以太坊官網教程筆記

以太坊的官網https://ethereum.org/上只有4個主要部分：

錢包客戶端下載、token創建、ICO發行、投票系統DAO。

但實際上ICO的發行需要token的創建和投票系統DAO的基礎。

以ICO（在網站上被稱作crowdsale）爲目的，簡要翻譯一下官網內容，具體的圖片就不貼了，可以自行對照官網閱讀。

一、以太坊上的crowdsale(ICO)實現

以太坊在官網文檔中介紹瞭如何使用solidity來實現所謂的“crowdsale”（其實就是ICO）。即在項目正式推出之前銷售token，來爲這個項目的開發籌集資金。買家在crowdsale買了token後，可以把token拿到公開市場上購買和出售，獲得獨立於應用程序自己的市場價值。總的來說，crowdsale就是先在以太坊的框架下，先創建自己的貨幣token，然後通過出售這種token融資。個人認爲以太坊本身也就是一次大型的crowdsale，只不過以太坊成功在衆多山寨幣中脫穎而出，成爲僅此於比特幣的虛擬貨幣，相較其他林林總總的token更讓人放心。

 

和衆籌不一樣的是，crowdsale能夠讓那些投資者很快將持有的token在數字貨幣交易所中進行交易。另外一個巨大的不同點，就是crowdsale的是建立在使用token作爲憑證的基礎上，同時發行者持有自己衆籌項目的一部分股份。總的來說這個所謂的crowdsale還是ICO的一種好聽的說法，我感覺官網的措辭也在刻意迴避ICO這個概念。

 

Crowdsale雖然載體是貨幣，但是核心原則是和傳統意義上的衆籌是一樣的：如果衆籌失敗，資金將會返還給贊助者；如果衆籌成功，資金則交付給衆籌發起人。同時，它應該滿足以下的要求：首先，錯過衆籌deadline的人不能再投資進來；第二，已經投資的人不能退款，但是它可以把自己投資的憑證（token）轉讓給別人。

 

Crowdsale基礎有兩個：①token的發行和②自治組織DAO（其實就是多個人之間，公平地做出決策的系統，或者說投票系統）。Token的發行之前已經學過，具體功能也就是基本的轉賬和發行。而自治組織（DAO，Decentralized Autonomous Organization），最基本的功能就是通過投票決定提案是否通過的過程。

 

1.    token的實現

簡要介紹一下Token發行代碼的功能。

n  設置初始token總量

n  用戶之間的轉賬

n  中心化的用戶資產的管理；通過挖礦難度對幣值的管理。

n  類似股票交易的買入、賣出。

n  PoW的設置。以太坊推薦使用“Casper”來替代PoW，Casper是一種PoS下注機制：要求驗證人對共識結果進行下注。而共識結果又通過驗證人的下注情況形成：驗證人必須猜測其他人會賭哪個塊勝出，同時也下注這個塊。如果賭對了，他們就可以拿回保證金外加交易費用。PoW共識同樣可以理解爲是一個下注機制：礦工選擇一個塊基於它進行挖礦，也就是賭這個塊會成爲主鏈的一部分；如果賭對了，他可以收到獎勵，而如果賭錯了，他會損失電費。

 

2.    自治組織DAO的實現

 

自治系統的執行過程：

n  在一臺機器A上部署好合約，在另外一臺機器B上輸入地址來觀測這個合約。如果A發起了一個提案，比如要轉一筆錢出去，那麼B在自己的客戶端可以選擇同意或者不同意。

n  另外，如果試圖用自己的token來進行交易，需要使用在兩臺機器上驗證命令的hash來實現，因爲原本的命令代碼長度過長，全存到區塊鏈上太浪費。

 

自治系統主要函數的解讀：

pragma solidity ^0.4.16;   contract owned {     address public owner;       function owned()  public {         owner = msg.sender;     }       modifier onlyOwner {         require(msg.sender == owner);         _;     }       function transferOwnership(address newOwner) onlyOwner  public {         owner = newOwner;     } }   contract tokenRecipient {     event receivedEther(address sender, uint amount);     event receivedTokens(address _from, uint256 _value, address _token, bytes _extraData);       function receiveApproval(address _from, uint256 _value, address _token, bytes _extraData) public {         Token t = Token(_token);         require(t.transferFrom(_from, this, _value));         receivedTokens(_from, _value, _token, _extraData);     }       function () payable  public {         receivedEther(msg.sender, msg.value);     } }   interface Token {     function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _value) public returns (bool success); }

