面向智能合约、区块链、Web3、以太坊开发工具指南

如果你对区块链技术有兴趣，又或者你是从事区块链技术开发的工程师，本文将带你了解关于区块链开发的工具栈，包括面向智能合约、区块链、Web3、以太坊的工具总结。

智能合约语言

智能合约（英语：Smart contract ）是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。

智能合约跟其它编程语言一样，是基础，是智能合约开发人员最基本的技能，也是如何编写智能合约的！选择其中一种语言并开始。

Solidity

solidity 是一门面向合约的、为实现智能合约而创建的高级编程语言。这门语言受到了 C++，Python 和 JavaScript 语言的影响，设计的目的是能在以太坊虚拟机（EVM）上运行。

如果是个新手，刚入门应该从 solidity 开始。如果是从事智能合约的开发人员，可能知道 Solidity。Solidity 是占主导地位、最常用的智能合约开发语言，适用于大多数智能合约平台，例如 Ethereum、Avalanche、Moonbeam、Polygon、BSC 等。这是因为大多数区块链都采用了以太坊虚拟机 (EVM)，solidity 正是为此而构建的。在目前排名前 10 的 Defi 项目中，十个中有九个使用 Solidity 作为主要编程语言。

官方网站：https://docs.soliditylang.org/

Vyper

Vyper 是另一种与 EVM 兼容的语言，它主要前 10 个 Defi 项目中的其中一个（以及其他一些项目用作辅助）使用，即 Curve.fi。Vyper 是使用的基于 python 的语言，它几乎没有它的 EVM 兄弟 Solidity 那么多用处。但是，如果喜欢 python，那么可以尝试一下这种语言

官方网站：https://vyper.readthedocs.io/en/stable/

Rust

Rust 是一个新手，将无法将它与 EVM 区块链一起使用，例如 Ethereum、Polygon、Binance Smart Chain 等。但是，使用 Rust，将能够部署到 Solana、Terra 等链并使用 Polkadot 构建区块链。Rust 是一种高性能的通用语言，即使在智能合约之外也可以使用。

如果想利用这些新兴的区块链，Rust 是一个不错的选择。

官方网站：https://www.rust-lang.org/

总结

必须掌握： solidity

区块链爱好者：Vyper 、Rust

智能合约工具

这一节来讨论在智能合约中使用工具的地方，选择适合项目的。

Chainlink

Chainlink 去中心化的预言机网络可以提供防篡改的数据输入、输出和计算资源，以支持任何区块链上的高级智能合约。是一种使智能合约成为混合智能合约的设备，这意味着它们包含一些链下组件并与现实世界连接。智能合约很棒，但它们存在无法以任何方式与世界连接的巨大问题。现在要使用一些链下组件（如数据或外部计算）来保持智能合约去中心化，还必须让外部数据和计算去中心化，而这正是 Chainlink 网络和工具的用途。

绝大多数顶级智能合约平台都是混合智能合约，并将这些预言机用作其基础设施的关键组件。只需查看 DeFipulse 的前 10 个项目，看看哪些是混合项目。

可以看到，至少 50% 的人使用预言机作为基础设施的重要组成部分，另外 30%（总计 80%）以某种方式使用预言机。可以获得资产定价信息、随机数、事件驱动执行等等。

Openzeppelin

Openzeppelin 已经巩固了自己作为“可靠性标准库”的地位。任何时候，任何开发人员都在寻找一种快速部署 NFT/ERC721、ERC20、可升级合同、DAO/治理或许多开发人员在这一领域所做的任何事情的方法，十有九次，会想要接触到一个Openzeppelin 包。

Openzeppelin 是一套已经编写好的智能合约，因此不必重新造轮子。在项目中使用它们已经审核的可扩展智能合约，可以节省了无数时间。

要点总结

必须掌握：Chainlink 和 Openzeppelin

部署和测试框架

测试是每种开发语言都必须的，对于智能合约也不例外，需要借助一些框架或者工具来测试和部署。下图是顶级 Defi 项目其使用的框架情况。

此外，以下是对当前框架定位的看法：

• 顶级框架：Hardhat、Brownie、DappTools
  

• 一流框架：Remix、Truffle、Apeworx、Foundry
  

• 通用框架：Waffle、sbt-ethereum、web3j、Embark、Saddle
  

• 非 EVM 框架：Anchor、TerraSDK
  

下面来简单介绍几个常用的框架，其中包括顶流、一流的。

Hardhat

Hardhat 框架算是最主流的智能合约开发框架，Hardhat 是一个基于 JavaScript 和 Solidity 的开发框架，它可以很好加快应用程序的开发，如果需要了解 Hardhat，可以查看 hardhat-starter-kit 示例代码。

