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[译] 写给 JavaScript 开发者的 Crypto 简介

如何在价值互联网(the Internet of Value)上构建 App

在接下来的 2-4 年中,软件开发的世界将会发生很大变化。用户苦恼于个人隐私被侵犯和对其数据管控的的无力。与此同时,许多行业都受到低效流程的阻碍,这都是权力、金钱以及控制集中化的结果。

2009 年比特币出现了,在此后的 10 年里,新的互联网基础已经形成:价值互联网。现在可以通过互联网购买、出售、贷款和交易货币,中间没有银行或者中央公司,其费用比以往任何公司都要低。

价值的数字化存储和转移开辟了以前无法实现的新经济模式,例如 Theta Network,它通过向愿意分享视频带宽的观众付费,来构建高性能、分散的视频流平台。目前 Theta 正在用一种名为 TFUEL 的加密货币来奖励观众,这种货币可以用来捐赠给游戏主播,或者在 Sliver.tv 的商店里购买物品。最终,TFUEL 或类似的货币可能会被用于购买游戏内的物品:这已经成为了一个价值数十亿美元的行业。

智能合约(Smart Contract) —— 取代中间人

智能合约是一种在分散式架构(例如像 Ethereum 这样的 blockchain)上运行的程序,它能够对数字化资产进行加锁、解锁、发行以及传输。例如,可以在像 Ethereum 这样的网络上发布自己的加密货币。当你这样做时,智能合约会管理这些代币(token)(译者注:可流通的数字权益证明),定义代币的数量,如何发行代币或限制新的供应,以及如何控制代币的转移。

你还可以创建一份表示某幢建筑物的部分所有权,或者一份代表承诺提供计算服务(例如信息存储、带宽或运算能力)的智能合约。后者可用于为那些给 AWS、Google Cloud Platform 或 Microsoft Azure 提供分散版本的人进行经济奖励。有关示例,请参见 Storj.ioiExec

智能合约现在开始取代中间人。例如,如果你有一些 ETH(Ethereum 的本地加密货币),你就可以在今天借钱给自己,并且当你使用贷款买车或解决临时现金流问题时,你还可以保持你的 ETH 在市场中流通。

构建加密应用程序(DApps)

“Crypto” 是 “cryptography” 的缩写,它已经成为“处理区块链、加密货币、分散式应用和分散式分类账技术的行业”的简称。

如果你想构建一个不依赖 Amazon 进行托管,或者 Facebook 的社交图谱,或者 Google 进行用户身份验证的的应用程序,只要有社区成员愿意运行(和维护),它就可以成为开源的并且可以持续运行下去,(想想 BitTorrent)你来对了地方。

我们将从 Ethereum 开始,尽管如今,Ethereum 不是唯一的选择。Ethereum 是一种区块链,旨在托管能够支持 DApps(分散式应用)的图灵完备智能合约。

如果你想构建 DApps,但又是第一次接触,那我建议你先学习 HTML、CSS 和 JavaScript。Ethereum 使用虚拟机,而 Ethereum 虚拟机(EVM)最流行的编程语言是 Solidity。

我建议不要从 Solidity 或者 EVM 能做些什么开始考虑你的应用。相反,试着想象一下,当数字资产转移给其他人而无需中间的银行或经纪人时,你可以做些什么。试着想象一下如何在应用中以对用户友好的方式表示这些功能。

如果不在应用中构建钱包,那么和钱包 API 进行交互将会很难处理。例如,在 Ethereum 上,你必须使用 Web3 API 来触发需要用户交互的钱包交易。到目前为止,好像一直都是坏消息,因为它要求用户下载 Metamask 扩展 ,或者支持 Ethereum 的浏览器,如 Trust WalletCoinbase Wallet。Trust Wallet 和Coinbase Wallet 都仅仅只是具有内置钱包和交易批准 UI 的 Web3 感知浏览器。

