Introducing Blockchain !!

Blockchain is space to learn Smart Contract with solidity.

Contents

Table of Contents

Learning

Table of Learning

Get Started(Entereum)

1. 이더리움 설치

• 이더리움 다운로드
• 설치 파일 : geth-windows-amd64-1.8.27-4bcc0a37.exe
• 설치 경로 : C:\Geth
• 설치 확인

$ geth version

• 작업 경로 : C:\ncia
• Genesis 파일 copy : C:\ncia

2. Node.js 설치

• Web 서버 구축을 위한 Node.js 설치
• Node.js 다운로드
• 설치 파일 : node-v10.15.3-x64.msi
• 설치 경로 : C:\Program Files\nodejs
• npm install -g(글로벌 패키지에 추가)
• npm 글로벌 패키지로 express 설치(web 서버 역할)

$ npm install -g express
$ npm install -g express-generator

3. Web.js 설치

Web3는 JavaScript용 API로 DAPP을 만들기 위한 가장 기본이 되는 API라 할 수 있습니다.

• 해당 PC에 git가 설치 되어 있어야 설치 가능
• github

# 해당 PC에 git가 설치 되어 있어야 설치 가능
$ npm install --save web3@0.16.0
# package.json 에 web3에 추가 됨을 확인 가능함.

4. Git 설치

• Git Download
• 설치 파일 : Git-2.21.0-64-bit.exe
• 설치 경로 : C:\Program Files\Git

5. nodemon 설치

• 소스를 저장하면 자동 리로드되는 모둘 설치

$ npm install -g nodemon

• package.json에 start 옆에…node → nodemon으로 수정

6. jQuery 설치

• Download 버튼 클릭후 google CDN
• jQuery 홈페이지에서 Ctrl+F cdn 에서 구글 cdn 링크 값 긁겅 와서
• ctrl+shift+i tbody 찾아서 copy → select ctrl+f 붙이고 검색

7. AWS 서버 셋팅

• EC2 인스턴스 시작 →
• Ubuntu Server 18.04 LTS (HVM), SSD Volume Type → 검토및 시작
• Name 셋팅 : nodeDApp, pri_network
• 원격 접속 허용을 위한 인바운드 처리[pri_network] : ehtereum 기본 포트 8123
  • aws. 서비스 > ec2> 서버 > 보안그룹> launc-wizard-x > 인바운드> 편집> 사용자지정 TCP >8123> 접근 ip는 알아서
• 원격 접속 허용을 위한 인바운드 처리[nodeDApp] : express 기본 포트 3000
  • aws. 서비스 > ec2> 서버 > 보안그룹> launc-wizard-x > 인바운드> 편집> 사용자지정 TCP >3000> 접근 ip는 알아서
• putty 접근, puttygen으로 ppk 패스워드 변경( gemoney.pem → gemoney.ppk)
• Filezilla로 소스 이관
  • 프로토콜 : SFTP - SSH File Transfer Protocol
  • 호스트 : AWS IP
  • 사용자 : ubuntu
  • 키파일 : gemoney.ppk

Data & Source

Table of Data & Source

Syllabus

1. 블록체인 디테일

• 특징, 키워드, 네트워크 구성, 노드구성, 블록연결, 작업증명, 분산원장

2. 사설네트워크 구축

• 윈도우 환경 기반 구축
• Geth 설치 → 네트워크 구축 가능 (기반 이더리움)
• 명령어
  • 계좌 개설, 송금, 트렌젝션등등 기본적인 처리과정
• MIST 브라우저 (GUI툴)
  • 위에 작업을 다시 수행
  • DApp을 제작한후 네트워크에 배포 편하게 구성
  • 사설네트워크 ~ 라이브 네트워크 모두 접속 가능하다
• javascript RPC를 이용한 접속
  • JS명령으로 네트워크 상에 명령을 구성

3. 블록체인 이해를 위한 전자지갑 구축

• WEB 기반 접속
• 3가지 방식
  • 클라이언트 사이드에서 사설 네트워크를 접속하여 RPC 명령을 작업한다
  • AJAX를 이용하여 통신 서버가 사설 네트워크와 접속하여 RPC로 명령을 처리한다 Restful 기반 API 서버 → 사설 네트워크를 숨길수가 있어서 상대적 보안 우수
  • Socket을 이용한 실시간 통신을 이용하여 사설 네트워크와 RPC로 명령을 처리한다 실시간 통신 클라이언트와 서버간에 웹소켓을 이용한 통신 지원 (websoket(html5 표준)) VS socket.io(써드 파트 모둘)

4. 솔리디티 프로그램/언어 이해 및 프로그램 작성(2일차)

