使用Node.js部署智能合約(Smart Contract)

最新推荐文章于 2022-09-27 15:11:00 发布

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分类专栏：以太坊 ETH / 开发教程以太坊 ETH / 智能合约 Node.js 文章标签： Node.js ethereum Parity 智能合约以太坊

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從智能合約原始檔、編譯、部署，一氣呵成

我想大部分的人應該都是為了寫智能合約(Smart Contract)而選擇使用Ethereum，在開發應用程式(Dapp)時，若能透過程式碼自動部署智能合約，就像truffle一樣，即可以省下可觀的測試時間。

本教學文適合有Node.js與Solidity基礎的讀者。

本文預設的系統架構如下圖，共有兩個角色，首先有作為測試使用的PoA chain，包含至少兩個Authority node node0, node1 。接著是以node.js開發的app，將會使用web3.js module (這是本篇的主角)，透過JSON RPC API與 node0 溝通。全部的流程只有下列三個步驟：

連結至 node0
編譯智能合約
透過 node0 部署至PoA chain

系統架構圖

1. 架設測試用的chain

可以依據自己的習慣使用testrpc, ethereum testnet或是參考下列文章建立一個測試用的PoA chain。

使用Parity建立Proof-of-Authority (PoA) Ethereum Chain
5分鐘快速從無到有建立Ethereum聯盟鏈medium.com

在後續的操作過程中，chain都要保持開啟的狀態，不再特別提醒。

2. 建立Node.js專案

$ mkdir deploy_contract
$ cd deploy_contract
$ npm init #一路enter到底

此時檔案結構如下：

deploy-contract
└── package.json

3. 連接至PoA chain

為了讓其他開發者能夠方便地與Ethereum node溝通，Ethereum定義了JSON RPC API介面，使用JSON-RPC 2.0標準。基本上這是一個無關傳輸協定(transport agnostic)的標準，只定義資料交換格式，所以不管是透過HTTP或是socket通訊，都應該要得到相同的結果。

因為我們使用node.js開發app，所以選擇使用web3.js模組，它完整實作了JSON RPC API，可以很方便地呼叫 node0 幫我們做事。

Step 1. 安裝web3.js模組

$ npm install web3 --save #在deploy_contract目錄裡安裝web3.js模組

Step 2. 新增index.js檔案，填入下列code

ethereumUri設定連接至 node0 的位址與port，一般來說JSON RPC的port是8545，但此範例是依照PoA chain的設定使用 http://localhost:8450。
設定web3 Provider連接至 node0 ，接著呼叫isConnected()確認連接是否成功
最後取些基本資料，coinbase, getBalance, accounts，測試是否能夠順利溝通。輸出資料如下(若有按照PoA chain來設定輸出應該會一致，但balance可能會有些微差異)
coinbase 就是 node0 的Authority account位址
accounts 列表會有兩個，一個是 user account，另一個是Authority account。

$ node index.js //執行

connect至node的輸出結果

此時檔案結構如下：

deploy-contract
├── index.js
├── node_modules
└── package.json

4. 編譯智能合約sol檔案

這邊要使用solc.js模組來編譯智能合約sol檔案，最後取得部署合約需要的資訊：

ABI (Application Binary Interface)
bytecode

Step 1. 安裝solc.js

$ npm install solc --save

Step 2. 建立contracts資料夾

$ mkdir contracts
$ cd contracts

Step 3. 在contracts資料夾裡面新增一個BasicToken.sol檔案

填入下列code (此範例由openZeppelin專案修改而來)

此時檔案結構如下：

deploy-contract
├── contracts               //新增
│   └── BasicToken.sol      //新增
├── index.js
├── node_modules            
└── package.json

Step 4. 開啟index.js，載入fs與solc模組，並加入編譯合約的程式碼

透過fs.readFileSync讀取BasicToken.sol內容
使用solc.compile編譯合約，得到一個JSON物件
取出我們需要的bytecode與ABI
最後印出ABI看看是否跟BasicToken.sol定義的function相同

$ node index.js //執行

輸出截圖，後面省略

5. 部署智能合約

部署合約就跟一般的交易一樣，需要發送一個交易至 node0 ，因此要付交易手續費(gas)，所以需要一個有足夠ETH的帳戶，這邊使用 user 這個User account，但使用之前要透過web3.personal.unlockAccount解除鎖定。

Step 1. unlockAccount

開啟index.js，修改connect部分的程式碼，如下：

宣告address為user account

const address = '0x004ec07d2329997267Ec62b4166639513386F32E'; // user

呼叫web3.personal.unlockAccount(addr, passwd)解鎖user account
addr填入欲解鎖的帳戶，即上面的 address
passwd填入帳戶的密碼，如PoA chain裡的 'user'

if (web3.personal.unlockAccount(address, 'user')) {
    console.log(`${address} is unlocaked`);
}else{
    console.log(`unlock failed, ${address}`);
}

執行

$ node index.js //執行

會看到unlocked資訊，後面省略

Step 2. 加入部署合約的code

開啟index.js，code加在最後面，如下：

先預估會消耗的gas， web3.eth.estimateGas({data: bytecode}) 這邊只需要提供交易的data資訊即可。

但是，若只填入bytecode，執行時會發生下列Invalid params錯誤，這是因為Parity確實依照JSON RPC 2.0規範來實作，數值都是以 0x 起頭，而solc.js產生的bytecode並沒有 0x 因此會丟出錯誤，所以正確的參數為：

web3.eth.estimateGas({data: '0x' + bytecode})

若是連接到geth node而非parity node，應該就不會遇到這問題。

只填入bytecode會發生Invalid params錯誤

使用abi建立一個contract instance

let MyContract = web3.eth.contract(abi);

部署合約使用 web3.js封裝過的MyContract.new()，就會自動幫我們發送transaction至 node0

new()參數如下圖，總共有四個，其中 param1, param2 是optional，就我們的例子不需要填寫，只要給 transaction object與callback即可。

web3.js的contract.new() method

transaction object需要提供下列資訊：

{
    from: address,              // user account
    data: '0x'+ bytecode,       // 記得加 '0x'
    gas: gasEstimate + 50000    // 多加一些gas，不然gas會不足
}

為了等待callback，以取得transaction id與部署之後的contract address，再加入下列wait function

(function wait () {
    setTimeout(wait, 1000);
})();

執行程式

$ node index.js

輸出transaction id 與 contract address，前面省略

完整的index.js內容應該要長這樣：

6. 測試智能合約功能

我們有contract address與abi就可以使用Parity UI加入已經部署成功的合約，並且使用合約上面的功能。

礙於篇幅長度，這邊使用Parity UI來測試，下次再寫篇透過web3.js呼叫智能合約的介紹文。

Step 1. 到SETTINGS頁面開啟Contracts功能

開啟Contracts功能

Step 2. 設定已經部署成功的智能合約

至CONTRACTS頁面，選擇WATCH CONTRACT

選擇 WATCH CONTRACT

選擇Custom Contract

填入contract address, abi, 以及名稱

contract address，請填入node.js app輸出的address

0xaec4f25d8eb795b14f665ceb88b6fd9114c34bce

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