让用户安装和使用扩展程序或是全新的浏览器非常困难,几乎没有潜在用户会这样做。到目前为止,这已经严重影响了 DApp 行业,并严重限制了 Web3 的用户群体。

最近,一些最受欢迎的 DApps(如 Sliver.tv)在 DApp 内部内置了钱包。在这些情况下,你不需要第三方钱包集成。你可以在 Chrome 中使用自己的应用。缺点是它更集中化:用户需要更加信任你的 DApp —— 这使得 DApp 开发人员必须肩负更多的安全责任。

如果每一个 DApp 都想要以原生的方式在 Chrome 中构建自己的集成钱包的话,会很疯狂的。幸运的是,新的解决方案正在兴起。Fortmatic 是一个 JavaScript 软件开发工具包(SDK),它在 Chrome 中提供 Web3 功能。你的用户将无需下载扩展程序或者特殊浏览器。

让我们来构建一个无需任何扩展或单独下载,可以在 Chrome 中运行的简易 DApp。

项目设置

注意:这样的小细节往往会更新得很快。如果它们不工作了,请在下面留言。也许有人可以帮你搞清楚。

  1. 打开一个 终端。确保安装了 Node(我喜欢用 nvm 安装 Node)。

  2. 创建项目目录并安装一些项目依赖:

mkdir hello-eth

cd hello-eth

npm init -y

npm install --save react react-dom next fortmatic web3

npm install --save-dev @babel/core @babel/register \
  @babel/polyfill @babel/preset-env @babel/preset-react \
  @babel/register eslint-config-prettier \
  eslint eslint-plugin-prettier eslint-plugin-react \
  eslint-plugin-react-hooks prettier riteway watch tap-nirvana
复制代码
  1. 打开 package.json 并按照下面的内容替换 “scripts” 值:
{
  "lint": "eslint --fix . && echo 'Lint complete.'",
  "test": "NODE_ENV=test node -r @babel/register -r @babel/polyfill src/index.test.js",
  "watch": "watch 'clear && npm run -s test | tap-nirvana && npm run -s lint' src",
  "dev": "next",
  "build": "next build",
  "start": "next start"
}
复制代码
  1. 创建一些目录:
mkdir pages
mkdir src
mkdir src/views
复制代码
  1. 将这些文件添加到项目根目录下:

.babelrc:

{
  "env": {
    "development": {
      "presets": ["next/babel"]
    },
    "production": {
      "presets": ["next/babel"]
    },
    "test": {
      "presets": [
        "@babel/env",
        "@babel/react"
      ],
      "plugins": [
        "styled-jsx/babel"
      ]
    }
  }
}
复制代码

.eslintignore:

node_modules
.next
复制代码

.eslintrc:

{
  "env": {
    "browser": true,
    "commonjs": true,
    "es6": true,
    "node": true
  },
  "plugins": [
    "react",
    "react-hooks"
  ],
  "extends": ["eslint:recommended", "plugin:react/recommended", "plugin:prettier/recommended"],
  "parserOptions": {
    "sourceType": "module",
    "ecmaVersion": 2018
  },
  "settings": {
    "react": {
      "version": "detect"
    }
  },
  "rules": {
    "linebreak-style": ["error", "unix"],
    "react-hooks/rules-of-hooks": "error",
    "react-hooks/exhaustive-deps": "warn"
  }
}
复制代码

Hello, World!

