服! 买不起2.6亿一只的加密猫, 他用10分钟"生"了一窝!

区块链大本营

发布于 2019-05-14 16:51:09

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发布于 2019-05-14 16:51:09

文章被收录于专栏：区块链大本营区块链大本营

来源 | Medium

作者 | Sam Benemerito

编译 | 王国玺

出品 | 区块链大本营（blockchain_camp）

不知道多少人和营长一样，在结束一天的工作后，就想瘫在沙发上玩玩游戏，一扫一天的疲惫。不过现在的游戏都越来越氪金了，就像玩家们常说的：不充钱你怎么能变强！！！

但要说氪金，很少有哪个游戏能比得上区块链游戏，因为区块链上的游戏都建立在一笔笔真实的加密货币交易之上。

就拿最火的去中心化游戏加密猫来说，其刚上线时一只加密猫能卖到上千元人民币，最贵的一只竟卖到了 125673 个以太币，在当时约合人民币 2.6 亿元（太可怕了）。

当时最贵的一只加密猫

不禁让人直呼：玩不起，玩不起。

玩不起又想玩怎么办？

手把手开发一款区块链游戏，不就OK了，何况又那么简单，10分钟就够了

这是一款怎样的 DApp？

从现在开始，我们将构建一个类似于加密猫的简单 DApp，我们称之为加密毒蛇

你可能会问为什么是蛇呢，但为什么不能是蛇呢？Python 翻译过来也是蛇呀。

在这个 DApp 中，你可以购买毒蛇和养殖毒蛇，应用页面是这样的：

加密毒蛇程序的页面

其功能列表如下：

创造毒蛇 – 用户能够通过购买或让两条毒蛇交配来创造新的毒蛇。
查看毒蛇的详细信息 – 用户应该能够查看自己拥有的毒蛇的详细信息并进行显示。

创建加密毒蛇，你至少需要用到以下工具

智能合约相关：
智能合约编程语言 Solidity
开源智能合约开发环境 Remix
用于调试和测试智能合约的 Metamask
前端技术相关：
用于与本地以太坊节点进行通信的 js 库 Web3.js
构建用户界面的渐进式框架 Vue.js
用于创建 vue 项目的 Vue-cli
前端框架 Boostrap-vue

此外，你还需要使用 Git 来克隆一些代码模板。

在进行编程之前，这里先假定你已经对以下的知识有了基本的了解。

了解智能合约及其编程语言 Solidity 。
了解使用 MetaMask 进行智能合约的调试和测试。
了解使用 Remix IDE 进行智能合约的编译和部署。

当然了，如果你对这一些知识还有欠缺，也不用担心，本文会详细介绍每一个细节。

深入了解 ERC-721 标准

ERC-721 是一个用来描述如何在以太坊区块链上制造不可替代 token 的标准。满足 ERC-721 标准的每个 token 或其他数字资产都是唯一的，这意味着它不等同于任何其他 token。你可以把它们想象成一种特殊的，独一无二的收藏品。（如果你已了解 ERC-721，可选择跳过这一部分）

ERC-721 标准的接口

根据标准的官方文档，ERC-721 规定了智能合约用以管理、持有和交易唯一 token 必须实现的最小接口：

balanceOf（_owner） - 返回特定所有者 _owner 钱包中的 token 余额。
ownerOf（_tokenId） - 返回特定 token 所有者的钱包地址。
totalSupply（） - 返回创建的 token 总数。
transfer（_to，_tokenId） - 将 _tokenId 标记的 token 从发送者的钱包转移到指定接收者的钱包。
takeOwnership（_tokenId） - 声明给定 ID 的 token 的所有权。
approve（_to，_tokenId） - 批准另一个地址来声明给定 ID 的 token 所有权。

此外，它还定义了两个事件：Transfer 和 Approval。当 token 从一个钱包转移到另一个钱包时，会触发转移事件。另一方面，当一个账户批准另一个账户声明他拥有的某个 token 的所有权时，会触发批准事件。

