Kitabı oxu: «Криптовалюта с нуля: От идеи до запуска вашего блокчейн проекта. Часть 2»

Часть 2: Техническая реализация (Практическое руководство)

Введение: Эта часть содержит технические инструкции. Код приведен в образовательных целях.

Глава 5: Создание токена на Ethereum (стандарт ERC-20)

5.1 Настройка среды: Node.js, npm, Truffle/Ganache, MetaMask.

Прежде чем мы напишем первую строчку кода, необходимо подготовить рабочее окружение. Правильная настройка среды – залог беспроблемной разработки и тестирования.

1. Установка Node.js и npm

Что это?

· Node.js – среда выполнения JavaScript вне браузера. Блокчейн-разработка heavily relies на JavaScript/TypeScript.

· npm (Node Package Manager) – менеджер пакетов, который поставляется с Node.js. Через него мы будем устанавливать все необходимые библиотеки и инструменты.

Зачем нужно?

Большинство инструментов для разработки в Ethereum (Truffle, Hardhat) являются npm-пакетами и требуют Node.js для работы.

Как установить?

1. Перейдите на официальный сайт Node.js.

2. Скачайте LTS-версию (Long-Term Support – стабильная версия с долгосрочной поддержкой).

3. Запустите установщик и следуйте инструкциям (можно оставлять настройки по умолчанию).

Проверка установки:

Откройте терминал (Command Prompt на Windows, Terminal на Mac/Linux) и выполните команды:

bash

node –version

npm –version

Если вы видите номера версий (например, v18.17.0 и 9.6.7), установка прошла успешно.

2. Установка Truffle Suite

Что это?

Truffle— это самый популярный фреймворк для разработки смарт-контрактов на Ethereum. Он предоставляет:

· Шаблоны проектов

· Инструменты для компиляции

· Систему миграций (деплоя) в разные сети

· Консоль для взаимодействия с контрактами

· Интеграцию с тестовыми сетями

Зачем нужно?

Truffle значительно упрощает жизнь разработчика, автоматизируя рутинные задачи.

Как установить?

В терминале выполните команду:

bash

npm install -g truffle

Флаг -g означает глобальную установку, чтобы использовать truffle в любой папке.

Проверка установки:

bash

truffle version

3. Установка Ganache

Что это?

Ganache— это персональный блокчейн для локальной разработки. Он создает на вашем компьютере собственную Ethereum-подобную сеть с предварительно финансированными счетами.

Зачем нужно?

· Бесплатное тестирование: Не нужно тратить реальные ETH на комиссии.

· Мгновенные транзакции: Блоки создаются мгновенно.

· Предсказуемая среда: Идеально для отладки.

· Приватность: Вы работаете в изолированной среде.

Как установить?

Есть два варианта:

Вариант А: Ganache CLI (командная строка)

bash

npm install -g ganache-cli

Вариант Б: Ganache UI (графический интерфейс)

1. Скачайте с официального сайта.

2. Установите, как обычное приложение.

Рекомендуется начать с Ganache UI, так как он более нагляден для новичков.

Запуск Ganache UI:

1. Запустите приложение.

2. Нажмите "Quickstart Ethereum".

3. Вы увидите список из 10 счетов с балансом по 1000 ETH каждый. Запомните мнемоническую фразу (12 слов) – она понадобится для подключения MetaMask.

4. Установка и настройка MetaMask

Что это?

MetaMask— это криптокошелек в виде браузерного расширения. Это ваш "ключ" к взаимодействию с блокчейном.

Зачем нужно?

· Управление счетами и приватными ключами.

· Взаимодействие с dApps (децентрализованными приложениями).

· Подписание транзакций.

· Подключение к разным сетям (Ethereum Mainnet, тестовые сети, Ganache).

Как установить?

1. Перейдите на официальный сайт MetaMask.

2. Нажмите "Download" и выберите ваш браузер (Chrome, Firefox, Brave и т.д.).

3. Установите расширение.

4. Создайте новый кошелек, следуя инструкциям. Обязательно сохраните Seed-фразу (12 слов) в безопасном месте!

