Пост «Взаимодействие с сетью блокчейн» впервые появился на Coinpedia Fintech News

1. Введение

Взаимодействие с блокчейном открывает путь разработчикам, стремящимся использовать технологию блокчейна. Он помогает вам создавать децентрализованные приложения, выполнять смарт-контракты и интегрировать функции блокчейна. В этой статье представлены все предварительные условия и шаги, необходимые для настройки подходящей среды, выполнения операций и разработки лучших решений и приложений в блокчейне. Итак, вы готовы?

2. Настройка среды

При настройке среды важно выбрать правильные инструменты в соответствии с вашими интересами и требованиями.

  • Соединение узла:

Соединение узла, как следует из названия, — это подключение узла к сети. Этот узел является шлюзом для доступа к данным и сервисам блокчейна.

Большинство узлов блокчейна предоставляют конечные точки удаленного вызова процедур (RPC) и WebSocket. Здесь RPC в основном используется для синхронных запросов, а Websocket используется для данных в реальном времени и описания событий.

3. Установление связей

  • Библиотеки и инструменты:

Для установления соединений доступны различные библиотеки, большинство из них основаны на двух самых популярных языках программирования Python и JavaScript.

Библиотеки JavaScript — это Web3.js и ethers.js, которые в основном используются для взаимодействия с узлами Ethereum. Web3.py — это эквивалент web3.js в Python, который также используется для взаимодействия узлов Ethereum.

Кроме того, некоторые другие библиотеки — это Go-Ethereum, основанный на Golang, и Nethereum, основанный на C#.

Кроме того, для других языков программирования вы можете проверить документацию различных языков и их библиотек для настройки.

  • API-интеграция:

Использование API и библиотек для взаимодействия с внешними сетями упрощает взаимодействие. Некоторые популярные API — это Infura, обеспечивающая масштабируемую инфраструктуру, Alchemy, используемая для разработки Ethereum. Infura Infura предлагает надежную инфраструктуру для связи с сетью Ethereum. Infura упрощает подключение к Ethereum, предоставляя надежные и расширяемые сервисы API. Некоторые другие API — это Quicknode, Moralis и шлюз Ethereum от Cloudflare.

Доступны различные API, но процесс установки состоит из следующих общих шагов:

  • Создание учетной записи

  • Генерация ключа API

  • Используйте сгенерированный ключ для настройки соединения.

4. Запрос к блокчейну

Запросы в блокчейне аналогичны запросам к любой другой базе данных для получения данных временных рядов. Вы можете запросить доступ к данным, чтобы получить их и прочитать.

  • Чтение данных:

Вы можете получить различную информацию из блокчейна, например детали блока, данные транзакций и балансы счетов. Библиотеки, о которых мы говорили ранее, имеют функции для выполнения операций чтения. Например, в Web3.js есть такие методы, как web3.eth.getBlock() и web3.eth.getTransaction().

  • Прослушивание событий:

Сети блокчейна создают события для конкретных действий. Настройка прослушивателей позволяет реагировать на эти события по мере их возникновения в режиме реального времени. Используйте соединения WebSocket или опрос, чтобы быть в курсе новейших событий и данных, и это тип обработки данных.

5. Запись в блокчейн

Размещение данных в блокчейне требует от вас создания и подписания транзакций, а также работы со смарт-контрактами. Этот раздел покажет вам, как сделать это, используя известные библиотеки.

  • Создание транзакций:

Создание и подписание транзакций:

Javascript(Web3.js)

const Web3 = require('web3');const web3 = new Web3('https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID');const account = web3.eth.accounts.privateKeyToAccount('YOUR_PRIVATE_KEY');web3 .eth.accounts.wallet.add(account);web3.eth.defaultAccount = account.address;const tx = {    от: account.address,    to: 'RECIPIENT_ADDRESS',    значение: web3.utils.toWei('0.1', 'ether'),    gas: 21000,};web3.eth.sendTransaction(tx)  .on('receipt', console.log).  .on('error', console.error);

Использование Web3.py (код Python)

из web3 import Web3web3 = Web3(Web3.HTTPProvider('https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID'))account = web3.eth.account.privateKeyToAccount('YOUR_PRIVATE_KEY')tx = {    'from': account .address,    'to': 'RECIPIENT_ADDRESS',    'value': web3.toWei(0.1, 'ether'),    'gas': 21000,    'nonce': web3.eth.getTransactionCount(account.address),}signed_tx = account.signTransaction(tx)tx_hash = web3.eth.sendRawTransaction(signed_tx.rawTransaction)receipt = web3.eth.waitForTransactionReceipt(tx_hash)print(квитанция)

Теперь, когда вы написали транзакцию, она отправляется в сеть блокчейн для проверки и включения в блок.