OpenZeppelin 的 ERC-721 token 实现

OpenZeppelin 是一款开源智能合约开发框架，它提供了可重复使用的智能合约模板，包括 ERC-20 和 ERC-721 等标准 token 的实现模板。在这里，我们将导入他们的 ERC-721 token 实现，这样我们就不必从头开始编写它，避免了重复造轮子。

创建智能合约

此 DApp 是基于以太坊平台开发，所以需要使用 Solidity 语言发行 token。

首先，在开源智能合约开发环境 Remix 中，创建一个名为 ViperToken.sol 的新文件并在其中添加以下代码：

  1// We will be using Solidity version 0.5.3
  2pragma solidity 0.5.3;
  3// Importing OpenZeppelin's ERC-721 Implementation
  4import "https://github.com/OpenZeppelin/openzeppelin-solidity/contracts/token/ERC721/ERC721Full.sol";
  5// Importing OpenZeppelin's SafeMath Implementation
  6import "https://github.com/OpenZeppelin/openzeppelin-solidity/contracts/math/SafeMath.sol";
  7
  8
  9contract ViperToken is ERC721Full {
 10    using SafeMath for uint256;
 11    // This struct will be used to represent one viper
 12    struct Viper {
 13        uint8 genes;
 14        uint256 matronId;
 15        uint256 sireId;
 16    }
 17
 18    // List of existing vipers
 19    Viper[] public vipers;
 20
 21    // Event that will be emitted whenever a new viper is created
 22    event Birth(
 23        address owner,
 24        uint256 viperId,
 25        uint256 matronId,
 26        uint256 sireId,
 27        uint8 genes
 28    );
 29
 30    // Initializing an ERC-721 Token named 'Vipers' with a symbol 'VPR'
 31    constructor() ERC721Full("Vipers", "VPR") public {
 32    }
 33
 34    // Fallback function
 35    function() external payable {
 36    }
 37
 38    /** @dev Function to determine a viper's characteristics.
 39      * @param matron ID of viper's matron (one parent)
 40      * @param sire ID of viper's sire (other parent)
 41      * @return The viper's genes in the form of uint8
 42      */
 43    function generateViperGenes(
 44        uint256 matron,
 45        uint256 sire
 46    )
 47        internal
 48        pure
 49        returns (uint8)
 50    {
 51        return uint8(matron.add(sire)) % 6 + 1;
 52    }
 53
 54    /** @dev Function to create a new viper
 55      * @param matron ID of new viper's matron (one parent)
 56      * @param sire ID of new viper's sire (other parent)
 57      * @param viperOwner Address of new viper's owner
 58      * @return The new viper's ID
 59      */
 60    function createViper(
 61        uint256 matron,
 62        uint256 sire,
 63        address viperOwner
 64    )
 65        internal
 66        returns (uint)
 67    {
 68        require(viperOwner != address(0));
 69        uint8 newGenes = generateViperGenes(matron, sire);
 70        Viper memory newViper = Viper({
 71            genes: newGenes,
 72            matronId: matron,
 73            sireId: sire
 74        });
 75        uint256 newViperId = vipers.push(newViper).sub(1);
 76        super._mint(viperOwner, newViperId);
 77        emit Birth(
 78            viperOwner,
 79            newViperId,
 80            newViper.matronId,
 81            newViper.sireId,
 82            newViper.genes
 83        );
 84        return newViperId;
 85    }
 86
 87    /** @dev Function to allow user to buy a new viper (calls createViper())
 88      * @return The new viper's ID
 89      */
 90    function buyViper() external payable returns (uint256) {
 91        require(msg.value == 0.02 ether);
 92        return createViper(0, 0, msg.sender);
 93    }
 94
 95    /** @dev Function to breed 2 vipers to create a new one
 96      * @param matronId ID of new viper's matron (one parent)
 97      * @param sireId ID of new viper's sire (other parent)
 98      * @return The new viper's ID
 99      */
100    function breedVipers(uint256 matronId, uint256 sireId) external payable returns (uint256) {
101        require(msg.value == 0.05 ether);
102        return createViper(matronId, sireId, msg.sender);
103    }
104
105    /** @dev Function to retrieve a specific viper's details.
106      * @param viperId ID of the viper who's details will be retrieved
107      * @return An array, [viper's ID, viper's genes, matron's ID, sire's ID]
108      */
109    function getViperDetails(uint256 viperId) external view returns (uint256, uint8, uint256, uint256) {
110        Viper storage viper = vipers[viperId];
111        return (viperId, viper.genes, viper.matronId, viper.sireId);
112    }
113
114    /** @dev Function to get a list of owned vipers' IDs
115      * @return A uint array which contains IDs of all owned vipers
116      */
117    function ownedVipers() external view returns(uint256[] memory) {
118        uint256 viperCount = balanceOf(msg.sender);
119        if (viperCount == 0) {
120            return new uint256[](0);
121        } else {
122            uint256[] memory result = new uint256[](viperCount);
123            uint256 totalVipers = vipers.length;
124            uint256 resultIndex = 0;
125            uint256 viperId = 0;
126            while (viperId < totalVipers) {
127                if (ownerOf(viperId) == msg.sender) {
128                    result[resultIndex] = viperId;
129                    resultIndex = resultIndex.add(1);
130                }
131                viperId = viperId.add(1);
132            }
133            return result;
134        }
135    }
136}