這部分對應自擬貨幣token的部分操作。   Owned： 存在一位中心化的管理員。   有些函數只有owner才能操作。   Owner的權限可以轉移。         TokenRecipient： 管理轉賬的過程。

 

contract Congress is owned, tokenRecipient {     // Contract Variables and events     uint public minimumQuorum;     uint public debatingPeriodInMinutes;     int public majorityMargin;     Proposal[] public proposals;     uint public numProposals;     mapping (address => uint) public memberId;     Member[] public members;       event ProposalAdded(uint proposalID, address recipient, uint amount, string description);     event Voted(uint proposalID, bool position, address voter, string justification);     event ProposalTallied(uint proposalID, int result, uint quorum, bool active);     event MembershipChanged(address member, bool isMember);     event ChangeOfRules(uint newMinimumQuorum, uint newDebatingPeriodInMinutes, int newMajorityMargin);       struct Proposal {         address recipient;         uint amount;         string description;         uint votingDeadline;         bool executed;         bool proposalPassed;         uint numberOfVotes;         int currentResult;         bytes32 proposalHash;         Vote[] votes;         mapping (address => bool) voted;     }       struct Member {         address member;         string name;         uint memberSince;     }       struct Vote {         bool inSupport;         address voter;         string justification;     }       // Modifier that allows only shareholders to vote and create new proposals     modifier onlyMembers {         require(memberId[msg.sender] != 0);         _;     }

Congress合約的變量定義和event。 一個合約相當於一個類。           這些Event幫助用戶在客戶端中用按鈕的方式來快捷操作。   例如投票時只需要在voted菜單下選擇是否同意就可以了。   proposal的結構體包含: 提案參與者, 人數, 提案描述, 截止時間 當前票數等等。             Member的結構體包括： Member的 地址， 名字， 加入時間。     Vote的結構體包括： 是否支持， 支持者的名字， Justification是可選項，投票者可以選擇填寫自己投票的原因。

 

 

function Congress (         uint minimumQuorumForProposals,         uint minutesForDebate,         int marginOfVotesForMajority     ) payable public {         changeVotingRules(minimumQuorumForProposals, minutesForDebate, marginOfVotesForMajority);         // It’s necessary to add an empty first member         addMember(0, "");         // and let's add the founder, to save a step later         addMember(owner, 'founder');     }

Congress的構造函數。   要定義的包括 提案參與人數， 達成共識所需的人數， 持續時間。，

 

function addMember(address targetMember, string memberName)onlyOwner public {         uint id = memberId[targetMember];         if (id == 0) {             memberId[targetMember] = members.length;             id = members.length++;         }           members[id] = Member({member: targetMember, memberSince: now, name: memberName});         MembershipChanged(targetMember, true);     }

addMember()接受兩個參數：新成員的地址和名字。將他們加到數組裏。

 

removeMember();

刪除成員的函數。

 

function changeVotingRules(         uint minimumQuorumForProposals,         uint minutesForDebate,         int marginOfVotesForMajority     ) onlyOwner public {         minimumQuorum = minimumQuorumForProposals;         debatingPeriodInMinutes = minutesForDebate;         majorityMargin = marginOfVotesForMajority;           ChangeOfRules(minimumQuorum, debatingPeriodInMinutes, majorityMargin);     }

changeVotingRule改變投票規則。   輸入3個參數： 參與表決的人數， 持續時間， 表決通過的目標人數。   直接修改即可。

 

function newProposal(         address beneficiary,         uint weiAmount,         string jobDescription,         bytes transactionBytecode     )         onlyMembers public         returns (uint proposalID)     {         proposalID = proposals.length++;         Proposal storage p = proposals[proposalID];         p.recipient = beneficiary;         p.amount = weiAmount;         p.description = jobDescription;         p.proposalHash = keccak256(beneficiary, weiAmount, transactionBytecode);         p.votingDeadline = now + debatingPeriodInMinutes * 1 minutes;         p.executed = false;         p.proposalPassed = false;         p.numberOfVotes = 0;         ProposalAdded(proposalID, beneficiary, weiAmount, jobDescription);         numProposals = proposalID+1;           return proposalID;     }

newProposal建立一個新提案。   內容很簡單：是否要轉移一定數量的以太幣到某個賬戶中去？   這個提案的transactionBytecode爲空。

 

function newProposalInEther();

