構(gòu)建可信賴的 DApp 需要在智能合約開發(fā)、智能合約測試、前端開發(fā)、中間件開發(fā)和智能合約部署這五個方面注重安全性、穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。

撰文：Salus

開發(fā)可信賴的 DApps 對于建立用戶信任、確保安全性、提供良好的用戶體驗(yàn)以及推動區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用都是至關(guān)重要的。可信賴的 DApp 為用戶提供了安全、透明和去中心化的交互環(huán)境，為區(qū)塊鏈技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展和廣泛應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們主要從以下五個方面說明構(gòu)建 DApps 的技術(shù)棧：

1. 智能合約開發(fā)：確保智能合約的設(shè)計(jì)符合最佳實(shí)踐和安全原則，遵循模塊化和可擴(kuò)展的架構(gòu)，以便日后進(jìn)行升級和修改。
2. 智能合約測試：進(jìn)行全面的單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試，以確保合約的正確性和穩(wěn)定性。同時，通過模擬各種場景和攻擊，檢查合約的魯棒性和安全性。
3. 前端開發(fā)：確保用戶界面友好、易用，并與智能合約進(jìn)行安全的交互。實(shí)施必要的驗(yàn)證和授權(quán)機(jī)制，保護(hù)用戶的隱私和資產(chǎn)。
4. 中間件開發(fā)：確保中間件的安全性和可靠性，通過適當(dāng)?shù)募用芎蜕矸蒡?yàn)證機(jī)制，保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)和交易。同時，中間件也需要提供高效的接口和功能，以便前端與智能合約進(jìn)行無縫的交互。
5. 智能合約部署：確保合約在部署過程中的正確性和完整性，并進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)遷移和轉(zhuǎn)移。選擇適當(dāng)?shù)牟渴鸸ぞ吆途W(wǎng)絡(luò)，并遵循最佳實(shí)踐和安全準(zhǔn)則。

1 智能合約開發(fā)

1.1 智能合約的特征

智能合約是 DApp 的核心組成部分，它們定義了 DApp 的邏輯和功能。智能合約有特有的編程語言，包括 Solidity、Vyper、Move 和 Rust 等。了解智能合約的特征對開發(fā) DApp 來說非常重要。以下是一些關(guān)鍵的特征：

• 事務(wù)性：智能合約在執(zhí)行過程中要么全部執(zhí)行成功，要么全部回滾到未修改狀態(tài)。這要求我們在編寫智能合約的過程中要注意函數(shù) API 的設(shè)計(jì)，避免對參數(shù)進(jìn)行重載，并小心處理錯誤。
• 錯誤處理：常用的錯誤處理方式包括使用「require」語句傳入錯誤信息或使用「revert」語句自定義錯誤類型。這些錯誤處理方式都會導(dǎo)致交易失敗，并且需要在前端進(jìn)行自定義錯誤類型的捕獲。
• 運(yùn)行成本：智能合約的狀態(tài)儲存會消耗 Gas 費(fèi)用，因此在設(shè)計(jì)儲存對象時要善用聲明的內(nèi)存空間，避免過多的內(nèi)存占用。同時，不同位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聲明會產(chǎn)生不同的費(fèi)用，而改變狀態(tài)的函數(shù)會消耗 Gas。
• 不可變性：智能合約一旦部署，就無法動態(tài)替換或升級。因此，在部署前需要考慮是否依賴可升級架構(gòu)，并確保合約的可升級性。
• 權(quán)限和可見性：合約對網(wǎng)絡(luò)中的所有人都是透明的，因此不應(yīng)在合約中存儲敏感數(shù)據(jù)，并避免依賴區(qū)塊中的狀態(tài)作為核心業(yè)務(wù)邏輯的判斷基準(zhǔn)。推薦使用權(quán)限控制機(jī)制，如 Ownable 和 AccessControl。
• 安全性：合約的安全性是非常重要的，要遵循安全最佳實(shí)踐，包括合約代碼安全指南和充分的測試用例。不要輕信未經(jīng)測試的合約代碼，并主觀地期望其正常工作。