由 GitHub 托管的 ViperToken.sol

在上面的代码中，我们套用了 OpenZeppelin 的 ERC-721 token 实现，并在其中添加了自定义函数。此外，还在代码中导入了 SafeMath 库以避免出现整数的上溢和下溢漏洞（去年四月份，美图的 BEC token 就因为存在整数溢出漏洞，一夜间被黑客盗取了64亿）。

接下来，详细介绍一下代码的功能：

首先，函数 generateViperGenes 用来确定新出生毒蛇的基因，主要用在两条毒蛇繁育新毒蛇时（结合其双亲的基因）。我们选择了一种非常简单的实现方式，在这种情况下，我们使用1到6这几个简单的数字来确定新出生毒蛇的长相。当然了，你也可以修改代码，创造出更多独具特色的毒蛇。

然后，我们实现了一个 createViper 函数，这个函数用来创建一条新的毒蛇，并通过传入函数的参数“ viperOwner ”指定该新创建毒蛇的所有者。

函数 buyViper 是一个可以接受以太币付款的函数（ payable function ），函数中调用了我们之前定义的 createViper 函数。Payable 这个标记是一个修饰符，用于指出此函数在执行时可以接收以太币付款。相信你能从这行明摆着就是要钱的代码中看出来：

1require(msg.value == 0.02 ether);

代码中的 require 语句会检查是否满足给定的条件，并在不满足条件时报错。在 Solidity 语言中，msg.value 语句用来存储调用该函数的用户发送的以太币数量。

在上面的代码中，我们要求用户支付 0.02 个以太币来购买一条随机分配的毒蛇。在这里，你就是上帝，你可以随意修改这个金额，如果你愿意的话，甚至还可以删除这条语句，这样每个用户都可以访问这个函数来免费得到一条毒蛇。

函数 breedVipers 在调用时代价更为昂贵，它需要用户支付 0.05 个以太币，不过这并不是为了蒙骗小白，因为该函数允许用户根据两条毒蛇父母的基因创建一条新的毒蛇，也就是说可以让用户得到一条高身价的毒蛇。

当然了，我们还需要定义一个能够查看毒蛇详细信息的函数。函数 getViperDetails 在被调用时会返回给定毒蛇的基因和父母 ID 之类的细节。

最后是一个 ownVipers 函数，该函数可以返回调用者拥有的毒蛇的 ID 列表。具体的实现是通过 msg.sender 这个语句，它用来标记调用函数的用户的地址。

现在，所有的函数都已定义完毕，接下来，我们需要编译 ViperToken 智能合约，这里需要注意的是，请在 Remix 界面的右侧选择编译器的版本，指定版本为 0.5.3 + commit.10d17f24 ，因为我们使用的是 0.5.3 版本的 Solidity 语言，完成后我们就可以将智能合约部署到以太坊 Ropsten 测试网络上了。

