以太坊開發(fā)DApp實戰(zhàn)教程——用區(qū)塊鏈、星際文件系統(tǒng)(IPFS)、Node.js和MongoDB來構(gòu)建電商平臺

第一節(jié) 簡介

歡迎和我們一起來用以太坊開發(fā)構(gòu)建一個去中心化電商DApp!我們將會構(gòu)建一個類似淘寶的在線電商應(yīng)用,賣家可以自由地出售商品,買家可以自由地購物:

ethereum dapp 以太坊DApp開發(fā)
  1. 去中心化: 和淘寶或eBay不同,我們把所有的商業(yè)邏輯和核心數(shù)據(jù)都放在以太坊區(qū)塊鏈上,這使 得它成為一個完全去中心化的應(yīng)用。和淘寶這樣中心化的電商平臺相比,一個去中心化的P2P電商應(yīng)用顯然有其獨特的價值——至少你不用擔心被平臺封賬戶了。

  2. IPFS: 在以太坊上存儲用于商品展示的圖片和描述超文本十分昂貴,由于以太坊虛擬機的限制, 有時甚至是不可行的。為了解決這個問題,我們將會把商品圖片和商品描述信息存儲在同樣去中心化的星際文件系統(tǒng)IPFS)中,而僅僅在鏈上保存這些數(shù)據(jù)的ID

  3. 商品拍賣: 對于賣家而言,拍賣顯然是一種非常好的提升商品利潤空間的銷售手段。因此我們在課程項目中將實現(xiàn)去中心化環(huán)境下的維科瑞(Vickery)拍賣 —— 這非常類似于eBay的自動競價系統(tǒng),而不是簡單地對商品進行固定標價。

  4. 資金托管: 中心化的平臺有一個優(yōu)點在于它天然提供了買賣雙方之間的信任中介。在去中心化的環(huán)境中,我們將使用一個多方托管合約來應(yīng)對買賣雙方可能的風險,托管合約采用投票機制來決定買家貨款的最終流向。

  5. 鏈下數(shù)據(jù)存儲: 不要被去中心化限制我們的思維,傳統(tǒng)的技術(shù)依然有其強大之處。我們將使用MongoDB在鏈下做一個同步的數(shù)據(jù)備份,以便實現(xiàn)單純用區(qū)塊鏈很難實現(xiàn)的功能:靈活的商品查詢。

課程地址:http://xc.hubwiz.com/course/5abbb7acc02e6b6a59171dd6

第二節(jié) 去中心化,why?

在開始構(gòu)建我們的應(yīng)用之前,非常值得花一分鐘時間,來理解為什么要在像以太坊這樣的去中心化平臺上搭建在線賣場。

eBay淘寶這樣的C2C電商平臺已經(jīng)獲得了巨大成功,因為它使得買賣雙方都相當便利:

ebay-taobao 淘寶c2c電商平臺

在互聯(lián)網(wǎng)成為主流之前,人們只能在小范圍內(nèi)、或者在鄰里之間買賣商品。當越來越多的人使用互聯(lián)網(wǎng), 出現(xiàn)了像eBay這樣的平臺,無論來自世界的任何一個地方,你都可以在網(wǎng)上買賣商品。無論是商家還 是消費者,這樣的平臺都有其價值。

盡管eBay這樣的平臺方便了大家,也改善了貿(mào)易和經(jīng)濟,但它也存在一些缺點:

  1. 被平臺束縛。參與的商家受制于擁有平臺的企業(yè)。在任何時候,平臺擁有者可以自行決定在是否對某個商家進行封號處理,而如果商家嚴重依賴于平臺,那么賬號被封就是一個巨大的打擊。

  2. 商家費用高。商家上架商品要交費,售出商品也要交傭金。收費本身并沒有錯,畢竟eBay這樣的平臺提供了服務(wù)。但是,上架費有時太高了,這導致商家最后盈利很少,或是將成本轉(zhuǎn)嫁到消費者身上。