1.2 安全實(shí)踐

在 DApp 開發(fā)中，確保智能合約的安全性和易于審計(jì)是至關(guān)重要的。以下是一些保證智能合約安全性的最佳實(shí)踐和建議：

• 標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)框架：使用標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)框架可以幫助提高智能合約的可信度。標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)框架通常由經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)者和安全專家創(chuàng)建和維護(hù)，其中包含了一些已經(jīng)經(jīng)過驗(yàn)證和優(yōu)化的代碼和模式。通過使用這些框架，開發(fā)者可以避免常見的安全問題，并且能夠使用已經(jīng)經(jīng)過測試和審計(jì)的代碼，提高合約的安全性。例如，OpenZeppelin 是一個廣泛使用的、經(jīng)過驗(yàn)證的智能合約開發(fā)框架，它提供了一些標(biāo)準(zhǔn)的合約模板和庫，可以幫助開發(fā)者構(gòu)建安全可靠的合約。
• 使用事件進(jìn)行日志記錄：通過使用事件來記錄智能合約的執(zhí)行情況，可以更好地追蹤合約的功能和操作。事件可以在合約中定義和觸發(fā)，記錄某個操作的詳細(xì)信息，如調(diào)用者的地址、時間戳和傳遞給函數(shù)的參數(shù)等。這些日志信息對于審計(jì)合約和識別潛在的漏洞非常有價值。例如，在一個眾籌合約中，可以定義一個事件來記錄每次捐款的細(xì)節(jié)，包括捐款者的地址和捐款金額。這樣一來，合約的所有操作和變動都可以被記錄下來，方便審計(jì)人員進(jìn)行檢查和分析。
• 實(shí)施訪問控制：訪問控制是一種機(jī)制，用于控制誰可以訪問某些資源或執(zhí)行某些操作，并在訪問或執(zhí)行之前進(jìn)行身份驗(yàn)證。在智能合約中，可以使用修飾符來實(shí)現(xiàn)訪問控制，這些修飾符可以添加到函數(shù)中，以在執(zhí)行函數(shù)之前檢查滿足特定條件。通過實(shí)施訪問控制，可以確保只有經(jīng)過授權(quán)的實(shí)體可以執(zhí)行特定的操作或訪問敏感的數(shù)據(jù)。例如，在一個投票合約中，可以定義一個修飾符來驗(yàn)證只有特定的地址可以進(jìn)行投票操作，確保只有授權(quán)的用戶可以參與投票過程。
• 遵循最小權(quán)限原則：最小權(quán)限原則要求每個用戶只能被授予執(zhí)行其工作所需的最小訪問權(quán)限。在智能合約中，最小權(quán)限可以通過訪問控制機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)施訪問控制和遵循最小權(quán)限原則，可以限制每個實(shí)體被授予的權(quán)限，確保他們只能執(zhí)行必要的操作。例如，在一個多用戶合約中，可以為每個用戶定義不同的權(quán)限級別，根據(jù)用戶的身份和需求，只授予他們必要的權(quán)限，防止濫用和不必要的操作。這樣做可以降低合約被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榧词挂粋€賬戶被攻破，攻擊者也只能執(zhí)行受限的操作。
• 多重簽名：對關(guān)鍵交易使用多重簽名是智能合約安全實(shí)踐中的一項(xiàng)重要措施。多重簽名要求在執(zhí)行關(guān)鍵交易之前，必須有多方進(jìn)行簽名才能完成交易。這種機(jī)制可以提供額外的安全性，減輕一些潛在的攻擊風(fēng)險(xiǎn)，如重放攻擊和交易延展性。
• 說明定時器和超時：由于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的交易執(zhí)行時間是不確定的，智能合約容易受到利用時間問題的攻擊，比如預(yù)測隨機(jī)數(shù)攻擊、前運(yùn)行攻擊、三明治攻擊等。為了減輕這些時間問題的攻擊，使用定時器和超時機(jī)制是一種有效的方法。定時器可以用于安排合約中的功能在特定時間執(zhí)行，從而避免依賴于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行時間。超時機(jī)制可以限制合約中某些函數(shù)的執(zhí)行時間，確保它們不會無限期地執(zhí)行下去。

1.3 智能合約可升級

智能合約升級是指對已部署在區(qū)塊鏈上的智能合約進(jìn)行更新或修改的過程。智能合約升級涉及更改智能合約的業(yè)務(wù)邏輯，同時保留合約的狀態(tài)。智能合約升級允許開發(fā)者對合約的邏輯、功能或安全性進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)新的需求或修復(fù)現(xiàn)有合約中的問題。升級智能合約是一項(xiàng)復(fù)雜的活動，需要高度謹(jǐn)慎以防止引入漏洞。

智能合約升級通常需要以下步驟：

• 編寫新的合約代碼：開發(fā)者根據(jù)需要編寫新的合約代碼，包括對原有合約的改進(jìn)部分。新代碼應(yīng)該經(jīng)過嚴(yán)格的測試，確保其正確性和安全性。
• 部署新的合約：新的合約代碼需要通過與原有合約不同的合約地址進(jìn)行部署。在部署新合約之前，開發(fā)者需要確保在升級過程中正確處理數(shù)據(jù)的遷移或轉(zhuǎn)移。
• 遷移或轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)：如果智能合約升級涉及到數(shù)據(jù)的遷移或轉(zhuǎn)移，開發(fā)者需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)制來確保數(shù)據(jù)在新合約中正確地遷移或轉(zhuǎn)移。這通常涉及與舊合約進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和轉(zhuǎn)換的過程。
• 更新合約地址或接口：一旦新合約部署成功，開發(fā)者需要更新與合約交互的應(yīng)用程序或用戶界面，確保它們與新合約的地址或接口進(jìn)行適配。

2 智能合約測試

智能合約測試是指對智能合約進(jìn)行各種測試方法和技術(shù)的應(yīng)用，以驗(yàn)證合約的功能、安全性、性能和正確性。智能合約測試旨在發(fā)現(xiàn)合約中的潛在問題、漏洞和錯誤，并確保合約在各種情況下的行為符合預(yù)期。

2.1 為什么要測試

測試智能合約是智能合約開發(fā)中的一項(xiàng)重要實(shí)踐，具有以下幾個重要原因：

• 驗(yàn)證合約功能：智能合約是用于執(zhí)行特定功能的代碼，例如轉(zhuǎn)賬、狀態(tài)更新等。通過進(jìn)行單元測試，可以驗(yàn)證合約的各個功能是否按照預(yù)期工作。這有助于發(fā)現(xiàn)和修復(fù)潛在的錯誤，確保合約的行為和邏輯正確。
• 確保合約安全性：智能合約通常涉及處理和管理資產(chǎn)，如加密貨幣。因此，合約的安全性至關(guān)重要。通過進(jìn)行單元測試，可以檢查合約是否受到常見的漏洞和攻擊的威脅，如重入攻擊、整數(shù)溢出等。這有助于發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的安全漏洞，確保合約的安全性。
• 提高代碼質(zhì)量：單元測試可以幫助開發(fā)者編寫高質(zhì)量的代碼。通過編寫測試用例和斷言，開發(fā)者可以驗(yàn)證代碼的正確性，并確保代碼在各種情況下都能正常工作。這有助于提高代碼的健壯性、可靠性和可維護(hù)性，并降低后續(xù)維護(hù)的成本。
• 支持重構(gòu)和擴(kuò)展：在智能合約開發(fā)過程中，隨著需求的變化，可能需要對合約進(jìn)行重構(gòu)或擴(kuò)展。通過擁有完善的單元測試套件，可以確保在重構(gòu)或擴(kuò)展過程中不會破壞現(xiàn)有的功能和邏輯。這有助于保持代碼的穩(wěn)定性，并簡化后續(xù)的開發(fā)和維護(hù)工作。
• 持續(xù)集成和部署：在持續(xù)集成和部署的開發(fā)環(huán)境中，單元測試是一個重要的環(huán)節(jié)。通過自動運(yùn)行單元測試，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決代碼中的問題，確保代碼的質(zhì)量和可靠性。這有助于提高開發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作效率，并加快產(chǎn)品的發(fā)布速度。

