La publicación ¿Cómo crear contratos inteligentes paso a paso para aplicaciones Blockchain? apareció por primera vez en Coinpedia Fintech News
Introducción
En el mundo de la tecnología blockchain en rápida evolución, los contratos inteligentes se destacan como una de las innovaciones más transformadoras. Los contratos inteligentes son acuerdos que se ejecutan por sí mismos. Las reglas del contrato están escritas como código. Estos contratos hacen cumplir los términos del acuerdo cuando se cumplen condiciones específicas, sin necesidad de intermediarios. Los contratos inteligentes forman el núcleo de la tecnología blockchain.
Permiten que las aplicaciones descentralizadas (dApps) funcionen sin una autoridad central. Los contratos inteligentes garantizan que las transacciones y operaciones sean confiables, abiertas y seguras al ejecutarse cuando se cumplen las condiciones. Los desarrolladores que se vuelven expertos en la creación de contratos inteligentes pueden idear nuevas soluciones en muchas industrias.
Herramientas de desarrollo de contratos inteligentes
Entornos de desarrollo:
Truffle: es un marco de desarrollo que proporciona un conjunto de herramientas para el desarrollo, compilación, vinculación e implementación de contratos inteligentes.
Hardhat: Hardhat es una opción popular entre los desarrolladores debido a sus características como flexibilidad y extensibilidad. Además, tiene un ejecutor de tareas integrado y capacidad de administración de red, y puede ampliar sus funcionalidades a través de complementos.
Ganache: una cadena de bloques personal para desarrolladores de Ethereum. Se utiliza para implementar contratos, desarrollar aplicaciones y ejecutar pruebas.
Instalar y configurar entornos de desarrollo.
1. Instale Node.js y configure npm2. Instalar trufa: npm install -g trufa3. Instalar Hardhat: instalar –save-dev hardhat4. Instalar Ganache
Marcos de prueba:
Mocha y Chai son esenciales para probar los contratos en JavaScript. Mocha es un marco de pruebas y Chai es una biblioteca de aserciones que ayudan al unísono a ejecutar pruebas y escribir aserciones de pruebas.
Ganache es una cadena de bloques personal para el desarrollo de Ethereum que puedes usar para implementar contratos
Mejores prácticas para probar contratos inteligentes:
Escribir casos de prueba completos
Utilice afirmaciones
Simulacros de dependencias externas
Automatizar pruebas
Optimice el uso de gas
Realizar pruebas de seguridad
Mantener un conjunto de pruebas
Implementación de red de prueba
Uso de ejemplo:
const { esperar } = require(“chai”);describe(“contrato de SimpleStorage”, function() {it(“La implementación debe asignar el valor inicial”, función async() {const [propietario] = await ethers.getSigners() ;const SimpleStorage = esperar ethers.getContractFactory(“SimpleStorage”);const simpleStorage = esperar SimpleStorage.deploy(); esperar simpleStorage.deployed(); esperar(esperar simpleStorage.get()).to.equal(0); }) ;it(“Debería almacenar el valor correcto”, función asíncrona() {const [propietario] = esperar ethers.getSigners();const SimpleStorage = esperar ethers.getContractFactory(“SimpleStorage”);const simpleStorage = esperar SimpleStorage.deploy() ;await simpleStorage.deployed();const setValue = await simpleStorage.set(42);await setValue.wait(); expect(await simpleStorage.get()).to.equal(42); });});
Construyendo contratos inteligentes
Ciclo de vida del contrato inteligente:
Echemos un vistazo al ciclo de vida del contrato inteligente.
1. Diseño: Aquí necesitamos definir las métricas de diseño y el propósito y requisito del contrato.2. Desarrollo: este es el paso crucial en el que debe escribir el código del contrato3. Pruebas: Necesitamos validar el contrato mediante pruebas4. Implementación: ahora, una vez realizados los pasos anteriores, puede implementar el contrato en la red.5. Mantenimiento: Monitorear y actualizar el contrato periódicamente.
