，在开发公链这样

@Kevin:还有个问题，ETH客户端中EVM的gas和字节码和stateDB这几部分关系架构是什么呢？能否详细梳理讲一下？

@杨镇:@Kevin 你的这个问题要看黄皮书和客户端源码。stateDB就是levelDB，用键值对形式保存每个区块定稿后的stateRoot和整个state Trie的对应关系，每个状态变动会在当前 state Trie中根据设定的算法修改相应的键值。EVM的处理是独立的，每个原始交易会触发一个EVM执行，EVM执行中又会触发子执行，这个过程中都可能修改 stateDB，在交易结束的时候会看这些执行中是否有错误，如果有，会把整个执行的状态修改撤销，如果没有，则commit到stateDB，继续执行下一个交易。不过这个问题，和今天的分享没关系……

@ATU:今天的主题是怎么发一个智能合约，但是我其实比较关心，您的token怎么解决建材的痛点的

@吉祥:在我最开始发的内容中有

@ATU:我在你的那个主题里面看到，想解决的问题挺多，一个是溯源，一个是建材行业的数字资产，但是我个人认为一个token是完全解决不了溯源问题的。

@吉祥:产品方案：

• 建材尤其是大宗交易，订货，交割问题。

• 智能合约，解决卖家信用

“假一赔十”，基于智能合约，自动进行赔付。用户无法真正信任建材供应商的广告。 基于触发的赔付条件，解决主管判断赔付标准的问题。因为区块链智能合约不能修改的特性，赔付过程将通过锁定在智能合约上的STO代币执行，从而保障了承诺的赔付必定会得到履行。

• 建材二次使用转移问题

○ 共享经济：剩余建材共享，线上商城二次销售。

• 建材溯源

建材商城

@ATU:第二个，我对建材行业不了解这里面也会有积分问题吗

@吉祥:没有积分

@姜信宝老师 BoB :溯源这个问题，已经是一个伪命题了。

@吉祥:个人认为还得分行业去看

@姜信宝老师 BoB :这个不用讨论哈。 区块链解决最大的是信任问题。 所以你的方案里面，信任的层面，可以看看用什么方式解决。其实不是溯源的问题。

@吉祥:嗯，对的

@ATU:STO(Stone Token)的核心目标：

建立一个 去中心化的建材行业可靠规范可信的生态体系，连接每一个建材从业者，消费者可以追溯每一个建材的来源渠道及授权证明、时间等信息 因为看到了这句，随口问一下

@吉祥:嗯，对的，让每个建材从业者 都能获益，像矿工一样

@Kevin:@风静縠纹平  好的，目前已经把gas消耗部分从EVM中去掉了，正在看改版后栈虚拟机和字节码那块有没有问题

@颜颜:吉祥老师今晚的分享很精彩，但时间原因，今晚就结束了哈

多谢吉祥老师今晚精彩的分享，今天先聊到这里，大家可以继续消化一下。讨论的内容会沉淀下来发布在公众号，还有想问的可以在文末留言哦~

下周六晚9点，《众说区块链》不见不散~

本文内容来源于：HiBlock区块链社区微信群讨论

【众说区块链】是HiBlock区块链社区组织的微信群讨论活动，每周六晚9点准时开始，围绕一个主题进行讨论，有兴趣的小伙伴加小助手：baobaotalk_com入群吧~

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