2.2 測試的是什么

在測試智能合約時，我們主要測試以下幾個方面：

• 合約的功能和行為：我們測試智能合約的主要目標(biāo)是驗(yàn)證合約的功能和行為是否按照預(yù)期工作。這包括測試合約的各個功能和方法是否正確執(zhí)行，并且與預(yù)期的結(jié)果一致。例如，如果合約是一個轉(zhuǎn)賬合約，我們可以測試它是否能夠正確地實(shí)現(xiàn)資金的轉(zhuǎn)移功能。
• 合約的邊界情況：我們還需要測試合約在各種邊界情況下的行為。這包括測試輸入?yún)?shù)的邊界值，如最小值、最大值、空值等，以及測試合約在異常情況下的處理能力，如處理無效輸入、處理未授權(quán)的操作等。通過測試邊界情況，我們可以發(fā)現(xiàn)合約可能存在的潛在問題和漏洞。
• 合約的安全性：安全性是智能合約測試中的一個重要方面。我們需要測試合約是否存在潛在的安全漏洞，如重入攻擊、整數(shù)溢出、未經(jīng)授權(quán)的訪問等。通過安全審計(jì)和針對特定漏洞類型的測試，我們可以發(fā)現(xiàn)并修復(fù)合約中的安全問題，確保用戶資產(chǎn)的安全。
• 合約的性能和擴(kuò)展性：智能合約需要具備良好的性能和擴(kuò)展性，以處理大量的交易和用戶。因此，我們需要進(jìn)行性能測試和壓力測試，以驗(yàn)證合約在高負(fù)載和并發(fā)用戶情況下的性能和穩(wěn)定性。通過測試合約的性能和擴(kuò)展性，我們可以優(yōu)化合約的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，以提高其吞吐量和響應(yīng)時間。
• 合約的集成和兼容性：如果智能合約需要與其他組件或服務(wù)進(jìn)行集成，我們需要進(jìn)行集成測試來驗(yàn)證合約與其他組件的協(xié)作是否正常。這包括前端應(yīng)用的集成、與其他合約的交互等。同時，我們還需要測試合約在不同的以太坊客戶端和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的兼容性，以確保合約在不同環(huán)境下的一致性和可靠性。

2.3 測試方法有哪些

• 單元測試：單元測試是對智能合約中的各個功能和方法進(jìn)行測試的方法。通過編寫測試腳本，模擬合約的輸入和環(huán)境，并對合約的輸出進(jìn)行斷言來驗(yàn)證合約的行為是否符合預(yù)期。
• 集成測試：集成測試是測試不同組件之間的交互是否正常的方法。在智能合約開發(fā)中，可以編寫集成測試來測試合約與前端應(yīng)用或其他服務(wù)（如區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)庫）的集成。集成測試可以確保合約與其他組件的協(xié)作正常，并驗(yàn)證整體系統(tǒng)的功能和表現(xiàn)。
• 基于屬性的測試：基于屬性的測試關(guān)注的是合約的行為是否滿足預(yù)定義的屬性。這些屬性是關(guān)于合約行為的斷言，表示在不同的場景下應(yīng)該始終保持為真。靜態(tài)分析和動態(tài)分析是用于執(zhí)行基于屬性的測試的兩種常見技術(shù)。靜態(tài)分析器接受智能合約的源代碼作為輸入，并輸出結(jié)果，聲明合約是否滿足某個屬性。動態(tài)分析生成智能合約函數(shù)的符號輸入或具體輸入，以查看是否存在任何執(zhí)行跟蹤違反特定屬性。
• 安全審計(jì)：安全審計(jì)也是人工測試。通過仔細(xì)審查合約的代碼和邏輯，以及使用專業(yè)的審計(jì)工具和技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)潛在的漏洞和安全風(fēng)險(xiǎn)。安全審計(jì)對于保護(hù)合約中的資產(chǎn)和用戶的安全至關(guān)重要。如果您有智能合約審計(jì)需求，請聯(lián)系Salus，我們會為您提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2.4 測試工具有哪些

Foundry 和 Hardhat 都是流行的開發(fā)工具，用于測試智能合約。

Foundry 是一個基于 TypeScript 的智能合約開發(fā)框架，它提供了一套強(qiáng)大的工具和庫，用于創(chuàng)建和測試以太坊智能合約。

• Foundry 使用 Mocha 和 Chai 這兩個流行的 JavaScript 測試框架，可以編寫和執(zhí)行各種測試用例。
• Foundry 提供了一些內(nèi)置的斷言函數(shù)，用于驗(yàn)證智能合約的預(yù)期行為。
• Foundry 還支持使用模擬器進(jìn)行測試，以避免在實(shí)際以太坊網(wǎng)絡(luò)上消耗資源和費(fèi)用。

Hardhat 是一個功能強(qiáng)大的以太坊開發(fā)環(huán)境，用于編寫、部署和測試智能合約。

• Hardhat 集成了 Mocha 和 Chai 測試框架，以及其他一些有用的工具，如 Ethers.js 和 Waffle。
• Hardhat 提供了一些內(nèi)置的斷言函數(shù)，用于驗(yàn)證智能合約的行為和狀態(tài)。
• Hardhat 還支持使用虛擬機(jī)進(jìn)行測試，以避免在實(shí)際以太坊網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行操作。