这里我们编译并部署了 ViperToken 智能合约，由于操作步骤较多，你最好检查一下每一步是否都已正确完成。

如果所有的步骤都没有出错，智能合约得到了正确的部署，你会看到如下页面：

智能合约编译成功的页面

智能合约已被成功部署并加入到“已部署智能合约”中

构建 Web 应用程序

到这里，智能合约就可以正常运行了，但如果没有一个与之交互的 Web 应用程序，那么运行起来就只能看到一些数字。为了让这个 DApp 更有意思，接下来营长带你制作一个简单的 Web 应用程序。

配置开发环境

构建 Web 应用程序首先需要配置开发环境，在这里废话不多说，让我们直接切入正题。让我们在终端（或者Windows中的命令提示符/ Powershell）中执行以下操作来克隆 GitHub 上的代码模板：

1# Cloning the boilerplate from GitHub
2git clone -b boilerplate --single-branch https://github.com/openberry-ac/cryptovipers.git
3# Navigating to the directory and installing packages
4cd cryptovipers
5npm install
6# Installing Web3
7npm install -s web3@1.0.0-beta.37
8# To run the app
9npm run dev

克隆 GitHub 上的代码模板

这可能需要几分钟的执行时间，操作完成后，你的 Web 应用程序就运行起来了。

你可以在浏览器中访问 http：// localhost：8080 看到它，应用程序界面长这样：

加密毒蛇的页面

连接到智能合约实例

为了使我们的 Web 应用程序能够与先前部署的智能合约进行交互，这里我们会用到与本地以太坊节点进行通信的 js 库 web3.js 。在配置开发环境时我们已经安装好了软件包，现在我们要在“ contracts”文件夹下名为 web3.js 的文件中加入如下代码来调用它：

 1import Web3 from 'web3';
 2
 3const getWeb3 = () => new Promise((resolve) => {
 4  window.addEventListener('load', () => {
 5    let currentWeb3;
 6
 7    if (window.ethereum) {
 8      currentWeb3 = new Web3(window.ethereum);
 9      try {
10        // Request account access if needed
11        window.ethereum.enable();
12        // Acccounts now exposed
13        resolve(currentWeb3);
14      } catch (error) {
15        // User denied account access...
16        alert('Please allow access for the app to work');
17      }
18    } else if (window.web3) {
19      window.web3 = new Web3(web3.currentProvider);
20      // Acccounts always exposed
21      resolve(currentWeb3);
22    } else {
23      console.log('Non-Ethereum browser detected. You should consider trying MetaMask!');
24    }
25  });
26});
27
28export default getWeb3;

由 GitHub 托管的 web3.js

上面的代码加载了 MetaMask 浏览器扩展初始化的 web3 实例，稍后我们将用它来和先前部署的智能合约进行交互。

在这个过程中你可能会遇到 MetaMask 的弹出窗口，它会要求获取访问权限。这是因为我们在代码中加入了 ethereum.enable（），所以在 Web 应用程序请求访问帐户时窗口就会自动弹出，这时你只需要像下图一样点击“Connect”按钮即可：

MetaMask 的弹出窗口

现在，我们需要让这个 Web 应用程序连接到智能合约的 ABI （Application Binary Interface，应用程序二进制接口）上。要获取 ABI 我们需要返回到 Remix 的界面，转到 Compile 选项卡，然后单击 Details 按钮旁边的 ABI 按钮，具体操作如下图所示：

点击 ABI 按钮来复制智能合约的 ABI

获取了 ABI 后，在 contract 文件夹下打开名为 abi.js 的文件，然后将 ABI 粘贴为变量 contractAbi 的值，如下所示：

1const contractAbi = // PASTE ABI CODE HERE
2
3export default contractAbi;

由 GitHub 托管的 abi.js

文件中应该会有一个示例代码，遇到问题时你可以随时参考它。然后，我们还必须指定智能合约实例的地址，你需要回到 Remix 界面的 Deploy 选项卡，然后单击已部署智能合约上的复制图标，具体操作如下图所示：