Redacción de contratos inteligentes:
Ejemplo de una plantilla de contrato inteligente básica (sin incluir los detalles de Solidity):
solidez pragma ^0.8.0; contrato SimpleStorage { uint256 datos almacenados privados; conjunto de funciones (uint256 x) público { storedData = x; función get() vista pública devuelve (uint256) { devuelve datos almacenados; }}
En el código anterior, los componentes principales son variables de estado, funciones y eventos. Las funciones en un contrato definen las acciones que deben realizarse y las variables de estado almacenan los datos.
Patrones y prácticas comunes:
Patrón de fábrica:
El patrón Factory influye en la creación de muchas instancias de un contrato. Esto resulta útil para crear nuevos contratos sobre la marcha, como configurar nuevas versiones de un contrato para diferentes usuarios o escenarios.
Patrón singleton:
El patrón Singleton garantiza que un contrato tenga solo una instancia y brinda una forma global de acceder a ella. Esto resulta útil para contratos que manejan estados o recursos globales, como un registro principal o un contrato que gobierna cosas.
Mejores prácticas para redactar contratos mantenibles y eficientes.
Mantenga los contratos simples y comprensibles
Utilice nombres descriptivos
Siga los estándares de codificación
Optimice el uso de gas
Implementar control de acceso
Realizar auditorías periódicas
Mantener la documentación adecuada
Interactuar con contratos inteligentes:
Usamos Web3.py y ether.js para la interacción con los contactos implementados y la integración front-end.
Aquí hay algunos fragmentos de código de ejemplo:
desde web3 importar Web3# Conéctese a la red Ethereumweb3 = Web3(Web3.HTTPProvider('https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID'))# Defina el contrato ABI y direcciónabi ='[{“constant”:false ”,entradas”:[{“nombre”:”x”,”tipo”:”uint256″}]”,nombre”:”conjunto”,”salidas”:[]”,pagable”:falso”,estadoMutabilidad”: ”no pagadero”,”tipo”:”función”},{“constante”:verdadero,”entradas”:[]”,nombre”:”obtener”,”salidas”:[{“nombre”:””,”tipo ”:”uint256″}],”payable”:false”,stateMutability”:”view”,”type”:”function”}]'contract_address = '0xYourContractAddress'# Crear una instancia de contratocontrato = web3.eth.contract(dirección =contract_address, abi=abi)# Llame a las funciones del contratostored_data = contract.functions.get().call()print(f'Stored Data: {stored_data}')# Envíe una transacción para modificar el estado del contratotx_hash = contract.functions. set(42).transact({'from': web3.eth.accounts[0]})web3.eth.waitForTransactionReceipt(tx_hash)
A continuación se muestra el fragmento de código para la integración frontend utilizando Web3,js.
<!DOCTYPE html><html><head> <title>Almacenamiento simple</title> <script src=”https://cdn.jsdelivr.net/npm/web3@latest/dist/web3 .min.js”></script></head><body> <h1>Almacenamiento simple</h1> <p id=”storedData”></p> <button onclick= ”setData()”>Establecer datos</botón> <script> const web3 = new Web3(Web3.givenProvider || 'http://127.0.0.1:8545'); const direccióncontrato = '0xSuDirecciónContrato'; const abi = [ /* ABI del contrato */ ]; contrato const = nuevo web3.eth.Contract(abi, contractAddress); función asíncrona getData() { const almacenadoData = await contract.methods.get().call(); document.getElementById('storedData').innerText = almacenadoDatos; } función asíncrona setData() { cuentas constantes = await web3.eth.requestAccounts(); await contract.methods.set(42).send({ from: cuentas[0] }); obtener datos(); } obtener datos(); </script></body></html>
Seguridad de contrato inteligente
La seguridad es primordial en Blockchain. Mantener las medidas y prácticas de seguridad es fundamental.
Vulnerabilidades comunes:
Algunas vulnerabilidades comunes en este dominio son la reentrada y el desbordamiento/desbordamiento de enteros.