使用 Foundry 或 Hardhat 進(jìn)行智能合約測試時，您可以測試以下內(nèi)容：

• 智能合約的功能和邏輯是否按預(yù)期工作。
• 合約與其他合約的交互是否正確。
• 合約在各種情況下的異常處理是否正確。
• 合約的狀態(tài)變化是否正確。
• 合約在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的部署和使用是否正確。

這些工具還提供了一些其他功能，如代碼覆蓋率分析和性能測試，以幫助開發(fā)者更好地評估和改進(jìn)其智能合約的質(zhì)量和性能。

3 前端開發(fā)

3.1 選擇前端框架

在 DApp 開發(fā)中，選擇合適的前端框架對于開發(fā)安全可信的前端應(yīng)用非常重要。

3.1.1 ethers.js

ethers.js 是一個用于構(gòu)建 DApp 前端的 JavaScript 庫。ethers.js 是許多開發(fā)人員構(gòu)建 DApp 前端的首選。許多知名的 DApp 項(xiàng)目都使用了 ethers.js 來進(jìn)行與以太坊網(wǎng)絡(luò)的交互和智能合約的操作。

它提供了以下主要功能：

• 以太坊賬戶管理：ethers.js 允許您生成和管理以太坊賬戶的公鑰、私鑰和地址。您可以使用這些賬戶來進(jìn)行交易、調(diào)用智能合約方法等操作。
• 智能合約交互：ethers.js 提供了一組簡潔的 API，用于與以太坊上的智能合約進(jìn)行交互。您可以使用 ethers.js 部署智能合約、調(diào)用合約方法、獲取合約狀態(tài)等。ethers.js 還提供了類型強(qiáng)化的智能合約編碼和解碼功能，使得與智能合約的交互更加容易和可靠。
• 交易創(chuàng)建和簽名：利用 ethers.js，您可以創(chuàng)建和發(fā)送以太坊交易。ethers.js 提供了簡單的接口來構(gòu)建交易對象，并支持對交易進(jìn)行簽名。這使得您可以以安全的方式發(fā)送以太幣和執(zhí)行合約操作。
• 以太幣單位轉(zhuǎn)換、處理以太坊事件、訂閱區(qū)塊鏈?zhǔn)录绕渌δ埽篹thers.js 提供了許多其他有用的功能，如以太幣單位轉(zhuǎn)換（從 Wei 到 Ether 的轉(zhuǎn)換等）、處理以太坊事件（如監(jiān)聽合約事件）以及訂閱區(qū)塊鏈?zhǔn)录取＿@些功能使得在構(gòu)建 DApp 前端時更加便捷和高效。

對于 DApp 前端構(gòu)建，ethers.js 有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 簡單易用：ethers.js 提供了直觀的 API，使得與以太坊區(qū)塊鏈的交互變得簡單和容易。
• 安全性：ethers.js 提供了安全的方法來處理私鑰和簽名交易，確保用戶的資產(chǎn)安全。
• 功能豐富：ethers.js 提供了許多有用的功能，如以太幣單位轉(zhuǎn)換、處理以太坊事件等，簡化了開發(fā)過程。

對于 DApp 前端構(gòu)建，ethers.js 有以下缺點(diǎn)：

• 學(xué)習(xí)曲線：對于初學(xué)者來說，學(xué)習(xí)和理解以太坊的概念和工作原理可能需要一些時間和努力。
• 依賴于以太坊網(wǎng)絡(luò)：ethers.js 的功能依賴于以太坊網(wǎng)絡(luò)的可用性和穩(wěn)定性。如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，可能會影響 DApp 的正常運(yùn)行。

3.1.2 React

React 是一個流行的前端框架，用于構(gòu)建用戶界面。雖然 React 本身并不直接提供與區(qū)塊鏈交互的功能，但您可以通過以下方式將 React 與區(qū)塊鏈集成，以實(shí)現(xiàn)與區(qū)塊鏈交互的功能：

• 使用 Web3.js：Web3.js 是一個用于與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的 JavaScript 庫。您可以在 React 項(xiàng)目中引入 Web3.js，并使用它來連接到以太坊網(wǎng)絡(luò)、部署和調(diào)用智能合約、發(fā)送交易等。通過 Web3.js，您可以與以太坊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，并執(zhí)行與區(qū)塊鏈交互相關(guān)的操作。
• 使用 ethers.js：ethers.js 是另一個流行的用于與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的 JavaScript 庫。它提供了一組簡潔的 API，用于處理以太坊賬戶、部署和調(diào)用智能合約、發(fā)送交易等。您可以在 React 項(xiàng)目中使用 ethers.js 來實(shí)現(xiàn)與區(qū)塊鏈交互的功能。
• 使用區(qū)塊鏈瀏覽器 API：一些區(qū)塊鏈瀏覽器（如 Etherscan 或 Infura）提供了 API，允許開發(fā)人員通過 RESTful 接口與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。您可以在 React 項(xiàng)目中使用這些 API 來獲取區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)、查詢交易、獲取合約信息等。
• 使用錢包集成庫：一些錢包集成庫（如 MetaMask 或 WalletConnect）提供了與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的功能，并提供了方便的用戶界面和身份驗(yàn)證。您可以在 React 項(xiàng)目中使用這些庫來實(shí)現(xiàn)用戶錢包的集成，以便用戶可以進(jìn)行交易和與智能合約進(jìn)行交互。