  3. 數(shù)據(jù)失控。商家或消費者都無法擁有本應(yīng)屬于自己的數(shù)據(jù)。評論、購買歷史等等所有數(shù)據(jù)都為平臺擁有者所有。比如,如果一個商家想要換一個提供商,或者想要導出商品評論或是其他數(shù)據(jù)都非常不容易,甚至不可能。

以太坊上構(gòu)建的去中心化電商平臺就解決了這些問題:商家的賬戶不會被封;數(shù)據(jù)也是公開的,所以很容易導出數(shù)據(jù);相對于中心化的平臺,交易傭金也會低得多。

第三節(jié) 初步的功能特性

現(xiàn)在你應(yīng)該已經(jīng)理解了為什么要構(gòu)建去中心化的電商應(yīng)用,也了解了我們要構(gòu)建的應(yīng)用是什么,現(xiàn)在讓我們來大致看一下,在這個項目中將要實現(xiàn)的主要功能特性:

ebay user case
  1. 商品上架:應(yīng)用應(yīng)該支持賣家上架商品進行銷售。我們將實現(xiàn)讓任何人自由上架商品的功能。

  2. 商品瀏覽與搜索:應(yīng)用應(yīng)該支持買家方便地瀏覽商品列表。我們會實現(xiàn)瀏覽商品的功能,以及基于商品類別、拍賣時間等條件進行查詢的功能。

  3. 商品拍賣:跟eBay一樣,我們會實現(xiàn)維科瑞拍賣方式的商品競價銷售。由于以太坊上的一切交易都是公開的,因此我們的實現(xiàn)將會與中心化環(huán)境下有所不同。

  4. 資金托管:一旦出價結(jié)束,商品拍賣有了贏家以后,我們會創(chuàng)建由勝出的買方、賣方和任意第三方參與的托管合約,由托管合約來管理交易資金。

  5. 托管資金保護:為了保護托管資金,我們將采用多重簽名(2/3)來實現(xiàn)防欺詐保護,即三個參與者有兩個同意時,才會將托管資金釋放給賣方,或是將托管資金返還給買方。

為了便于查詢,我們會將商品數(shù)據(jù)同時存在鏈上和鏈下(數(shù)據(jù)庫);同時,為了避免圖片等數(shù)據(jù)占用昂貴的鏈上存儲,我們將把圖片和商品描述信息上傳到同樣去中心化IPFS網(wǎng)絡(luò)。

課程地址:http://xc.hubwiz.com/course/5abbb7acc02e6b6a59171dd6

第四節(jié) 基礎(chǔ)知識要求

為了順利地完成本課程的學習,你應(yīng)該對以下語言/技術(shù)有一些了解:

  1. Solidity/Truffle:課程將會深入使用solidity來編寫合約。如果你還沒有學過,建議你先學習一下以太坊開發(fā)DApp入門教程,這樣至少寫過一兩個簡單的合約。同時,對truffle開發(fā)框架的基本了解也會十分有助于完成本課程。
solidity truffle
  1. HTML/CSS/JavaScript:相比入門課程,本課程將會有更多的HTML和CSS代碼。你應(yīng)該對使用HTML/CSS構(gòu)建前端有基本的了解。同時,我們將會進一步使用JavaScript。它會在服務(wù)端將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫,查詢數(shù)據(jù)庫并將結(jié)果返回給前端。web3.js用于前端與區(qū)塊鏈的交互。為了適用各種背景的學習者,我們已經(jīng)保持JavaScript代碼盡可能地簡單。
html css js web3.js
  1. Database:我們會用MongoDB在鏈下保存產(chǎn)品信息。無須特別了解MongoDB,但是基本的數(shù)據(jù)庫知識有助于你順利完成本課程的。
mongodb

第五節(jié) 系統(tǒng)架構(gòu)

在開始著手具體的實現(xiàn)之前,先來看一下在本課程我們將要構(gòu)建的去中心化電商DApp架構(gòu)

ebay dapp architecture
  1. Web前端:web前端使用HTML/CSS/JavaScript開發(fā),其中大量使用了web3js來訪問區(qū)塊鏈。用戶將會通過這個前端應(yīng)用來訪問以太坊IPFSNodeJS服務(wù)器。