• 이더리움 기반 DApp을 제작하는 언어 → 솔리디티
• 계속 발전하는 언어 → 버전중요 → 라이브러리가 충분하지 않아서, 커스텀 라이브러리 제작 중요
• 자료형, 함수, 클래스, 조건/제어/반복문, 배열, 구조체, 매핑, 상속, 이벤트 → 언어의 스타일은 스칼라언어 유사성을 가진다

5. DApp제작(3일차)

• 2가지 케이스 제작
  • 서비스 기반 : node.js 활용
  • 투표, 게임(슬롯머신), .. → 블록체인 기반 서비스가 완성되는 과정
• AWS에서 ubuntu 기반 제작 연동 → aws 가입 → 상용화 관점
  • 사설네트워크용, 서비스용 2개 구축
  • 리눅스 기반 세팅 주제

Practice

1. 사설네트워크 구축

$ cd C:\ncia\
$ geth --datadir "./ethereum/data" account new

• 9740ef64eb31e8fe632280dc56c61574ad832bb9

• 004b019d54442e7a6ded083f3d227449788f0509

• 계정목록 확인

  geth --datadir "./ethereum/data" account list
  

a. 사설네트워크 가동 순서

• 최초 블록생성 : 제네시스 블록
• CustomGenesis.json 생성
• C:\ncia\CustomGenesis.json
• 9740ef64eb31e8fe632280dc56c61574ad832bb9

b. 제네시스 블록 파일

• 블록 체인의 첫번째 블록

{
    "config": {
      "chainId": 33,
      "homesteadBlock": 0,
      "eip155Block": 0,
      "eip158Block": 0
    },
    "nonce": "0x0000000000000033",             
    "timestamp": "0x0",
    "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "gasLimit": "0x8000000",                
    "difficulty": "0x100",
    "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",               
    "coinbase": "0x3333333333333333333333333333333333333333",
    "alloc": {
        "9740ef64eb31e8fe632280dc56c61574ad832bb9":{
            "balance":"10000000000000000000"   
        }
    }
}

• 블록에인 내에서 유일하게 이전 블록의 정보를 가지고 있지 않은 블록
• 네트워크 상의 모든 클라이언트들이 동일한 제네시스 블록을 가지고 있어서 합의 과정에 참여할수 있다.
• 개별 구성 요소
  • config : 기존 이더리움의 버전 문제를 해결하기 위해서 추가된 1.6이상부터 사용
  • nonce : 현재 블록의 작업 증명을 하기 위해서 계산의 양이 충분했는지 → 난이도 조절용
  • timestamp : 블록이 취득된 시점
  • parentHash : 부모블럭, 이전블록의 해쉬값
  • extraData : 향후 확장을 위한 항목
  • gasLimit : 하나의 블럭이 담을수 있는 임계치, 값이 커지면 거래가 빨라진다. 가스(수수료) 비용을 높게 책정하면 트랜젝션이 빠르게 처리 된다.
  • coinbase : 채굴에 성공하여 기존의 노들들에 연결이 되면 보상을 받게 되는 수수료를 누가 받을것인가 사용자 계정 해쉬값
  • alloc : 계좌해쉬:{balance:보상금}

c. 사설네트워크 가동

• 첫번째 블록 생성

geth --datadir "./ethereum/data" init "./CustomGenesis.json"

• 사설 네트워크 가동(rpcapi가 핵심임, 그중에 web3가 핵심중에 핵심)

geth --datadir "./ethereum/data" --identity "PrivateNetwork" --port "30303" --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpccorsdomain "*" --rpcport "8123" --nodiscover --networkid 1900 --nat "any" --rpcapi "db, eth, net, web3, miner, personal" console
# 계정확인
> eth.accounts
["0x9740ef64eb31e8fe632280dc56c61574ad832bb9"]
# 잔고 확인
> eth.getBalance(eth.accounts[0])

• 원격에서 제네시스 블록에 붙는지 확인

  geth attach http://localhost:8123
  

# 채굴시작
miner.start()
# 채굴스탑
miner.stop()

• 네트워크에 외부 프로그램이 접근할려고 하면
  • rpc 옵셔 필요로 하고,
  • 지원해 주는 라이브러리를 명시(원격 접속후 사용가능)
  • 웹기반 web3를 포함해 줘야 이 라이브러리를 통해서 제어가 가능

# 추가 계정 생성
> personal.newAccount('1234')
0x0462fc880ab6348613c0422cbc0bd1bfc7aeb95e
# 계정 목록 확인
> eth.accounts

d. 트랜젝션 발생

• 화폐단위 1 ether = 1,000, 000, 000, 000, 000, 000 wei(웨이 → 수수료 단위) ether <-> wei 환산
• 송금 → 트랜잭션 → miner.start() 작동해야 처리 → 수수료 발생 → 돈을 빼야 된다 → 계정 락을 푼다 personal.unlockAccount(계정, 비번)

eth.getBalance(eth.accounts[0])
eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