將 React 與區(qū)塊鏈交互集成的方法可以結(jié)合使用 React 的組件化開發(fā)模式。您可以創(chuàng)建專門的組件來處理與區(qū)塊鏈交互的邏輯和用戶界面。通過與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的交互，您可以實(shí)現(xiàn)諸如查詢賬戶余額、執(zhí)行合約方法、監(jiān)聽區(qū)塊鏈?zhǔn)录裙δ堋?/p>

需要注意的是，在與區(qū)塊鏈交互的過程中，安全性和隱私性是非常重要的。確保在交互過程中正確處理私鑰、簽名交易以及限制用戶對敏感操作的權(quán)限等。使用最新的安全最佳實(shí)踐，并遵循區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范和建議，以確保您的應(yīng)用程序的安全性和可靠性。

相比于 ethers.js ，React 在與區(qū)塊鏈交互時，有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)：React 擁有龐大的開發(fā)者社區(qū)和豐富的第三方庫支持。這意味著您可以輕松找到與 React 相集成的庫和工具，以支持與區(qū)塊鏈的交互。React 生態(tài)系統(tǒng)的廣泛支持可以為您提供更多的解決方案和資源。
• 組件化開發(fā)：React 的組件化開發(fā)模式使得構(gòu)建與區(qū)塊鏈交互的功能更加模塊化和可維護(hù)。您可以將與區(qū)塊鏈交互的邏輯和用戶界面封裝到獨(dú)立的組件中，使得代碼的組織和復(fù)用更加清晰和方便。
• 虛擬 DOM：React 使用虛擬 DOM 技術(shù)，通過對比前后兩次狀態(tài)的差異，最小化 DOM 操作，提高了性能和渲染效率。這對于處理大量區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和頻繁更新界面非常有幫助。

相比于 ethers.js ，React 在與區(qū)塊鏈交互時，有以下缺點(diǎn)：

• 需要額外的學(xué)習(xí)成本：如果您之前沒有接觸過 React，掌握 React 的基本概念和工作方式可能需要一些學(xué)習(xí)成本。這可能會延長您實(shí)現(xiàn)與區(qū)塊鏈交互功能的時間。
• 集成復(fù)雜性：React 的靈活性和自由度使得與區(qū)塊鏈交互的集成可能相對復(fù)雜。您需要額外的工作來確保 React 和區(qū)塊鏈庫的兼容性，并處理可能出現(xiàn)的集成問題。

相比之下，ethers.js 是一個專門為與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互而設(shè)計(jì)的 JavaScript 庫，它提供了一組簡潔的 API，使得與以太坊的交互更加直接和簡單。與 React 相比，ethers.js 可能更專注于與以太坊的交互，提供更多與區(qū)塊鏈相關(guān)的功能和工具。

然而，使用 React 與區(qū)塊鏈交互的優(yōu)勢在于其強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)、組件化開發(fā)的優(yōu)勢和虛擬 DOM 技術(shù)帶來的性能優(yōu)勢。這使得 React 成為一種靈活、可擴(kuò)展和高效的選擇，特別適合大型復(fù)雜應(yīng)用程序的開發(fā)。

3.2 搭建腳手架項(xiàng)目

在開發(fā) DApp 時，選擇適合的前端框架后，接下來通常需要搭建一個腳手架項(xiàng)目。腳手架是一個起點(diǎn)或基礎(chǔ)模板，提供了默認(rèn)的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)、配置、示例代碼和工具。通過使用腳手架，開發(fā)者可以避免從頭開始構(gòu)建應(yīng)用程序的繁瑣工作，而是基于現(xiàn)有的默認(rèn)設(shè)置和示例代碼進(jìn)行快速開發(fā)。腳手架還可以提供一些最佳實(shí)踐和常見功能的實(shí)現(xiàn)，協(xié)助開發(fā)者遵循最佳開發(fā)流程。

3.2.1 腳手架的主要組件有哪些

DApp 中的腳手架通常包括以下主要組件：

• 智能合約：腳手架提供了一個或多個示例智能合約，用于處理應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯。這些合約定義了 DApp 的功能和行為。
• 前端界面：腳手架通常包含一個基本的前端界面，用于與用戶交互并展示 DApp 的功能。這些界面可以使用 HTML、CSS 和 JavaScript 等技術(shù)構(gòu)建。
• 測試腳本：腳手架提供了一些示例測試腳本，用于驗(yàn)證智能合約的正確性和可靠性。這些測試腳本可以幫助開發(fā)者編寫和運(yùn)行自動化測試，確保 DApp 在不同情況下的正確運(yùn)行。
• 配置文件：腳手架通常包含一些配置文件，用于配置開發(fā)環(huán)境、部署智能合約、連接以太坊網(wǎng)絡(luò)等。這些配置文件可以根據(jù)開發(fā)者的需求進(jìn)行自定義。

3.2.2 搭建腳手架時需要注意什么

在搭建 DApp 的腳手架項(xiàng)目時，需要考慮到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接、Web3 庫的引入、安全性、前端框架和庫的集成、測試、文檔等方面。