JavaScript(Web3.js)\web3.eth.sendSignedTransaction(signedTx.rawTransaction)  .on(“квитанция”, console.log)  .on(“ошибка”, console.error);

Python(Web3.py)tx_hash = web3.eth.sendRawTransaction(signed_tx.rawTransaction)receipt = web3.eth.waitForTransactionReceipt(tx_hash)print(квитанция)

  • Взаимодействие смарт-контракта:

Работа со смарт-контрактами, которые уже запущены и работают, означает, что вам необходимо использовать определенные функции для чтения и изменения сохраненной информации контракта (переменных состояния). Это взаимодействие позволяет вам использовать все возможности смарт-контракта, что позволяет создавать сложные функции в ваших dApps (децентрализованных приложениях).

Взаимодействие со смарт-контрактами:

Конфигурация:const Web3 = require('web3');const web3 = new Web3('https://mainnet.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID');Чтение из смарт-контракта:const ContractABI = [/* Массив ABI * /];const ContractAddress = 'YOUR_CONTRACT_ADDRESS';const Contract = new web3.eth.Contract(contractABI, ContractAddress);Вызов функции:contract.methods.getBalance('0xYourAccountAddress').call()  .then(balance => { console.log('Баланс:', баланс);})  .catch(error => {    console.error('Ошибка:', error);});Writing:const account = web3.eth.accounts.privateKeyToAccount(' YOUR_PRIVATE_KEY');web3.eth.accounts.wallet.add(account);web3.eth.defaultAccount = account.address;const data = Contract.methods.transfer('0xRecipientAddress', web3.utils.toWei('1', 'ether')).encodeABI();const tx = {    from: account.address,    to: ContractAddress,    gas: 2000000,    data: data,};web3.eth.sendTransaction(tx)  .on('receipt', квитанция => {    console.log('Квитанция транзакции:', квитанция);})  .on('error', error => {    console.error('Error:', error);});

6. Обработка ответов

Правильная обработка ответов от взаимодействия с блокчейном является ключом к созданию надежных и простых в использовании приложений. Это означает получение контроля над квитанциями о транзакциях и понимание того, как анализировать журналы и события, генерируемые смарт-контрактами.

  • Квитанции по транзакциям:

При проводке каждой транзакции создается квитанция, содержащая такую ​​информацию, как:

  • Хэш транзакции: это уникальный идентификационный код.

  • Статус: дает статус транзакций 0 или 1.

  • Номер блока: блок, в который была включена транзакция.

  • Используемый газ: количество газа, использованного для транзакции.

  • Журналы: журналы, созданные транзакцией для анализа события.

Пример:

tx_hash = web3.eth.sendRawTransaction(signed_tx.rawTransaction)receipt = web3.eth.waitForTransactionReceipt(tx_hash)if capture['status'] == 1:    print('Транзакция успешна!')else:    print('Транзакция не удалась!' )print('Квитанция транзакции:', квитанция)

  • Журналы и события:

Транзакции и смарт-контракты создают журналы и события, которые предоставляют полезную информацию о предпринятых шагах и результатах.

Пример: код Javascript

Contract.events.MyEvent({    fromBlock: 0}, (error, event) => {    if (error) {        console.error('Ошибка события:', error);    } else {        console.log('Данные события:' , событие); }});

7. Вопросы безопасности

Безопасность — это принцип блокчейна, поэтому важно учитывать ее.

  • Частные ключи:

Как мы знаем, закрытые ключи имеют ограниченный доступ, поэтому их защита чрезвычайно важна. Вы можете использовать аппаратные кошельки или другие варианты хранения, такие как AWS KMS и HashiCorp Vault.

Также никогда не кодируйте жестко значения закрытых ключей в своем коде, всегда используйте переменные среды или безопасные хранилища.

  • Контроль доступа:

Крайне важно внедрить надлежащие механизмы контроля доступа для взаимодействия с блокчейном. Внедрите управление доступом на основе ролей и кошельки с несколькими подписями, чтобы обеспечить безопасность контроля и критически важных взаимодействий.

8. Оптимизация производительности

Оптимизация производительности блокчейна необходима для повышения оперативности и экономической эффективности приложений.

  • Эффективный запрос:

Методы эффективного запроса данных для уменьшения задержки: 

  • Пакетные запросы. Это означает объединение нескольких запросов в один пакет для уменьшения задержки.