Reentrada: este es el fenómeno en el que los atacantes solicitan un contrato repetidamente antes de que se complete la ejecución anterior.
Desbordamiento/subdesbordamiento de enteros: estos son errores que ocurren cuando los cálculos exceden los valores máximos o mínimos.
Mejores prácticas de seguridad:
Técnicas para asegurar contratos inteligentes:
Utilice la última versión de Complier
Siga la interacción controles-efectos
Limitar la cantidad de código en funciones alternativas
Auditar periódicamente los contratos.
Uso de bibliotecas y marcos para mejorar la seguridad:
OpenZeppelin es una biblioteca de contratos seguros y examinados por la comunidad. Se asegura de que sus contratos estén protegidos.
Herramientas de auditoría:
MitoX
MythX es una herramienta de análisis de seguridad que realiza análisis de seguridad en sus contratos inteligentes.
Pasos para integrar MythX en el flujo de trabajo de desarrollo:
Regístrese en MythX,
configura tu proyecto
ejecutar escaneos para identificar
solucionar problemas de seguridad.
Deslizarse
Slither busca errores en los contratos de Solidity. Es una herramienta que no ejecuta el código, sino que lo comprueba en busca de problemas. Slither verifica su código para encontrar problemas de seguridad comunes. También brinda ideas para mejorar su código.
Realización de auditorías de seguridad en contratos inteligentes:
Revisar el código para detectar vulnerabilidades.
Utilice herramientas automatizadas
Abordar los problemas identificados antes de la implementación final.
Implementación e interacción
Estrategias de implementación:
Redes de prueba:
Las Testnets son redes blockchain que copian la red principal de Ethereum pero utilizan Ether de "prueba" sin valor. Los desarrolladores los utilizan para comprobar los contratos inteligentes antes de colocarlos en la red principal.
Rinkeby: una red de prueba de prueba de autoridad que se ejecuta y no falla.
Ropsten: una red de prueba de prueba de trabajo que se parece mucho a la red principal de Ethereum.
Kovan: otra red de prueba de prueba de autoridad que se sabe que es rápida y estable.
Configuración de las Testnets para su implementación:
//In Trufflemodule.exports = { networks: { rinkeby: { provider: () => new HDWalletProvider(mnemotécnico, `https://rinkeby.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID`),network_id: 4, // ID de Rinkeby gas: 4500000, // Rinkeby tiene un límite de bloqueo más bajo que mainnet gasPrice: 10000000000 } }};///Implementar el contrato: trufa migrar –red rinkeby
Por último, verifique el contrato implementado en Etherscan u otros exploradores de bloques similares.
redes principales
Esta es la red principal de Ethereum donde ocurren todas las transacciones de la vida real y aquí el despliegue involucra éter real.
Configuración de la Red:
module.exports = { networks: { mainnet: {provider: () => new HDWalletProvider(mnemotécnico, `https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID`), network_id: 1, // ID de Mainnet gas: 4500000 , // Límite de bloqueo de Mainnet gasPrice: 10000000000 // 10 gwei (en wei) } }};
Consideración de optimización de gas:
Optimizar el uso del gas es crucial para reducir los costos de implementación y hacer que su contrato inteligente sea más eficiente.
Minimizar las operaciones de almacenamiento.
Realizar operaciones por lotes
Utilice tipos de datos eficientes
Evite los arreglos dinámicos en el almacenamiento
Interoperabilidad e integración
Compatibilidad entre cadenas:
Las interacciones entre cadenas se utilizan para la interoperabilidad.
Técnicas de interacción con múltiples redes blockchain:
Intercambios atómicos:
Permite el intercambio entre dos blockchains diferentes sin involucrar a un tercero. Utiliza contratos de tiempo bloqueado (HTLC) para garantizar que ambas partes cumplan las condiciones.