和上一個函數作用一樣， 只不過這次轉賬的單位是以太幣， 上一個函數的單位是以太幣的最小單位wei。

 

function checkProposalCode(         uint proposalNumber,         address beneficiary,         uint weiAmount,         bytes transactionBytecode     )         constant public         returns (bool codeChecksOut)     {         Proposal storage p = proposals[proposalNumber];         return p.proposalHash == keccak256(beneficiary, weiAmount, transactionBytecode);     }

checkProposalCode函數用來對比提案的hash是否相同。

 

function vote(         uint proposalNumber,         bool supportsProposal,         string justificationText     )         onlyMembers public         returns (uint voteID)     {         Proposal storage p = proposals[proposalNumber];         // Get the proposal         require(!p.voted[msg.sender]);         // If has already voted, cancel         p.voted[msg.sender] = true;                     // Set this voter as having voted         p.numberOfVotes++;                              // Increase the number of votes         if (supportsProposal) {                         // If they support the proposal             p.currentResult++;                          // Increase score         } else {                                        // If they don't             p.currentResult--;                          // Decrease the score         }         // Create a log of this event         Voted(proposalNumber,  supportsProposal, msg.sender, justificationText);         return p.numberOfVotes;     }

Vote函數接受vote結構體中的三個參數，即 1.       提案代號， 2.       是否支持 3.       支持原因             如果支持的話，那麼總支持人數++。     可以選擇發送自己的支持（反對）原因。

 

function executeProposal(uint proposalNumber, bytes transactionBytecode) public {         Proposal storage p = proposals[proposalNumber];           require(now > p.votingDeadline                                            // If it is past the voting deadline             && !p.executed                                                         // and it has not already been executed             && p.proposalHash == keccak256(p.recipient, p.amount, transactionBytecode)  // and the supplied code matches the proposal             && p.numberOfVotes >= minimumQuorum);                                  // and a minimum quorum has been reached...           // ...then execute result           if (p.currentResult > majorityMargin) {             // Proposal passed; execute the transaction               p.executed = true; // Avoid recursive calling             require(p.recipient.call.value(p.amount)(transactionBytecode));               p.proposalPassed = true;         } else {             // Proposal failed             p.proposalPassed = false;         }           // Fire Events         ProposalTallied(proposalNumber, p.currentResult, p.numberOfVotes, p.proposalPassed);     } }

executeProposal即最後的唱票環節。   如果 1． 時間在ddl之前 2． 沒被強制取消 3． Hash對的上 4． 支持人數夠   那麼提案即通過。

 

以上就是一個最基本的投票過程了。實際上還可以做以下改進：

l  如果把自制token的符號設置爲%，總量設置爲100，那麼就可以用這個權重來表示每個投票者的重要程度，比如按股權分配投票。

l  投票者可以更改自己的投票結果。

l  投票者可以到市場上出售，轉讓自己的投票權。

l  另外建一個contract，用來管理這個contract的owner——這樣就解決了管理者權力太大的問題。

l  還可以把自己的投票權託付給另外一名投票者，他的選擇就代表我的選擇。

l  一個人也可以發起一個提案，但是要把時間作爲能否執行一部分。也就是說，如果投票同意的人數越少，這個提案可能要幾年之後才能通過；但是如果投票人數很多，幾分鐘之後便默認通過。

 

3.    crowdsale的實現

Crowdsale要解決的主要問題：首先如何判斷一個項目是否成功還是失敗？根據之前的投票系統，可以使用統計票數類似的函數來判斷是否達到了衆籌目標，唯一的區別是，之前判斷票數是不是夠數，這次是判斷錢到不到數。第二個問題是資金如何管理？要有監督者對已經籌集到的錢進行監督。這個監督者在之前是各個投票者，現在就是每個投資者，根據每個人的股份不同投票的佔比不同。