• 選擇合適的腳手架工具：選擇一個適合您的 DApp 開發(fā)的腳手架工具是非常重要的。有一些常用的腳手架工具如 Create React App、Vue CLI 等，它們都提供了一些默認(rèn)配置和命令，可以快速創(chuàng)建和運(yùn)行一個基本的 DApp 項(xiàng)目。
• 配置區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接：根據(jù)您的 DApp 所使用的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，需要配置與之連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。通常情況下，您需要提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的 URL、端口號以及其他必要的認(rèn)證信息。這樣，您的 DApp 項(xiàng)目才能與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。
• 引入合適的 Web3 庫：在 DApp 開發(fā)中，需要使用 Web3 庫與區(qū)塊鏈進(jìn)行交互。根據(jù)您選擇的區(qū)塊鏈平臺，選擇相應(yīng)的 Web3 庫，并在項(xiàng)目中引入。例如，如果您使用以太坊作為底層區(qū)塊鏈，可以使用 Web3.js 或 ethers.js 來與以太坊進(jìn)行通信。
• 安全性考慮：在 DApp 開發(fā)中，安全性非常重要。確保您的腳手架項(xiàng)目中包含了一些常見的安全性措施，例如防止跨站腳本攻擊（XSS）、防止重放攻擊等。可以使用一些安全性相關(guān)的庫或框架，如 OpenZeppelin 提供的安全庫。
• 集成前端框架和庫：選擇適合您的 DApp 項(xiàng)目的前端框架和庫，并在腳手架項(xiàng)目中進(jìn)行集成。常見的選擇包括 React、Vue 等。確保您的腳手架項(xiàng)目中已經(jīng)預(yù)配置了這些框架和庫，并且可以順利運(yùn)行。
• 添加測試：在腳手架項(xiàng)目中添加測試是非常重要的?？梢赃x擇合適的測試框架，如 Jest、Mocha 等，并編寫單元測試和集成測試來確保代碼的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
• 文檔和示例代碼：在腳手架項(xiàng)目中提供詳細(xì)的文檔和示例代碼是非常有幫助的。這樣可以幫助其他開發(fā)人員更好地了解項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和功能，并快速上手。

3.2.3 有哪些腳手架

當(dāng)涉及到基于以太坊的 Web 應(yīng)用程序腳手架時，有幾個比較流行的選擇。以下是對三個主要腳手架的介紹，包括它們的主要功能、特點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn)的比較。

Truffle

• 主要功能：Truffle 是一個完整的以太坊開發(fā)框架，提供了智能合約的編譯、部署和測試工具，以及與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的功能。它還包括一個強(qiáng)大的開發(fā)環(huán)境，用于快速開發(fā)和測試 DApp。
• 特點(diǎn)：Truffle 提供了一套強(qiáng)大的命令行工具和開發(fā)環(huán)境，可幫助您管理智能合約、測試和部署 DApp。它還支持 Solidity 和 JavaScript，具有豐富的插件生態(tài)系統(tǒng)。

Embark

• 主要功能：Embark 是一個以太坊開發(fā)框架，用于構(gòu)建去中心化應(yīng)用。它提供了一套簡單易用的工具和命令行界面，用于開發(fā)、測試和部署以太坊智能合約和 DApp。
• 特點(diǎn)：Embark 集成了一些流行的前端框架和庫，如 React、Vue 等，使得開發(fā) DApp 變得更加便捷。它還提供了一套強(qiáng)大的插件系統(tǒng)，可以擴(kuò)展其功能。

scaffold-eth

• 主要功能：scaffold-eth 是一個基于以太坊的 Web 應(yīng)用程序腳手架，旨在幫助開發(fā)者快速構(gòu)建以太坊 DApp。它提供了一套完整的工具和模板，包括前端界面、智能合約、測試腳本等。
• 特點(diǎn)：scaffold-eth 使用 Hardhat 作為智能合約開發(fā)框架，支持 Solidity 和 TypeScript，并集成了一些有用的工具和庫。它提供了示例代碼和教程，幫助開發(fā)者快速上手以太坊開發(fā)。

3.3 前端依賴

在 DApp 前端開發(fā)中，推薦使用一些優(yōu)秀的前端庫來減少工作量和提高代碼交付質(zhì)量。以下是一些常用的前端庫推薦：

• wagmi：wagmi 提供了豐富的 React hooks 來完成 DApp 前端與合約交互的流程。它簡化了與合約的交互過程，使得開發(fā)者可以更輕松地處理交易和合約調(diào)用等操作。
• useDApp：useDApp 是一個復(fù)雜的 React hooks 庫，支持 multicall.js。它提供了一些方便的功能，例如處理多個合約調(diào)用、處理以太幣轉(zhuǎn)賬、處理 EIP-712 簽名等。
• Siwe：Siwe 是一個用于實(shí)現(xiàn)錢包登錄流程的庫。它提供了一種簡單而安全的方式來實(shí)現(xiàn)錢包的登錄和身份驗(yàn)證，并與其他庫和工具進(jìn)行集成。
• i18next 和 react-i18next：如果計(jì)劃提供多語言版本和檢測，可以使用 i18next 和 react-i18next 等庫。它們提供了一種方便的方式來實(shí)現(xiàn)多語言支持，并允許開發(fā)者在前端界面中輕松地切換和管理不同的語言。

4 中間件開發(fā)

在 DApp 開發(fā)中，中間件通常處于前端應(yīng)用程序和區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)之間的位置。它充當(dāng)了前端應(yīng)用程序與底層區(qū)塊鏈的中間層，用于處理和管理與區(qū)塊鏈的交互。

4.1 中間件有哪些功能

中間件可以執(zhí)行以下功能：

• 錢包連接和授權(quán)管理：中間件可以提供錢包連接功能，與用戶的錢包進(jìn)行通信并管理用戶的授權(quán)狀態(tài)。它可以處理錢包連接、登錄和注銷等操作，并管理用戶的身份驗(yàn)證和權(quán)限。
• 交易處理和簽名：中間件可以處理與合約的交互，并負(fù)責(zé)構(gòu)建交易、進(jìn)行簽名和發(fā)送交易到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。它可以處理交易的生命周期，包括構(gòu)造交易、處理交易狀態(tài)和事件監(jiān)聽等。
• 數(shù)據(jù)緩存和查詢：中間件可以對合約數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存和查詢，以提高應(yīng)用程序的性能和響應(yīng)速度。它可以緩存合約的視圖函數(shù)調(diào)用結(jié)果，并根據(jù)需要更新和刷新緩存。
• 事件監(jiān)聽和處理：中間件可以監(jiān)聽區(qū)塊鏈上的合約事件，并在事件觸發(fā)時執(zhí)行相應(yīng)的操作。它可以處理事件的訂閱、解析和響應(yīng)，并更新前端應(yīng)用程序的狀態(tài)和界面。
• 錯誤處理和日志記錄：中間件可以處理與區(qū)塊鏈交互過程中的錯誤和異常情況，并提供適當(dāng)?shù)腻e誤處理和日志記錄機(jī)制。它可以捕獲和處理錯誤，并提供有用的錯誤信息和反饋給前端應(yīng)用程序。

