«Введение в ЭфириумJ» - Spring на русском

«1. Введение

В этой статье мы рассмотрим библиотеку EthereumJ, которая позволяет нам взаимодействовать с блокчейном Ethereum, используя Java.

Во-первых, давайте кратко рассмотрим, что представляет собой эта технология.

2. Об Эфириуме

Эфириум — это криптовалюта, использующая распределенную одноранговую базу данных в форме программируемого блокчейна, виртуальную машину Эфириума (EVM). Он синхронизирован и управляется через разрозненные, но связанные узлы.

По состоянию на 2017 год узлы синхронизируют блокчейн посредством консенсуса, создают монеты посредством майнинга (доказательство работы), проверяют транзакции, выполняют смарт-контракты, написанные на Solidity, и запускают EVM.

Блокчейн разделен на блоки, которые содержат состояния учетных записей (включая транзакции между учетными записями) и подтверждение работы.

3. Фасад Ethereum

Класс org.ethereum.facade.Ethereum абстрагирует и объединяет множество пакетов EthereumJ в один простой в использовании интерфейс.

Можно подключиться к узлу для синхронизации со всей сетью, и после подключения мы сможем работать с блокчейном.

Создать фасадный объект так же просто, как:

Ethereum ethereum = EthereumFactory.createEthereum();

4. Подключение к сети Ethereum

Чтобы подключиться к сети, мы должны сначала подключиться к узлу, то есть к серверу, на котором запущен официальный клиент. Узлы представлены классом org.ethereum.net.rlpx.Node.

org.ethereum.listener.EthereumListenerAdapter обрабатывает события блокчейна, обнаруженные нашим клиентом после успешного установления соединения с узлом.

4.1. Подключение к сети Ethereum

Давайте подключимся к узлу в сети. Это можно сделать вручную:

String ip = "http://localhost";
int port = 8345;
String nodeId = "a4de274d3a159e10c2c9a68c326511236381b84c9ec...";

ethereum.connect(ip, port, nodeId);

Подключение к сети также можно выполнить автоматически с помощью bean-компонента:

public class EthBean {
    private Ethereum ethereum;

    public void start() {
        ethereum = EthereumFactory.createEthereum();
        ethereum.addListener(new EthListener(ethereum));
    }

    public Block getBestBlock() {
        return ethereum.getBlockchain().getBestBlock();
    }

    public BigInteger getTotalDifficulty() {
        return ethereum.getBlockchain().getTotalDifficulty();
    }
}

Затем мы можем внедрить наш EthBean в конфигурацию нашего приложения. Затем он автоматически подключается к сети Ethereum и начинает загрузку блокчейна.

На самом деле, большая часть обработки соединения удобно обернута и абстрагирована простым добавлением экземпляра org.ethereum.listener.EthereumListenerAdapter к нашему созданному экземпляру org.ethereum.facade.Ethereum, как мы сделали в нашем методе start() выше:

EthBean eBean = new EthBean();
Executors.newSingleThreadExecutor().submit(eBean::start);

4.2. Обработка блокчейна с помощью прослушивателя

Мы также можем создать подкласс EthereumListenerAdapter для обработки событий блокчейна, обнаруженных нашим клиентом.

Чтобы выполнить этот шаг, нам нужно создать слушателя-подкласса:

public class EthListener extends EthereumListenerAdapter {
    
    private void out(String t) {
        l.info(t);
    }

    //...

    @Override
    public void onBlock(Block block, List receipts) {
        if (syncDone) {
            out("Net hash rate: " + calcNetHashRate(block));
            out("Block difficulty: " + block.getDifficultyBI().toString());
            out("Block transactions: " + block.getTransactionsList().toString());
            out("Best block (last block): " + ethereum
              .getBlockchain()
              .getBestBlock().toString());
            out("Total difficulty: " + ethereum
              .getBlockchain()
              .getTotalDifficulty().toString());
        }
    }

    @Override
    public void onSyncDone(SyncState state) {
        out("onSyncDone " + state);
        if (!syncDone) {
            out(" ** SYNC DONE ** ");
            syncDone = true;
        }
    }
}

Метод onBlock() запускается при получении любого нового блока (старого или текущего). EthereumJ представляет и обрабатывает блоки, используя класс org.ethereum.core.Block.

Метод onSyncDone() срабатывает после завершения синхронизации, обновляя наши локальные данные Ethereum.

5. Работа с блокчейном

Теперь, когда мы можем подключиться к сети Ethereum и напрямую работать с блокчейном, мы углубимся в несколько основных, но, тем не менее, очень важных операций, которые будем часто использовать.

5.1. Отправка транзакции

Теперь, когда мы подключились к блокчейну, мы можем отправить транзакцию. Отправка Транзакции относительно проста, но создание фактической Транзакции само по себе является длинной темой:

ethereum.submitTransaction(new Transaction(new byte[]));

5.2. Доступ к объекту Blockchain

Метод getBlockchain() возвращает фасадный объект Blockchain с геттерами для получения текущих сетевых проблем и конкретных блоков.

Поскольку мы настроили наш EthereumListener в разделе 4.3, мы можем получить доступ к блокчейну, используя описанный выше метод:

ethereum.getBlockchain();

5.3. Возврат адреса учетной записи Ethereum

Мы также можем вернуть адрес Ethereum.

Чтобы получить учетную запись Ethereum, нам сначала нужно аутентифицировать пару открытого и закрытого ключей в блокчейне.

Давайте создадим новый ключ с новой случайной парой ключей:

org.ethereum.crypto.ECKey key = new ECKey();

И давайте создадим ключ из заданного закрытого ключа:

org.ethereum.crypto.ECKey key = ECKey.fromPivate(privKey);

Затем мы сможем использовать наш ключ для инициализации Пользователя. Вызывая .init(), мы устанавливаем как ECKey, так и связанный с ним адрес объекта Account:

org.ethereum.core.Account account = new Account();
account.init(key);

6. Другие функции

«Есть еще две основные функции, предоставляемые фреймворком, которые мы не будем здесь рассматривать, но о которых стоит упомянуть.

Во-первых, у нас есть возможность компилировать и выполнять смарт-контракты Solidity. Однако создание контрактов в Solidity, их последующая компиляция и выполнение — отдельная обширная тема.

Во-вторых, хотя фреймворк поддерживает ограниченный майнинг с использованием ЦП, рекомендуемым подходом является использование майнера на GPU, учитывая отсутствие прибыльности первого.

Более сложные темы, касающиеся самого Ethereum, можно найти в официальной документации.

7. Заключение

В этом кратком руководстве мы показали, как подключиться к сети Ethereum и несколько важных методов работы с блокчейном.

Как всегда, код, использованный в этом примере, можно найти на GitHub.

«Введение в ЭфириумJ»