Настройка подключения к Ganache:

1. Откройте MetaMask и создайте/импортируйте кошелек.

2. Нажмите на сеть вверху (по умолчанию "Ethereum Mainnet") и выберите "Add network".

3. Нажмите "Add a network manually".

4. Заполните форму:

· Network Name: Ganache Local

· New RPC URL: http://127.0.0.1:7545 (стандартный порт для Ganache UI)

· Chain ID: 1337

· Currency Symbol: ETH

· Block Explorer: (оставьте пустым)

5. Сохраните настройки.

Импорт счета из Ganache в MetaMask:

1. В Ganache UI вы увидите список счетов. Нажмите на значок ключа справа от первого счета.

2. Скопируйте приватный ключ.

3. В MetaMask нажмите на круглый значок профиля → "Import account".

4. Вставьте приватный ключ и нажмите "Import".

Теперь у вас в MetaMask есть счет с 1000 ETH для тестирования!

Проверка готовности среды

Убедитесь, что все компоненты работают корректно:

1. Запустите Ganache UI – вы должны видеть 10 счетов с балансом.

2. В MetaMask переключитесь на сеть "Ganache Local" – баланс должен отображаться корректно.

3. В терминале проверьте версии:

bash

node –version

npm –version

truffle version

Если все шаги выполнены успешно, ваша среда разработки готова! В следующем разделе мы создадим новый проект Truffle и напишем наш первый смарт-контракт токена.

Важные примечания:

· Весь этот процесс происходит на вашем локальном компьютере и не затрагивает основные сети Ethereum.

· ETH в Ganache – виртуальные и не имеют реальной ценности.

· Никогда не используйте seed-фразу или приватные ключи от основного кошелька в тестовых средах.

5.2 Написание смарт-контракта на Solidity.

Теперь, когда среда настроена, мы переходим к самому важному – созданию смарт-контракта нашего токена. Мы будем использовать язык Solidity и библиотеку OpenZeppelin – золотой стандарт безопасности в разработке смарт-контрактов.

1. Создание проекта и структуры папок

Откройте терминал и выполните:

bash

# Создаем папку для проекта

mkdir my-erc20-token

cd my-erc20-token

# Инициализируем новый проект Truffle

truffle init

# Устанавливаем OpenZeppelin Contracts

npm install @openzeppelin/contracts

После выполнения команд структура папок будет выглядеть так:

my-erc20-token/

├── contracts/

│ └── Migrations.sol

├── migrations/

│ └── 1_initial_migration.js

├── test/

├── node_modules/

├── truffle-config.js

└── package.json

2. Создание контракта токена

В папке contracts/ создайте новый файл BookCoin.sol:

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.0;

// Импортируем стандарт ERC-20 из OpenZeppelin

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

contract BookCoin is ERC20 {

/**

* @dev Конструктор, который вызывается при деплое контракта

* @param initialSupply – начальное предложение токенов

*

* – Наследуем от ERC20 и передаем имя и символ токена

* – Вызываем _mint чтобы создать начальное предложение

* – Умножаем на 10^decimals() чтобы учесть десятичные разряды

*/

constructor(uint256 initialSupply) ERC20("BookCoin", "BOOK") {

_mint(msg.sender, initialSupply * 10 ** decimals());

}

}

3. Детальное объяснение кода

Строка 1: Лицензия

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT

Обязательная строка, указывающая лицензию вашего кода. MIT – популярный выбор с минимальными ограничениями.

Строка 2: Версия компилятора

solidity

pragma solidity ^0.8.0;

Указывает, что код должен компилироваться компилятором версии 0.8.0 или выше, но ниже 0.9.0. Версия 0.8.0 ввела важные улучшения безопасности.

Строка 5: Импорт библиотеки

solidity

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

Импортируем готовую, проаудитированную реализацию стандарта ERC-20 из OpenZeppelin. Это избавляет нас от написания сотен строк кода и предотвращает множество уязвимостей.

Строка 7: Объявление контракта

solidity

contract BookCoin is ERC20 {

Создаем наш контракт BookCoin, который наследует все функции от ERC20.