4.2 中間件工具有哪些

在 DApp 開發(fā)中，您可能會使用以下中間件工具來實(shí)現(xiàn)所需的功能。這些中間件工具可以幫助您簡化 DApp 開發(fā)過程，并提供與區(qū)塊鏈的交互、錢包連接和授權(quán)管理、數(shù)據(jù)管理等功能。具體使用哪些工具取決于您的需求和技術(shù)棧。

• Web3.js：Web3.js 是一個用于與以太坊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互的 JavaScript 庫。它提供了一系列的 API，用于連接以太坊網(wǎng)絡(luò)、實(shí)例化合約、發(fā)送交易、讀取合約數(shù)據(jù)等操作。
• ethers.js：ethers.js 是另一個流行的用于與以太坊進(jìn)行交互的 JavaScript 庫。它提供了類似于 Web3.js 的功能，包括連接以太坊網(wǎng)絡(luò)、實(shí)例化合約、簽名交易等。
• Metamask：Metamask 是一款常用的以太坊錢包插件，它可以與 Web3.js 或 ethers.js 集成，提供用戶錢包的連接和交易簽名功能。通過 Metamask，用戶可以授權(quán) DApp 訪問他們的錢包地址和執(zhí)行交易操作。
• Drizzle：Drizzle 是一個基于 Web3.js 的狀態(tài)管理庫，專為 DApp 開發(fā)而設(shè)計(jì)。它可以幫助您管理 DApp 的狀態(tài)、與智能合約進(jìn)行交互，并提供了一些方便的功能，如自動訂閱事件、自動更新狀態(tài)等。
• Truffle Suite：Truffle Suite 是一個用于以太坊 DApp 開發(fā)的開發(fā)套件，其中包括 Truffle 框架、Ganache 私鏈和 Drizzle 等工具。Truffle 框架可用于編譯、部署和測試智能合約，Ganache 私鏈可用于本地開發(fā)和調(diào)試，而 Drizzle 可用于狀態(tài)管理和與智能合約的交互。
• Infura：Infura 是一個提供以太坊節(jié)點(diǎn)托管服務(wù)的平臺。它可以幫助您輕松地連接到以太坊網(wǎng)絡(luò)，并通過 API 與區(qū)塊鏈進(jìn)行交互，而無需自己運(yùn)行和維護(hù)節(jié)點(diǎn)。
• IPFS：如果您的 DApp 需要存儲和檢索大量的文件或數(shù)據(jù)，您可以考慮使用 IPFS（InterPlanetary File System）。IPFS 是一個點(diǎn)對點(diǎn)的分布式文件系統(tǒng)，可以提供高可用性和去中心化存儲。

4.3 安全注意事項(xiàng)

在 DApp 與錢包和合約進(jìn)行交互時，需要始終將安全性置于首要位置。確保使用受信任的連接器、驗(yàn)證錢包地址和交易狀態(tài)，進(jìn)行輸入驗(yàn)證和數(shù)據(jù)加密，并進(jìn)行定期的安全審查和漏洞修復(fù)。

連接錢包安全性：

• 使用受信任的錢包連接器：確保您使用的錢包連接器是經(jīng)過驗(yàn)證和受信任的。使用熟知的連接器，如 MetaMask、WalletConnect 或 Portis 等。
• 用戶授權(quán)限制：在用戶授權(quán)連接錢包時，確保用戶理解正在連接的錢包，并只授權(quán)與您應(yīng)用程序相關(guān)的權(quán)限。避免請求不必要的權(quán)限。
• 錢包地址驗(yàn)證：在使用錢包地址前，應(yīng)該驗(yàn)證其正確性。可以利用錢包連接器提供的 API 來驗(yàn)證用戶提供的地址與連接的錢包地址是否匹配。

與合約進(jìn)行寫操作安全性：

• 交易確認(rèn)和簽名：在與合約進(jìn)行寫操作之前，確保使用錢包連接器進(jìn)行交易的確認(rèn)和簽名。這樣可以確保交易是由用戶授權(quán)并簽名的，提供了額外的安全性。
• 輸入驗(yàn)證：在將用戶提供的數(shù)據(jù)傳遞給合約進(jìn)行寫操作之前，始終進(jìn)行輸入驗(yàn)證。確保輸入數(shù)據(jù)符合預(yù)期的格式和范圍，以防止惡意輸入導(dǎo)致的問題。
• 交易狀態(tài)監(jiān)聽：在提交交易后，通過監(jiān)聽交易狀態(tài)來確保交易被成功確認(rèn)和寫入?yún)^(qū)塊鏈。這樣可以及時更新前端狀態(tài)并提供反饋給用戶。

錢包登錄和簽名操作安全性：

• 使用錢包提供的簽名功能：對于需要簽名的操作（如登錄或其他敏感操作），使用錢包提供的簽名功能而不是將敏感數(shù)據(jù)傳遞給合約進(jìn)行處理。這樣可以確保數(shù)據(jù)在本地進(jìn)行簽名加密，保護(hù)用戶的私鑰和敏感信息。
• 數(shù)據(jù)加密：在進(jìn)行錢包登錄或其他敏感操作時，確保對數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募用??？梢允褂眉用芩惴ê桶踩珔f(xié)議來保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性。