凭借 Hardhat 的测试速度、TypeScript 支持、广泛应用及以开发人员体验为中心理念，使其快速成为最受欢迎的智能合约开发框架。

如果喜欢 JavaScript 或者是前端工程师，又或者想使用最顶流的框架，强烈推荐这个框架。

Brownie

Brownie 是一个基于 Python 的开源框架，构建在 web3.py 之上，被 Curve.fi、yearn.finance 和 Badger 等协议使用。它同时支持智能合约语言 Solidity 和 Vyper ，这个框架的主要吸引力是基于 python 的。之所以创建 Brownie ，是因为许多 Python 工程师鄙视使用 JavaScript 并想要一个 Python 框架。此外，大多数传统金融科技领域都使用 python 而不是 JavaScript，因此通过创建 Brownie ，从金融科技转向 Defi 变得更加容易。

可以查看 brownie-starter-kit 来开启使用该框架的旅程。

如果喜欢 python，想要使用更直接的框架，强烈推荐这个框架。

Truffle

Truffle 是原始框架之一，最初是 Consensys 的一部分，从中分离出来，然后合并回 Consensys。它是一个基于 JavaScript 的框架，包含诸如 Ganache（甚至像 brownie 这样的框架也使用）、Drizzle 和现在已晚的 truffle teams 等工具。Truffle 是所有框架中最具历史影响力的，可以看到它们对行业的影响，许多框架都采用了 Truffle 来实践。如果想尝试一下，请查看 truffle starter kit 。

数字钱包

如果以某种方式部署智能合约，则需要一个钱包来存储资金或至少是测试网资金，许多人将以下钱包的组合用于各种目的。

MetaMask

Metamask 是这个领域几乎每个人都知道或应该知道的数字钱包工具。这个概念很简单，非常适合在浏览器中进行测试，这是所有前端开发人员都喜欢做的。几乎每个人都应该有一个 Metamask 或一些类似 Metamask 的浏览器钱包（比如 Solana 的 Phantom）。

Metamask 是一个易于使用的热钱包。

Gnosis Safe

Gnosis safe 被称为多重签名钱包，这意味着发送交易需要 X 个签名。这样一来，如果一个钱包被盗用，那也没关系，因为攻击者需要破坏至少一半的密钥持有者。

对于智能合约开发人员来说，这是一个非常不错的工具，尤其是那些需要处理大量资金并希望确保其资产安全的人。许多 DAO 也使用 Gnosis safe 来存储他们的金库。此外，Gnosis safe 保险箱与许多其它 DAO 工具（如 Snapshot）集成，用于投票。

Ledger / Trezor

Ledger 和 Trezor 被称为“冷钱包”，或者说转换起来比较麻烦的钱包。这种繁琐是故意的（安全大部分都是建立在繁琐之上），这样能够更好的确保资金安全。

可以在项目中使用冷钱包、热钱包和多重签名的任意组合，而且提倡这么做。对需要大量/快速访问和转移的小资金使用热存储（热钱包），对长时间不想接触的东西使用冷存储（冷钱包），对希望保护的大量资金的使用多重签名。

甚至可以将冷藏钱包连接为多重签名的钥匙之一！

区块浏览器

对于想要“查看”交易和区块链世界上正在发生的事情的人来说，区块浏览器是至关重要的工具。如果有一个第一层连接，可以使用所有工具来构建其中的一个，但 99% 的时间，会想要使用现成的，避免自己搭建造轮子。

Etherscan

Etherscan 对于希望学习了解区块链的人都应该知道的区块浏览器。大多数区块链服务都内置了 Etherscan ，从设计到实现都非常出色。 Etherscan 算是 ETH 社区最主要的区块浏览器，已经为 Polygon、ETH 2 和 Binance Smart Chain 等项目建立了支持。

Etherchain

Etherchain 是一个轻量级的区块浏览器，它还发布了一个很棒的 ETH 2 浏览器。

第 1 层连接

如果需要发送交易，那么就要一条区块链来处理如果担心成本，所有这些都有可以尝试的免费选项，但也可以随时自己运行自己的第一层节点！

什么是第一层节点？就是指那些不熟悉的人的区块链连接。例如，要在 ETH 链上发送交易，需要将交易发送到 ETH 节点。Metamask 和钱包也是连接到在后台运行的第一层节点！

