以太坊官网教程笔记

以太坊的官网https://ethereum.org/上只有4个主要部分：

钱包客户端下载、token创建、ICO发行、投票系统DAO。

但实际上ICO的发行需要token的创建和投票系统DAO的基础。

以ICO（在网站上被称作crowdsale）为目的，简要翻译一下官网内容，具体的图片就不贴了，可以自行对照官网阅读。

一、以太坊上的crowdsale(ICO)实现

以太坊在官网文档中介绍了如何使用solidity来实现所谓的“crowdsale”（其实就是ICO）。即在项目正式推出之前销售token，来为这个项目的开发筹集资金。买家在crowdsale买了token后，可以把token拿到公开市场上购买和出售，获得独立于应用程序自己的市场价值。总的来说，crowdsale就是先在以太坊的框架下，先创建自己的货币token，然后通过出售这种token融资。个人认为以太坊本身也就是一次大型的crowdsale，只不过以太坊成功在众多山寨币中脱颖而出，成为仅此于比特币的虚拟货币，相较其他林林总总的token更让人放心。

 

和众筹不一样的是，crowdsale能够让那些投资者很快将持有的token在数字货币交易所中进行交易。另外一个巨大的不同点，就是crowdsale的是建立在使用token作为凭证的基础上，同时发行者持有自己众筹项目的一部分股份。总的来说这个所谓的crowdsale还是ICO的一种好听的说法，我感觉官网的措辞也在刻意回避ICO这个概念。

 

Crowdsale虽然载体是货币，但是核心原则是和传统意义上的众筹是一样的：如果众筹失败，资金将会返还给赞助者；如果众筹成功，资金则交付给众筹发起人。同时，它应该满足以下的要求：首先，错过众筹deadline的人不能再投资进来；第二，已经投资的人不能退款，但是它可以把自己投资的凭证（token）转让给别人。

 

Crowdsale基础有两个：①token的发行和②自治组织DAO（其实就是多个人之间，公平地做出决策的系统，或者说投票系统）。Token的发行之前已经学过，具体功能也就是基本的转账和发行。而自治组织（DAO，Decentralized Autonomous Organization），最基本的功能就是通过投票决定提案是否通过的过程。

 

1.    token的实现

简要介绍一下Token发行代码的功能。

n  设置初始token总量

n  用户之间的转账

n  中心化的用户资产的管理；通过挖矿难度对币值的管理。

n  类似股票交易的买入、卖出。

n  PoW的设置。以太坊推荐使用“Casper”来替代PoW，Casper是一种PoS下注机制：要求验证人对共识结果进行下注。而共识结果又通过验证人的下注情况形成：验证人必须猜测其他人会赌哪个块胜出，同时也下注这个块。如果赌对了，他们就可以拿回保证金外加交易费用。PoW共识同样可以理解为是一个下注机制：矿工选择一个块基于它进行挖矿，也就是赌这个块会成为主链的一部分；如果赌对了，他可以收到奖励，而如果赌错了，他会损失电费。

 

2.    自治组织DAO的实现

 

自治系统的执行过程：

n  在一台机器A上部署好合约，在另外一台机器B上输入地址来观测这个合约。如果A发起了一个提案，比如要转一笔钱出去，那么B在自己的客户端可以选择同意或者不同意。

n  另外，如果试图用自己的token来进行交易，需要使用在两台机器上验证命令的hash来实现，因为原本的命令代码长度过长，全存到区块链上太浪费。

 

自治系统主要函数的解读：

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); }

这部分对应自拟货币token的部分操作。   Owned： 存在一位中心化的管理员。   有些函数只有owner才能操作。   Owner的权限可以转移。         TokenRecipient： 管理转账的过程。

 

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合约的变量定义和event。 一个合约相当于一个类。           这些Event帮助用户在客户端中用按钮的方式来快捷操作。   例如投票时只需要在voted菜单下选择是否同意就可以了。   proposal的结构体包含: 提案参与者, 人数, 提案描述, 截止时间 当前票数等等。             Member的结构体包括： Member的 地址， 名字， 加入时间。     Vote的结构体包括： 是否支持， 支持者的名字， Justification是可选项，投票者可以选择填写自己投票的原因。