Строки 8-16: Конструктор

solidity

constructor(uint256 initialSupply) ERC20("BookCoin", "BOOK") {

_mint(msg.sender, initialSupply * 10 ** decimals());

}

· constructor – специальная функция, которая выполняется один раз при деплое контракта.

· uint256 initialSupply – параметр, который мы передадим при деплое (например, 1000000 для 1 миллиона токенов).

· ERC20("BookCoin", "BOOK") – вызов конструктора родительского класса с именем и символом токена.

· _mint(msg.sender, initialSupply * 10 ** decimals()) – создание токенов:

· _mint – внутренняя функция ERC-20 для создания новых токенов.

· msg.sender – адрес, который разворачивает контракт (получает все токены).

· initialSupply * 10 ** decimals() – преобразуем целое число в значение с десятичными разрядами. По умолчанию decimals() возвращает 18, так что 1000 токенов станут 1000 × 10¹⁸ = 1000000000000000000000.

4. Что мы получаем "из коробки"?

Наследуя от OpenZeppelin ERC-20, наш токен автоматически получает:

· Базовый функционал ERC-20:

· totalSupply() – общее предложение токенов

· balanceOf(account) – баланс конкретного адреса

· transfer(recipient, amount) – перевод токенов на другой адрес

· allowance(owner, spender) – проверка разрешенной суммы

· approve(spender, amount) – разрешение другому адресу тратить ваши токены

· transferFrom(sender, recipient, amount) – перевод токенов от имени владельца

· События (Events):

· Transfer(from, to, value) – при переводе токенов

· Approval(owner, spender, value) – при выдаче разрешения

· Безопасность:

· Проверка на переполнение (overflow/underflow)

· Валидация адресов

· Защита от front-running атак

5. Компиляция контракта

Убедитесь, что Ganache запущен, затем в терминале выполните:

bash

truffle compile

При успешной компиляции вы увидите:

Compiling your contracts…

===========================

> Compiling ./contracts/BookCoin.sol

> Compiling ./contracts/Migrations.sol

> Compiling @openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol

# … другие файлы OpenZeppelin

> Artifacts written to /Users/…/build/contracts

> Compiled successfully using:

– solc: 0.8.19+commit.7dd6d404.Emscripten.clang

6. Расширенная версия с дополнительными функциями.

Если вы хотите добавить больше функциональности, вот улучшенная версия:

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.0;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract BookCoin is ERC20, Ownable {

uint8 private _decimals;

constructor(

uint256 initialSupply,

string memory name,

string memory symbol,

uint8 decimalUnits

) ERC20(name, symbol) {

_decimals = decimalUnits;

_mint(msg.sender, initialSupply * 10 ** decimalUnits);

_transferOwnership(msg.sender);

}

function decimals() public view virtual override returns (uint8) {

return _decimals;

}

function mint(address to, uint256 amount) public onlyOwner {

_mint(to, amount);

}

function burn(uint256 amount) public {

_burn(msg.sender, amount);

}

}

Что добавилось:

· Ownable – добавляет модификатор onlyOwner для функций, которые могут вызываться только владельцем контракта.

· Настраиваемые decimals – возможность установить другое количество десятичных знаков (например, 6 как в USDC).

· Функция mint – создание дополнительных токенов (только владельцем).

· Функция burn – сжигание токенов.

Проверка безопасности

Никогда не делайте так:

solidity

// ОПАСНО! Не используйте устаревшие версии

pragma solidity ^0.4.0;

// ОПАСНО! Не пишите ERC-20 с нуля

contract MyToken {

mapping(address => uint256) balances;

// … сотни строк ненадежного кода

}

Всегда делайте так:

· Используйте Solidity ≥ 0.8.0

· Наследуйтесь от OpenZeppelin

· Проводите аудит перед запуском в mainnet

Вывод: Мы создали безопасный, полностью функциональный токен ERC-20 всего в 10 строках кода, благодаря использованию OpenZeppelin. В следующем разделе мы развернем этот контракт в нашей тестовой сети и начнем с ним взаимодействовать.