点击“复制”按钮复制智能合约实例地址

在 src 文件夹下找到的 App.vue ，打开并将你的智能合约地址粘贴到第 86 行，作为变量 contractAddress 的值（文件中也应该有注释，你可以随时参考这些注释）：

1const contractAddress = ''; // Right here!
2// Ex: const contractAddress = '0xf59c4c3c79071d3e11034a9344789bd3';

定义实现的方法

现在你可能会注意到用户界面一切都正常，但点击按钮却不起任何作用。这是因为我们还没有定义 Web 应用程序的功能，接下来我们就开动。首先返回到 App.vue 文件中，转到第 116 行，你可以在其中查到所有的方法，但所有方法的实现都只包含一个输出方法名的 console.log（）。

Web 应用程序的第一个功能是购买毒蛇。让我们用以下代码修改 buyViper（）方法：

 1buyViper() {
 2  this.isLoading = true;
 3  this.contractInstance.methods.buyViper().send({
 4    from: this.account,
 5    value: web3.toWei(0.02, 'ether'),
 6  }).then((receipt) => {
 7    this.addViperFromReceipt(receipt);
 8    this.isLoading = false;
 9  }).catch((err) => {
10    console.log(err, 'err');
11    this.isLoading = false;
12  });
13},

由 GitHub 托管的 App.vue

还记得我们在智能合约中的规定么？购买一条毒蛇我们需要收取 0.02 个以太币的费用，因此在代码中我们需要同时发送我们的帐户信息和 0.02 个以太币来进行支付。然后我们就可以调用智能合约中的 buyViper（）函数，该函数会返回新生成毒蛇的详细信息，紧接着我们将这些细节保存在 vipers 数组中。

接下来，修改繁殖毒蛇的功能 breedVipers（）：

 1breedVipers() {
 2  this.isLoading = true;
 3  this.contractInstance.methods.breedVipers(this.matron, this.sire).send({
 4    from: this.account,
 5    value: web3.toWei(0.05, 'ether'),
 6  }).then((receipt) => {
 7    this.addViperFromReceipt(receipt);
 8    this.isLoading = false;
 9  }).catch((err) => {
10    console.log(err, 'err');
11    this.isLoading = false;
12  });
13},

由 GitHub 托管的 App.vue

在智能合约中，我们规定了用户需要支付 0.05 个以太币才能访问繁殖毒蛇的函数，同时，在调用 breedVipers 函数时需要传入两个整数参数， matron （该新出生毒蛇的母亲）和 sire （父亲），所以在上面的代码中我们将两个整数参数传递给函数。这个函数在执行后会返回新出生毒蛇的详细信息，我们需要将其保存到 vipers 数组中。

最后，定义检索自己拥有毒蛇的详细信息的方法，称为 getVipers（）：

 1getVipers() {
 2  this.isLoading = true;
 3  this.contractInstance.methods.ownedVipers().call({
 4    from: this.account,
 5  }).then((receipt) => {
 6    for (let i = 0; i < receipt.length; i += 1) {
 7      this.contractInstance.methods.getViperDetails(receipt[i]).call({
 8        from: this.account,
 9      }).then((viper) => {
10        this.vipers.push({
11          id: viper[0],
12          genes: viper[1],
13          matron: viper[2],
14          sire: viper[3],
15          url: vipersMap[viper[1]],
16        });
17      }).catch((err) => {
18        console.log(err, 'err');
19      });
20    }
21    this.isLoading = false;
22  }).catch((err) => {
23    console.log(err, 'err');
24    this.isLoading = false;
25  });
26},

由 GitHub 托管的 App.vue

想要获取你所拥有毒蛇的详细信息，你可以采用以下两种方法：ownedVipers 方法和 getViperDetails（）方法。第一种方法能获取存有我们毒蛇详细信息的数组，而第二方法能获取每条毒蛇的详细信息。在获取每条毒蛇的详细信息后，我们将其保存到 vipers 数组中。

恭喜你，完成了所有的开发工作！