 

 

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的构造函数。   要定义的包括 提案参与人数， 达成共识所需的人数， 持续时间。，

 

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()接受两个参数：新成员的地址和名字。将他们加到数组里。

 

removeMember();

删除成员的函数。

 

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

changeVotingRule改变投票规则。   输入3个参数： 参与表决的人数， 持续时间， 表决通过的目标人数。   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建立一个新提案。   内容很简单：是否要转移一定数量的以太币到某个账户中去？   这个提案的transactionBytecode为空。

 

function newProposalInEther();

和上一个函数作用一样， 只不过这次转账的单位是以太币， 上一个函数的单位是以太币的最小单位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函数用来对比提案的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函数接受vote结构体中的三个参数，即 1.       提案代号， 2.       是否支持 3.       支持原因             如果支持的话，那么总支持人数++。     可以选择发送自己的支持（反对）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即最后的唱票环节。   如果 1． 时间在ddl之前 2． 没被强制取消 3． Hash对的上 4． 支持人数够   那么提案即通过。

 

以上就是一个最基本的投票过程了。实际上还可以做以下改进：

l  如果把自制token的符号设置为%，总量设置为100，那么就可以用这个权重来表示每个投票者的重要程度，比如按股权分配投票。

l  投票者可以更改自己的投票结果。

l  投票者可以到市场上出售，转让自己的投票权。

l  另外建一个contract，用来管理这个contract的owner——这样就解决了管理者权力太大的问题。

l  还可以把自己的投票权托付给另外一名投票者，他的选择就代表我的选择。

l  一个人也可以发起一个提案，但是要把时间作为能否执行一部分。也就是说，如果投票同意的人数越少，这个提案可能要几年之后才能通过；但是如果投票人数很多，几分钟之后便默认通过。

 

3.    crowdsale的实现

Crowdsale要解决的主要问题：首先如何判断一个项目是否成功还是失败？根据之前的投票系统，可以使用统计票数类似的函数来判断是否达到了众筹目标，唯一的区别是，之前判断票数是不是够数，这次是判断钱到不到数。第二个问题是资金如何管理？要有监督者对已经筹集到的钱进行监督。这个监督者在之前是各个投票者，现在就是每个投资者，根据每个人的股份不同投票的占比不同。

 

首先，根据前面的两步创建一个token和一个DAO。Token的总量为100个，DAO提案的目标需要10个投票。Token的作用是给参与者凭证——当然token本身也可以作为奖励。通过DAO，众筹参与的过程其实就等同于向提案投票的过程。

 

之后就可以直接copy代码建立合约了。

 

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

Interface是一段提示contract内容的语句 。

 

 

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) _;  }

合约crowdsale。   主要变量包括： 众筹目标， 已筹得的钱， DDL， Token奖励等。

 

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);     }

构造函数。接受四个参数： 1.       收款人，即如果众筹成功，收款人的地址。 2.       截止时间。 3.       每个token的售价。 4.       作为奖励的Token地址。   注意这其中的单位，这些单位都是编程语言预先定义好的神奇变量。

 

 

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) _; }

这个没有名字的函数是一个默认函数，每当有人来送钱就调用这个函数。   功能就是把送来的钱加到总额里。

 

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

checkGoalReached()检测有没有达到众筹目标。如果达到了，关闭众筹。

 

 

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() 如果目标没能达成，那么所有的款项都将退回资助者的账户中。                 如果目标达成，但是钱无法打到发起人账户中，结果同样是退回资助者手中。

 

这就建立了最基本的众筹系统，此外还要进行一些改进：

l  可以在达到众筹目标之后不停止筹款，让更多想加入的人加入。

l  调整无名函数，这个函数每当有人来送钱的时候就自动调用一次，调整之后的函数通过监视捐款额来防止51%攻击。

l  根据以太币的block号而非自然时间来确定众筹的ddl。由于以太坊大约17秒产生一个区块，使用公式current_block_number+ duration_in_minutes * 60 / 17 + buffer来确定截止块号。

众筹成功之后，所有的参与者可以通过DAO来共同对发起人的行为进行决策。