Alchemy

Alchemy 一般是进行 ETH 连接和所有 EVM 连接的首选。它速度快，有漂亮的 UI 来跟踪请求，有大量的第 1 层。

Infura

Infura 是另一个在 2020 年占据主导地位的应用程序，并且现在仍然是。他们已经扩展到更多的产品，比如 IPFS，拥有大量的追随者，而且许多工具本身就可以与 Infura 一起使用。如果正在寻找坚固的第 1 层，那么Infura 就是最佳选择。

Moralis

Moralis，号称终极 Web3 开发平台，有 65,000 多个使用 Moralis 软件和 API 构建和扩展其 dApp 的区块链项目，无需成本容易上手。

前端工具

对于构建全栈 dApp 或者项目前端，仍然需要如 JavaScript、HTML、CSS，或者 React、Angular 、Vue 或 Svelte 这样的框架。除此之外，还需要其他的前端工具，下面就来介绍几个。

Web3js/Ethersjs

Web3js 和 Ethersjs 是目前使用的最多的两个主要 JavaScript 框架，它们在前端的表现都非常出色。如果正在开发构建 DApp 等区块链相关项目，可以使用其中任意一个都能很好的完成相关功能。不过目前的趋势已经朝着 Ethersjs 作为更流行的趋势发展。

Moralis

Moralis 算是每个人都应该了解的工具。它具有开箱即用的 web3js 支持和大量工具来改善前端开发。它被称为“firebase of crypto”，并且它正是这样做的。也许想要一个让前端运行更快的数据库；也许想构建一个 Etherscan 或 Opensea；也许需要一个地址拥有的 NFT 列表。 Moralis 内置都已支持，并且支持更多的可以做的事情。它几乎拥有所想到的一切，包括开源工具包和基于云的服务框架。

UseDapp

Usedapp 是另一个开源项目，其中包含用于处理 web3 的出色插件。如果你正在使用 React，强烈推荐使用。

The Graph

The Graph 是执行索引的基础工具，当想在区块链上查找某些东西时，可能需要进行大量查询。例如，如果想查看链上所有包含 1,000 个 DAI 代币的地址，这将非常耗时，遍历链上的每个地址并调用 balance 函数。相反，可以做的是构建子图，为想要的这些查询建立索引，并将它们存储在比整个区块链小得多的数据库中，这样就使得获取有关区块链的特定数据变得更加容易！

安全分析工具

众所周知，在将代码发布到区块链上时，审计至关重要，因为任何人都可以查看并可能使用它。因此，拥有帮助确保在代码中减少错误的工具是必不可少的，并且一些工具已经出现在该领域，以使智能合约更加安全。

请记住，这些工具并不总是能捕捉到每一个错误，最终还是得靠自己努力！

Slither

Slither 为静态分析（静态分析是在不执行应用程序的情况下自动分析源代码）的首选之一。Slither 易于使用，并且可以捕捉开发人员可能犯的许多简单错误。

MythX

MythX（以太坊智能合约安全服务） 是另一个基于云的 Consensys 工具，用于测试错误，据说可以进行更深入的研究。

Mythril

Mythril 是 MythX 产品分析工具的一个开源子集。是 EVM 字节码的安全分析工具，它检测为以太坊、Hedera、Quorum、Vechain、Roostock、Tron 和其它与 EVM 兼容的区块链构建的智能合约中的安全漏洞。

Manticore

Manticore 是另一个 Trail of Bits 工具，但它不是静态分析，而是用于分析智能合约和二进制文件的符号执行工具，它计算出什么会触发智能合约工作。

Echidna

Echidna 也是一个来自 Trail of Bits 的工具，是一个 Haskell 程序，旨在对以太坊智能合约进行模糊测试/基于属性的测试。

监控与运维

监控与运维通常需要使用很多自己的脚本，如果不想自己编写脚本，可以看下 Openzeppelin 的 Defender 和 Tenderly 是允许监控生产代码并确保它们安全的工具！

总结

现在的开发，有很多的工具可以帮助提高开发效率和质量，如何选择适合自己或者团队的工具，就需要对其工具有一定的了解，然后再根据团队限制选择适合自己的。当在这个领域构建的越多，就越意识到这些工具中的每一个对于快速构建应用程序的重要性。