  2. 以太坊區(qū)塊鏈:這是去中心化應(yīng)用的核心,所有的代碼(電商合約資金托管合約)和交易都存儲在鏈上,這包括所有的商品信息、買家的出價信息、商品競價結(jié)果、資金流向投票結(jié)果等。

  3. MongoDB:盡管核心數(shù)據(jù)存儲在區(qū)塊鏈上,但是為了方便買家對商品的檢索和查詢,例如只顯示某一類的商品,或者顯示即將過期的商品等等,我們會用MongoDB數(shù)據(jù)庫來同步地存儲和檢索商品信息。

  4. NodeJS服務(wù)器:這是后端服務(wù)器,我們會利用它給前端提供REST風格的API來查詢商品, 同時,也利用它來響應(yīng)對前端靜態(tài)頁面的請求。

  5. IPFS: 當賣家上架一個商品時,前端會商品圖片文件和介紹文本上傳到IPFS,并將所上傳文件的哈希值存到鏈上。

第六節(jié) 理解架構(gòu)的作用

為了幫助理解上一節(jié)談到的那些組件的作用,讓我們來看看一下賣家上架一個商品的流程:

ebay list item
  • (1)前端使用一個HTML表單來采集用戶輸入的商品細節(jié),例如起拍價、商品圖片、描述信息等。

  • (2)(3) 前端將商品圖片和介紹文本上傳到IPFS,并返回所上傳內(nèi)容對應(yīng)的鏈接(哈希)。

  • (4)(5) 然后,web前端會調(diào)用電商合約將商品信息IPFS鏈接存儲到鏈上。當合約成功地將商品存入區(qū)塊鏈后,就會觸發(fā)一個事件,該事件中包含了商品所有的信息。

  • (6)(7)(8) NodeJS服務(wù)器監(jiān)聽區(qū)塊鏈事件,當事件被電商合約觸發(fā)時,服務(wù)器讀取事件內(nèi)容并將商品信息插入到MongoDB數(shù)據(jù)庫中。

當開始具體實現(xiàn)商品上架這一特性時,我們將重溫這一流程。

第七節(jié) 敏捷開發(fā)

我們將采用敏捷開發(fā)的思想來實現(xiàn)去中心化電商DApp

scrum way

我們將全部的產(chǎn)品特性分別列入8個迭代周期,通過每一次的沖刺sprint),我們都將得到一個可以發(fā)布的版本:

前兩個沖刺主要集中在使用soliditytruffle框架實現(xiàn)電商合約方面,這包括合約的設(shè)計、開發(fā) 、編譯、部署與測試

  • sprint-1:實現(xiàn)電商合約的商品上架和展示方法。

  • sprint-2:實現(xiàn)電商合約的商品競價和出價揭示方法。

在電商合約基本實現(xiàn)之后,接下來的三個沖刺主要集中在前端用戶界面的構(gòu)建方面,這包括使用web3 與合約的交互,以及通過ipfs的開發(fā)接口上傳圖片等數(shù)據(jù)交互,當然,還有必不可少的DOM操作:

  • sprint-3:為買家提供商品瀏覽界面。

  • sprint-4:為賣家提供商品上架操作界面。

  • sprint-5:為買家提供商品詳情界面、競價表單以及出價揭示表單。在接下來的兩個沖刺里,我們將首先實現(xiàn)資金托管合約,用來管理競價結(jié)束后勝出買家的資金;然后實現(xiàn)相應(yīng)的用戶操作界面。

  • sprint-6:實現(xiàn)資金托管合約。

  • sprint-7:基于資金托管合約,為參與托管各方提供操作界面。最后,為了便于商品的查詢檢索,我們將使用MongoDB來實現(xiàn)商品數(shù)據(jù)的鏈下存儲。

  • sprint-8:實現(xiàn)鏈下數(shù)據(jù)的同步與數(shù)據(jù)查詢。

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