现在创建 src/views/index.js

import React from 'react';

const Hello = () => <h1>Hello, world!</h1>;

export default Hello;
复制代码

使用 Next.js,你放入 /pages 下的任何文件将在 /<page-name> 下自动创建一个不带 .js 文件扩展名的路由。它还可以做到自动化的服务端渲染、自动化的 bundle 构建和优化,当你使用 Zeit Now 进行部署时,它会做很多很酷的事情来自动优化客户端交付。当你的应用切换到生产模式时,这都是好消息,但我们使用 Next.js 的真正原因是因为它是我最喜欢的辅助 React 应用的方法。

Next.js 具有内置的 \<style jsx> CSS 支持,而且你不用知道如何手动连接路由。现在让我们现在来获取 index 的视图路由。你只需创建一个名为 pages/index.js 的新文件:

import Home from '../src/views';
export default Home;
复制代码

只需导入视图,然后再将它导出,仅此而已。我喜欢将真正的组件定义保存在 src/ 目录树中,这样我就可以轻松地将相关文件放在同一个位置,而不会意外地为它们创建一堆路由。换句话说,/pages 仅用于路由。/src 用于存放真正的源代码。

给我展示一下 Crypto 部分

到目前为止,你刚刚看到的是 JavaScript 和 React 代码。对于 crypto/DApp 开发人员来说,好消息是至少有 75% 的项目代码(可能更多)都是用 JavaScript 编写的,而 React 是一个很棒的 UI 代码框架。但是,如果你要在价值互联网上进行交易,你可能需要使用一些 crypto API。

在刚开始进行设置时,我们使用 npm 安装了 Fortmatic 和 Web3。现在我们将它们导入我们的 index 页面,以便我们可以在代码中使用它们。首先,你需要设置 Fortmatic 帐户才能获得你的 API 密钥。

你应该能够使用 GitHub 注册,然后立即就可以获取到你的 testnet 密钥。Fortmatic 会自动在 testnet 上发送新用户的 ETH 进行试验。

Fortmatic 是 Ethereum 区块链 API 服务的监管提供商,还提供了非常友好的用户登录体验。用户可以使用电话号码登录你的应用。他们将获得一个安全码 SMS,然后用它来验证你的应用。完成后,你就可以获得用户的钱包地址。

Fortmatic 使用由 Fortmatic 硬件安全模块(HSM)保护的加密锚安全架构来存储用户私钥。

作为想要真正黏住用户的 DApp 开发人员来说,这很有吸引力,因为作为先决条件,将存储密钥的责任和复杂性推给用户并不是一种对用户友好的方式。自己处理它是有风险的。Fortmatic 为我们提供了一个很好的缓冲区。

通过允许用户将这些资产转移到他们自己的私人托管钱包中,你仍然可以允许用户来声明他自己的 Fortmatic 钱包资产保管权。让我们为我们的 src/views/index.js 组件添加 Fortmatic 身份验证:

import React, { useEffect } from 'react';

// 导入 web3
import Fortmatic from 'fortmatic';
import Web3 from 'web3';

const formatic_api_key = '<your test key here>';

const initializeWeb3 = () => {
  const fm = new Fortmatic(formatic_api_key);
  const web3 = new Web3(fm.getProvider());
  window.web3 = web3;

  // 获取当前用户帐户地址。
  // 如果需要,验证用户身份。
  web3.eth.getAccounts().then(accounts => {
    // 你可以使用钱包地址作为密钥
    // 来存储和检索 DApp 的用户数据。
    console.log(accounts);
  });
};

const Hello = () => {
  // 当组件挂载时,React hook 会被触发;
  useEffect(initializeWeb3, []);

  return <h1>Hello, world!</h1>;
};

export default Hello;
复制代码

一旦用户使用 Fortmatic 登录,你就可以使用 Web3 API。你可以在其上构建钱包 UI,让用户以加密方式签署数据,并在 Ethereum 智能合约上发布调用方法

扩展 DApps 的技巧

区块链的第一条规则是在区块链你应该尽可能少做事。在区块链上存储数据非常昂贵(请参阅 IPFS)。

如果可以的话,尽量选择批量交易。了解如何使用 Merkle Trees锚定已签名的可验证声明。查看 Graph 协议 来获取有效的区块链查询方法。

你可能需要建立自己的智能合约以实现你的想法。这个会在以后的文章中细说。

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