5.3 Пример простейшего контракта ERC-20.

Здесь я покажу минимальную, но полнофункциональную реализацию токена ERC-20. Этот пример идеально подходит для понимания основ и быстрого старта.

Минимальная версия (8-строк кода)

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.0;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

contract SimpleToken is ERC20 {

constructor(uint256 initialSupply) ERC20("Simple Token", "SIM") {

_mint(msg.sender, initialSupply * 10 ** decimals());

}

}

Что делает этот код:

1. Устанавливает лицензию и версию компилятора

2. Импортирует стандарт ERC-20 из OpenZeppelin

3. Создает контракт с именем "Simple Token" и символом "SIM"

4. При деплое создает указанное количество токенов и отправляет их создателю контракта

Более практичная версия с комментариями

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.0;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

/**

* @title BookCoin

* @dev Простой пример токена ERC-20 для книги

*/

contract BookCoin is ERC20 {

/**

* @dev Конструктор создает все токены и отправляет создателю

* @param totalSupply Общее количество токенов (в целых единицах)

*

* Пример: если передать 1000000, будет создано 1 000 000 * 10^18 токенов

* Это стандартная практика – использовать 18 десятичных знаков

*/

constructor(uint256 totalSupply) ERC20("BookCoin", "BOOK") {

_mint(msg.sender, totalSupply * 10 ** decimals());

}

}

Как использовать этот контракт

После деплоя вы можете взаимодействовать с токеном через следующие функции:

Базовые операции:

javascript

// Проверить общее предложение

const totalSupply = await token.totalSupply();

// Проверить баланс аккаунта

const balance = await token.balanceOf("0x123…");

// Перевести токены

await token.transfer("0x456…", 1000000000000000000); // 1.0 токен

Пример в тестовой сети:

javascript

// Предположим, мы деплоили с initialSupply = 1000000

// Создатель получит: 1,000,000 * 10^18 = 1,000,000,000,000,000,000,000,000 токенов

// Перевод 1 токена (с учетом decimals)

await token.transfer("0x742d35Cc6634C0532925a3b8D…", "1000000000000000000");

Полная версия с дополнительными возможностями

Для реального проекта рекомендуется использовать расширенную версию:

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT

pragma solidity ^0.8.0;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";

import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract AdvancedToken is ERC20, Ownable {

uint8 private _customDecimals;

constructor(

uint256 initialSupply,

string memory name,

string memory symbol,

uint8 decimalUnits

) ERC20(name, symbol) {

_customDecimals = decimalUnits;

_mint(msg.sender, initialSupply * 10 ** decimalUnits);

_transferOwnership(msg.sender);

}

// Переопределяем decimals для кастомного значения

function decimals() public view virtual override returns (uint8) {

return _customDecimals;

}

// Функция для создания дополнительных токенов (только владельцем)

function mint(address to, uint256 amount) public onlyOwner {

_mint(to, amount);

}

// Функция для сжигания токенов

function burn(uint256 amount) public {

_burn(msg.sender, amount);

}

// Функция для сжигания токенов с другого адреса (с разрешения)

function burnFrom(address account, uint256 amount) public {

_spendAllowance(account, msg.sender, amount);

_burn(account, amount);

}

}

Особенности расширенной версии:

· Кастомное количество decimals (можно установить 6, как в USDC)

· Контроль владельца через модификатор onlyOwner

· Функция mint для дополнительной эмиссии

· Функции burn для сжигания токенов

· Безопасное управление разрешениями

Пример деплоя с разными параметрами

javascript

// Деплой простого токена (18 decimals)

const SimpleToken = await ethers.getContractFactory("SimpleToken");

const simpleToken = await SimpleToken.deploy("1000000"); // 1 млн токенов

// Деплой продвинутого токена (6 decimals)

const AdvancedToken = await ethers.getContractFactory("AdvancedToken");

const advancedToken = await AdvancedToken.deploy(

"1000000", // 1 млн токенов

"USD Coin", // имя

"USDC", // символ

6 // 6 decimal places

);

Важные замечания для новичков

1. Всегда используйте OpenZeppelin – не пишите стандартные функции самостоятельно

2. Тестируйте в testnet перед запуском в mainnet

3. Проводите аудит для любого контракта с реальными средствами

4. Используйте последние версии Solidity (≥ 0.8.0)

5. Никогда не делитесь приватными ключами или мнемонической фразой

Что дальше?