安全審查和漏洞修復(fù)：

• 安全審查：對于涉及錢包和合約交互的應(yīng)用程序，進(jìn)行定期的安全審查是必要的。請確保您的代碼和應(yīng)用程序架構(gòu)符合安全最佳實(shí)踐，并對潛在的漏洞進(jìn)行評估和修復(fù)。
• 漏洞修復(fù)：如果發(fā)現(xiàn)安全漏洞或漏洞報(bào)告，請及時修復(fù)并更新您的應(yīng)用程序。及時響應(yīng)和修復(fù)可能的漏洞是確保應(yīng)用程序安全性的重要步驟。

5 智能合約部署

部署合約是指將智能合約部署到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上，以便在區(qū)塊鏈上執(zhí)行和使用。

5.1 注意事項(xiàng)

• 智能合約字節(jié)碼：合約字節(jié)碼是通過將智能合約源代碼編譯而生成的機(jī)器代碼。它是智能合約的實(shí)際執(zhí)行代碼，用于在區(qū)塊鏈上部署合約。字節(jié)碼是一個十六進(jìn)制字符串，它表示了合約的邏輯和功能，它是在區(qū)塊鏈上執(zhí)行合約操作的核心部分。
• gas：在以太坊網(wǎng)絡(luò)上，每個交易都需要一定數(shù)量的 Gas 來執(zhí)行。部署智能合約也不例外，您需要提供足夠的 gas 來支付合約部署所需的計(jì)算和存儲資源。gas 的數(shù)量取決于合約的復(fù)雜性和大小，以及網(wǎng)絡(luò)的擁堵程度。您需要設(shè)定燃料限制，即最大允許使用的燃料數(shù)量，以確保合約部署成功。
• 一個部署腳本或插件：部署腳本或插件是用于自動化和簡化合約部署過程的工具。它可以是一個腳本文件，其中包含了部署合約所需的步驟和指令；或者是一個插件，集成到開發(fā)工具或框架中，提供方便的部署功能。這樣，您可以通過運(yùn)行腳本或使用插件來自動執(zhí)行合約部署，減少手動操作的復(fù)雜性。

5.2 用什么來部署智能合約

您可以通過以下工具來部署智能合約到區(qū)塊鏈平臺：

Remix：Remix 是一個集成開發(fā)環(huán)境，可以用于開發(fā)、部署和管理以太坊智能合約。您可以使用 Remix 編譯和調(diào)試智能合約，并使用其用戶界面部署合約。您可以在以下鏈接中找到 Remix 的官方網(wǎng)站和相關(guān)文檔：

• Remix 官方網(wǎng)站：[Remix]https://remix.ethereum.org/
• Remix 相關(guān)文檔：[Remix 文檔]https://remix-ide.readthedocs.io/en/latest/

Tenderly：Tenderly 是一個 Web3 開發(fā)平臺，提供調(diào)試、可觀測性和基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基塊，用于開發(fā)、測試、監(jiān)測和操作智能合約。您可以使用 Tenderly 進(jìn)行智能合約的調(diào)試和監(jiān)測。以下是 Tenderly 的官方網(wǎng)站和相關(guān)資源鏈接：

• Tenderly 官方網(wǎng)站：[Tenderly]https://www.tenderly.co/
• Tenderly 相關(guān)文檔：[Tenderly 文檔]https://docs.tenderly.co/

Hardhat：Hardhat 是一個用于編譯、部署、測試和調(diào)試以太坊軟件的開發(fā)環(huán)境。您可以使用 Hardhat 編寫部署腳本并執(zhí)行部署操作。以下是 Hardhat 的官方網(wǎng)站和相關(guān)資源鏈接：

• Hardhat 官方網(wǎng)站：[Hardhat]https://hardhat.org/
• Hardhat 關(guān)于部署合約的文檔：[部署合約文檔]https://hardhat.org/tutorial/deploying-to-a-live-network.html

Truffle：Truffle 是一個開發(fā)環(huán)境、測試框架、部署通道及其他工具，用于開發(fā)以太坊智能合約。您可以使用 Truffle 編寫部署腳本并執(zhí)行部署操作。以下是 Truffle 的官方網(wǎng)站和相關(guān)資源鏈接：

• Truffle 官方網(wǎng)站：[Truffle Suite]https://www.trufflesuite.com/
• Truffle 關(guān)于網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用部署的文檔：[網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用部署文檔]https://www.trufflesuite.com/docs/truffle/getting-started/deploying-to-a-live-network

Thirdweb：Thirdweb 是一個工具，可以使用單一命令輕松地將任何合約部署到任何與 EVM 兼容的區(qū)塊鏈。您可以在以下鏈接中找到有關(guān) Thirdweb 的更多信息：

• Thirdweb 相關(guān)文檔：[Thirdweb 文檔]https://docs.thirdweb.net/

您需要對智能合約進(jìn)行嚴(yán)格的測試和審計(jì)之后，再將其部署到區(qū)塊鏈上。如果您對智能合約審計(jì)感興趣，請聯(lián)系我們，我們將與您合作，為您提供專業(yè)的審計(jì)服務(wù)，確保您的合約安全可靠。如果部署到區(qū)塊鏈上的智能合約還是出現(xiàn)了問題，您需要對其進(jìn)行升級。

6 總結(jié)

構(gòu)建可信賴的 DApp 需要在智能合約開發(fā)、智能合約測試、前端開發(fā)、中間件開發(fā)和智能合約部署這五個方面注重安全性、穩(wěn)定性和用戶體驗(yàn)。通過全面的設(shè)計(jì)、測試和實(shí)施，可以確保 DApp 在區(qū)塊鏈環(huán)境中的可靠性和可信度。