 

首先，根據前面的兩步創建一個token和一個DAO。Token的總量爲100個，DAO提案的目標需要10個投票。Token的作用是給參與者憑證——當然token本身也可以作爲獎勵。通過DAO，衆籌參與的過程其實就等同於向提案投票的過程。

 

之後就可以直接copy代碼建立合約了。

 

pragma solidity ^0.4.16;   interface token {     function transfer(address receiver, uint amount); }

Interface是一段提示contract內容的語句 。

 

 

contract Crowdsale {     address public beneficiary;     uint public fundingGoal;     uint public amountRaised;     uint public deadline;     uint public price;     token public tokenReward;     mapping(address => uint256) public balanceOf;     bool fundingGoalReached = false;     bool crowdsaleClosed = false;       event GoalReached(address recipient, uint totalAmountRaised);     event FundTransfer(address backer, uint amount, bool isContribution);       modifier afterDeadline() { if (now >= deadline) _;  }

合約crowdsale。   主要變量包括： 衆籌目標， 已籌得的錢， DDL， Token獎勵等。

 

function Crowdsale(         address ifSuccessfulSendTo,         uint fundingGoalInEthers,         uint durationInMinutes,         uint etherCostOfEachToken,         address addressOfTokenUsedAsReward     ) {         beneficiary = ifSuccessfulSendTo;         fundingGoal = fundingGoalInEthers * 1 ether;         deadline = now + durationInMinutes * 1 minutes;         price = etherCostOfEachToken * 1 ether;         tokenReward = token(addressOfTokenUsedAsReward);     }

構造函數。接受四個參數： 1.       收款人，即如果衆籌成功，收款人的地址。 2.       截止時間。 3.       每個token的售價。 4.       作爲獎勵的Token地址。   注意這其中的單位，這些單位都是編程語言預先定義好的神奇變量。

 

 

function () payable {         require(!crowdsaleClosed);         uint amount = msg.value;         balanceOf[msg.sender] += amount;         amountRaised += amount;         tokenReward.transfer(msg.sender, amount / price);         FundTransfer(msg.sender, amount, true);     }       modifier afterDeadline() { if (now >= deadline) _; }

這個沒有名字的函數是一個默認函數，每當有人來送錢就調用這個函數。   功能就是把送來的錢加到總額裏。

 

function checkGoalReached() afterDeadline {         if (amountRaised >= fundingGoal){             fundingGoalReached = true;             GoalReached(beneficiary, amountRaised);         }         crowdsaleClosed = true;     }

checkGoalReached()檢測有沒有達到衆籌目標。如果達到了，關閉衆籌。

 

 

function safeWithdrawal() afterDeadline {         if (!fundingGoalReached) {             uint amount = balanceOf[msg.sender];             balanceOf[msg.sender] = 0;             if (amount > 0) {                 if (msg.sender.send(amount)) {                     FundTransfer(msg.sender, amount, false);                 } else {                     balanceOf[msg.sender] = amount;                 }             }         }             if (fundingGoalReached && beneficiary == msg.sender) {             if (beneficiary.send(amountRaised)) {                 FundTransfer(beneficiary, amountRaised, false);             } else {                 //If we fail to send the funds to beneficiary, unlock funders balance                 fundingGoalReached = false;             }         }     } }

safeWithdrawal() 如果目標沒能達成，那麼所有的款項都將退回資助者的賬戶中。                 如果目標達成，但是錢無法打到發起人賬戶中，結果同樣是退回資助者手中。

 

這就建立了最基本的衆籌系統，此外還要進行一些改進：

l  可以在達到衆籌目標之後不停止籌款，讓更多想加入的人加入。

l  調整無名函數，這個函數每當有人來送錢的時候就自動調用一次，調整之後的函數通過監視捐款額來防止51%攻擊。

l  根據以太幣的block號而非自然時間來確定衆籌的ddl。由於以太坊大約17秒產生一個區塊，使用公式current_block_number+ duration_in_minutes * 60 / 17 + buffer來確定截止塊號。

衆籌成功之後，所有的參與者可以通過DAO來共同對發起人的行爲進行決策。