Этот простой контракт уже полностью функционален и готов к использованию. В следующих разделах мы:

1. Скомпилируем и проверим контракт

2. Развернем в тестовой сети

3. Протестируем основные функции

4. Верифицируем код в блок-эксплорере

Поздравляю! Вы только что создали свой первый ERC-20 токен. Несмотря на простоту, этот код лежит в основе тысяч реальных криптопроектов.

5.4 Компиляция, деплой в тестовую сеть (Goerli/Sepolia)

Теперь, когда у нас есть готовый смарт-контракт, пришло время оживить его, развернув в реальной тестовой сети Ethereum. Это критически важный шаг перед запуском в основной сети.

1. Подготовка к работе с тестовыми сетями

Важное обновление: Сеть Rinkeby устарела. Вместо нее используйте:

· Goerli (пока еще работает, но планируется отключение)

· Sepolia (рекомендуемая новая тестовая сеть)

Что понадобится:

1. Тестовые ETH для оплаты комиссий

2. RPC Endpoint для подключения к сети

3. Настроенный MetaMask

2. Получение тестовых ETH

Для Sepolia:

1. Перейдите на sepoliafaucet.com (требуется аккаунт Alchemy)

2. Или используйте poinfrastructure.com/faucet

Для Goerli:

1. Перейдите на goerlifaucet.com (требуется аккаунт Alchemy)

2. Или используйте chainlink faucet

Шаги:

1. Скопируйте ваш адрес из MetaMask

2. Вставьте на сайте крана

3. Получите 0.1-0.5 test ETH

3. Настройка Truffle для тестовых сетей

Обновите truffle-config.js:

javascript

const HDWalletProvider = require('@truffle/hdwallet-provider');

require('dotenv').config();

module.exports = {

networks: {

// Локальная разработка

development: {

host: "127.0.0.1",

port: 7545,

network_id: "*"

},

// Sepolia testnet

sepolia: {

provider: () => new HDWalletProvider({

privateKeys: [process.env.PRIVATE_KEY],

providerOrUrl: `https://sepolia.infura.io/v3/${process.env.INFURA_PROJECT_ID}`

}),

network_id: 11155111,

gas: 5500000,

confirmations: 2,

timeoutBlocks: 200,

skipDryRun: true

},

// Goerli testnet

goerli: {

provider: () => new HDWalletProvider({

privateKeys: [process.env.PRIVATE_KEY],

providerOrUrl: `https://goerli.infura.io/v3/${process.env.INFURA_PROJECT_ID}`

}),

network_id: 5,

gas: 5500000,

confirmations: 2,

timeoutBlocks: 200,

skipDryRun: true

}

},

compilers: {

solc: {

version: "0.8.19",

settings: {

optimizer: {

enabled: true,

runs: 200

}

}

}

}

};

4. Настройка переменных окружения

Создайте файл .env в корне проекта:

env

MNEMONIC="ваша мнемоническая фраза из 12 слов"

PRIVATE_KEY="ваш приватный ключ"

INFURA_PROJECT_ID=ваш_infura_project_id

Как получить Infura Project ID:

1. Зарегистрируйтесь на infura.io

2. Создайте новый проект

3. Скопируйте Project ID

Внимание! Никогда не коммитьте .env файл в Git!