Protocolos de interoperabilidad:
Polkadot y Cosmos permiten que las cadenas de bloques intercambien mensajes libremente e interoperen entre sí mediante el protocolo de comunicación entre cadenas de bloques.
API y oráculos:
Los oráculos sirven como servicios de terceros que suministran datos externos a contratos inteligentes. Funcionan como un vínculo entre la cadena de bloques y los sistemas fuera de la cadena, lo que permite que los contratos inteligentes interactúen con datos y eventos del mundo real.
¿Por qué utilizar oráculos?
Los contratos inteligentes no pueden acceder a datos o API fuera de la cadena. Los oráculos proporcionan los datos externos necesarios para ejecutar contratos inteligentes basados en entradas del mundo real, lo que los hace más adaptables y útiles.
Chainlink se destaca como una de las redes Oracle descentralizadas más utilizadas. Permite que los contratos inteligentes interactúen con fuentes de datos externas, API web y pagos bancarios tradicionales.
Las API permiten que los contratos inteligentes se conecten con servicios y datos externos, lo que impulsa lo que pueden hacer. Esto incluye todo, desde obtener información financiera hasta trabajar con sitios de redes sociales.
Temas avanzados
Contratos inteligentes actualizables:
Patrones de proxy: los proxy permiten actualizaciones de contratos sin cambiar la dirección del contrato.
Técnicas para actualizar: poner en práctica patrones que permitan actualizaciones lógicas manteniendo los datos intactos.
Soluciones de capa 2:
Las soluciones de capa 2 se utilizan para la escalabilidad.
Lightning Network: Bitcoin utiliza esta solución fuera de la cadena para realizar transferencias más rápidas y económicas. Establece rutas de pago entre usuarios.
Plasma y Rollups: Ethereum escala con estas herramientas. Manejan transacciones fuera de la cadena y brindan un breve resumen a la cadena principal. Esto reduce el trabajo de la cadena de bloques principal.
Aplicaciones del mundo real y estudios de casos
Análisis de estudio de caso:
Podemos tomar el ejemplo de Uniswap: intercambio descentralizado.
Descripción general del proyecto: es un DEX basado en Ethereum que utiliza el creador de mercado para facilitar el comercio de tokens ERC-20 a través de fondos de liquidez.
Partes clave: grupos de liquidez, contrato de contratos principales del sistema AMM para crear nuevos contratos de pares para enrutar operaciones.
Buenas prácticas: controles de seguridad periódicos, mejorar el uso del gas y establecer la toma de decisiones comunitaria con el token UNI.
Desarrollo del proyecto:
Orientación sobre cómo iniciar y gestionar su proyecto de contrato inteligente:
Defina el alcance del proyecto: identificación e investigación de problemas. Elija la plataforma blockchain adecuada. Diseñe el contrato inteligente: verifique la arquitectura, la seguridad y la optimización. Desarrollar y probar. Implementar y mantener.
Consideraciones clave para la planificación y ejecución de proyectos.
Experiencia de usuario (UX)
Participación de la comunidad
Cumplimiento normativo
Sostenibilidad.
Conclusión
Antes de concluir, echemos un vistazo a las tendencias futuras. ¿Qué está por venir en los contratos inteligentes?
Nueva tecnología como pruebas de conocimiento cero (ZKP) y organizaciones autónomas descentralizadas (DAO). Más uso de soluciones de capa 2 para escalar las cosas. ¿Cómo podría esto cambiar el desarrollo y los usos futuros? Los contratos inteligentes seguirán impulsando nuevas ideas en diferentes campos para que las cosas funcionen mejor, sean más abiertas y se mantengan seguras.
Cuando los desarrolladores siguen estos pasos y buenas formas de hacer las cosas, pueden crear, comenzar a utilizar y mantener contratos inteligentes para todos los proyectos de blockchain. El mundo cambiante de la tecnología blockchain abre oportunidades interesantes para desarrollar nuevas ideas y construir cosas nuevas. ¡Feliz codificación!
Lea también: Interactuar con una red Blockchain