  • Использование механизмов кэширования: настройте кеш, чтобы сохранять часто используемую информацию и сократить повторные запросы к блокчейну.

  • Оптимизация газа:

    • Оптимизируйте используемый газ, оптимизировав код вашего смарт-контракта.

    • Используйте такие библиотеки, как OpenZeppelin, для оптимизации функциональности.

    • Сократите стоимость используемого газа за счет минимизации используемого хранилища и проведения периодических операций.

9. Тестирование взаимодействия

Тестирование продукта имеет решающее значение в каждой области разработки, как и здесь, для обеспечения надежности и функциональности.

  • Локальные тестовые сети:

    • Настройка и использование локальных тестовых сетей для моделирования взаимодействия блокчейна:

Ганаш для настройки Ethereum:

npm install -g ganache-cliganache-cliconst web3 = новый Web3('http://localhost:8545');

  • Издевательские взаимодействия в блокчейне:

Используйте библиотеки Mocking, такие как Eth-gas-Reporter, для отслеживания использования газа.

npm install -g ganache-cliganache-cliconst web3 = новый Web3('http://localhost:8545');

  • Издевательские взаимодействия в блокчейне:

Используйте библиотеки Mocking, такие как Eth-gas-Reporter, для отслеживания использования газа.

npm install eth-gas-reporter –save-devmodule.exports = { networks: {    development: {      хост: "127.0.0.1",      порт: 8545,      network_id: "*",    }  },  plugins: [“solidity-coverage” , «эт-газ-репортер»],};

10. Непрерывная интеграция и развертывание (CI/CD)

Интеграция интеграционных тестов блокчейна и автоматизация развертывания улучшают процесс и повышают надежность.

  • Автоматизированное тестирование:

Когда мы говорим об автоматическом тестировании, включение конвейера CI/CD неизбежно, для этого вы можете использовать truffle и hardhat.

  • Автоматизация развертывания:

Написание рабочих процессов для автоматического тестирования и развертывания обеспечивает согласованность кода и помогает выполнять быстрые итерации.

11. Мониторинг и обслуживание

  • Мониторинг в реальном времени:

Настройка инструментов мониторинга для отслеживания взаимодействия блокчейна:

  • Прометей и Графана: они идут рука об руку: Прометей собирает метрики, а Графана их визуализирует.

Ниже приведены этапы установки:

Установите с официального сайта.Configure:global:  scrape_interval: 15sscrape_configs:  – job_name: 'ethereum'    static_configs:      – target: ['localhost:8545']Используйте и экспортируйте, чтобы сделать метрики доступными для prometheus:docker run -d -p 8008 :8008 Hunterlong/ethereum-prometheus-exporter -ethereum.uri http://localhost:8545

  • Поддержание связей:

Обеспечьте постоянные и надежные соединения с узлами блокчейна. Внедрите логику повторного подключения, управляющую простоями узла, а также поддерживайте непрерывные операции.

12. Расширенные темы

  • Решения уровня 2:

Решения уровня 2 используются для масштабируемости.

Lightning Network: Биткойн использует это исправление вне сети для более быстрых и дешевых переводов. Он устанавливает пути оплаты между пользователями. 

Плазма и роллапы: Ethereum масштабируется с помощью этих инструментов. Они обрабатывают сделки вне цепочки и дают краткую информацию об основной цепочке. Это сокращает работу основного блокчейна.

  • Межцепочные взаимодействия:

Межцепочные взаимодействия используются для обеспечения совместимости.

Методы взаимодействия с несколькими сетями блокчейнов:

  • Атомные свопы: 

Позволяет осуществлять обмен между двумя разными блокчейнами без привлечения третьей стороны. Использует контракты с блокировкой по времени (HTLC), чтобы гарантировать выполнение условий обеими сторонами.

  • Протоколы взаимодействия:

Polkadot и Cosmos позволяют блокчейнам свободно обмениваться сообщениями и взаимодействовать друг с другом, используя протокол связи между блокчейнами.

13. Заключение

Область блокчейна постоянно меняется, постоянно появляются новые инструменты и методы. Продолжая идти вперед, узнайте, как настроить и улучшить способы взаимодействия в зависимости от потребностей вашего конкретного проекта. Следите за последними достижениями, чтобы улучшить свои навыки разработки блокчейнов и создавать надежные, отказоустойчивые децентрализованные приложения. Приятного кодирования!!

Также ознакомьтесь: Понимание сетей и узлов блокчейна

#ETH