5. Установка зависимостей

bash

npm install @truffle/hdwallet-provider dotenv

6. Создание миграционного файла

В папке migrations/ создайте файл 2_deploy_tokens.js:

javascript

const BookCoin = artifacts.require("BookCoin");

module.exports = async function (deployer) {

const initialSupply = web3.utils.toWei("1000000", "ether"); // 1,000,000 токенов

await deployer.deploy(BookCoin, initialSupply);

const bookCoin = await BookCoin.deployed();

console.log("BookCoin адрес:", bookCoin.address);

console.log("Общее предложение:", await bookCoin.totalSupply());

};

7. Компиляция контракта

bash

truffle compile

Ожидаемый результат:

Compiling your contracts…

===========================

> Compiling ./contracts/BookCoin.sol

> Compiling @openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol

> Artifacts written to /path/to/build/contracts

> Compiled successfully using:

– solc: 0.8.19

8. Деплой в тестовую сеть

В Sepolia:

bash

truffle migrate –network sepolia

В Goerli:

bash

truffle migrate –network goerli

Ожидаемый результат:

Starting migrations…

======================

> Network name: 'sepolia'

> Network id: 11155111

> Block gas limit: 30000000 (0x1c9c380)

1_initial_migration.js

======================

Deploying 'Migrations'

––

> transaction hash: 0x1234…5678

> Blocks: 1 Seconds: 12

> contract address: 0xABCD…1234

> block number: 4000000

> block timestamp: 1681234567

> account: 0xYourAddress

> balance: 0.45

> gas used: 250000

> gas price: 20 gwei

> value sent: 0 ETH

> total cost: 0.005 ETH

2_deploy_tokens.js

==================

Deploying 'BookCoin'

––

> transaction hash: 0x5678…9012

> Blocks: 1 Seconds: 15

> contract address: 0xEFGH…5678

> block number: 4000001

> block timestamp: 1681234582

> account: 0xYourAddress

> balance: 0.42

> gas used: 1500000

> gas price: 20 gwei

> value sent: 0 ETH

> total cost: 0.03 ETH

> BookCoin адрес: 0xEFGH…5678

> Общее предложение: BigNumber { value: "1000000000000000000000000" }

Summary

=======

> Total deployments: 2

> Final cost: 0.035 ETH

9. Проверка в блок-эксплорере

Скопируйте адрес контракта из логов и откройте в соответствующем блок-эксплорере:

Для Sepolia:

https://sepolia.etherscan.io/address/ВАШ_АДРЕС_КОНТРАКТА

Для Goerli:

https://goerli.etherscan.io/address/ВАШ_АДРЕС_КОНТРАКТА

Вы должны увидеть:

· Подтвержденную транзакцию создания

· Контракт с кодом (пока не верифицированным)

· Баланс токенов у вашего адреса

10. Взаимодействие с контрактом через консоль

bash

truffle console –network sepolia

В консоли выполните:

javascript

// Получить экземпляр контракта

const bookCoin = await BookCoin.deployed()

// Проверить общее предложение

const totalSupply = await bookCoin.totalSupply()

console.log("Total Supply:", totalSupply.toString())

// Проверить ваш баланс

const accounts = await web3.eth.getAccounts()

const myBalance = await bookCoin.balanceOf(accounts[0])

console.log("My Balance:", web3.utils.fromWei(myBalance, 'ether'))

// Перевести токены (1 BOOK)

await bookCoin.transfer("0xReceiverAddress", web3.utils.toWei("1", "ether"))

11. Добавление токена в MetaMask

1. Откройте MetaMask

2. Нажмите "Import tokens"

3. Вставьте адрес контракта

4. Символ и decimals подтянутся автоматически

5. Нажмите "Add"

Теперь вы видите свои BOOK токены в кошельке!

Возможные ошибки и решения:

Ошибка: insufficient funds

· Решение: Получите больше test ETH из крана

Ошибка: gas required exceeds allowance

· Решение: Увеличьте значение gas в truffle-config.js

Ошибка: nonce too low

· Решение: Сбросьте nonce в настройках аккаунта MetaMask

Транзакция висит в pending

· Решение: Увеличьте gas price или отмените транзакцию

Проверка успешного деплоя

Контракт появился в блок-эксплорере

Баланс токенов отображается в MetaMask

Можно выполнять transfer транзакции

Комиссии списываются в test ETH

Поздравляю! Вы успешно развернули свой ERC-20 токен в тестовой сети Ethereum. В следующем разделе мы верифицируем исходный код, чтобы любой мог проверить логику вашего контракта.