• 송금

# 계좌 락을 푼다
> personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "1234")

first argument must be the account to unlock
# 트랜젝션 발생
> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0], to:eth.accounts[1], value:web3.toWei(0.000001, 'ether') })
# 트랜젝션 확인
>  eth.pendingTransactions
# 해당 목록이 조회되면 아직 처리가 않된 상태이다. → miner.start()
[{
    blockHash: null,
    blockNumber: null,
    from: "0x9740ef64eb31e8fe632280dc56c61574ad832bb9",
    gas: 90000,
    gasPrice: 1000000000,
    hash: "0x63b83173b3d2d2f610cba5412c1e0b46228736970008b914b3150dccbedb1687",
    input: "0x",
    nonce: 0,
    r: "0x72bab93642282bb28eff7df0abf3067af76cf30a2e6d601875da23463b699c50",
    s: "0x6e28c27f5813a8f5a8c053e2dd907e9810074e7d2ce59920ddfd0a658c3af53e",
    to: "0x0462fc880ab6348613c0422cbc0bd1bfc7aeb95e",
    transactionIndex: 0,
    v: "0x65",
    value: 1000000000000
}]

e. MIST 브라우저

• GUI 기반
• 여러 네트워크 연동 가능
• 스마트 컨트랙트(솔리디티로 만든 DApp) 네트워크에 배포하는 기능
• MIST 다운로드

2. 블록체인 이해를 위한 전자지갑 구축

a. node 기반 DApp 서비스 베이스 구축

• 배경 : DApp을 웹 베이스로 구축
• 개발 환경 : Node.js + Geth 기반으로 구축한 네트워크
• IDE : VS CODE
• 모듈 : web3 → npmjs.com에서 검색해서 사용
• 언어 : javascript

가. 구성1(웹 베이스)

• 설치 : nodejs.org
• 필요한 패키지 설치

$ npm install -g express
$ npm install -g express-generator

• 프로젝트 생성 (프로젝트 만든는 곳 가서 함.)

$ cd C:\ncia\ethereum\data\block_chain\DApp
$ express -h
$ express -e mini_wallet
$ cd mini_wallet
# package.json 연관 파일들 수정
$ npm install
# node_modules에 설치됨
$ SET DEBUG=mini-wallet:*
# package.json의 start 명령어를 실행
$ npm start
# 브라우저 오픈
http://localhost:3000

• 프로젝트 구조
  • bin
    • www : 노드 프로그램의 시작점, 서버가동
  • node_module
    • … : npm install을 통해 설치된 모듈이 위치한곳
  • public
    • js, css, img, .. : 정적데이터, url 라우트가 필요 없음
  • routes
    • *.js : URL을 정의하고, 디비연동, 화면 랜더링
  • views
    • *.ejs : 실제 화면 담당
  • app.js : 서버 구성에 필요한 환경정보, 라우트(블루프린트), 이벤트
  • package.json : 프로젝트 메타 데이터
• 구성
  • 클라이언트 사이드에서 사설 네트워클를 접속하여 PRC 명령을 작업한다. → 클라이언트 사이드 web3를 이용한 rpc 연동
  • views> index.ejs에서 작업
  • 필요한 재료 → web3

# 해당 PC에 git가 설치 되어 있어야 설치 가능
$ npm install --save web3@0.16.0
# package.json 에 web3에 추가 됨을 확인 가능함.

• Ctrl+Shift+j javascript console로 들어옴
• C:\ncia\ethereum\data\block_chain\DApp\mini_wallet\node_modules\web3\dist\web3-light.min.js
• public > lib > web3-light.min.js
• bignumber.min.js

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title><%= title %></title>
    <link rel='stylesheet' href='/stylesheets/style.css' />
    <!-- 사설 네트워크 통신하는 모듈 로드 -->
    <!-- http://localhost:3000/lib/bignumber.min.js -->
    <script src="/lib/bignumber.min.js"></script>
    <script src="/lib/web3-light.min.js"></script>
    <script>
      // 1. 모듈 가져오기
      const Web3_Mod = require('web3')
      const web3     = new Web3_Mod()
      // 2. 사설 네트워크 접속
      const url      = 'http://localhost:8123'
      web3.setProvider( new web3.providers.HttpProvider(url))
      console.log(web3)
    </script>
  </head>
  <body>
    <h1><%= title %></h1>
    <p>Welcome to <%= title %></p>
  </body>
</html>

b.구성2

• AJAX를 이용하여 통신 서버가 사설 네트워큭와 접속하여 PRC로 명령을 처리한다 Restful 기반 API 서버 -> 사설 네트워크를 숢실수가 있어서 상대적 보안 우수
• route >ethRpc.js 생성 서버단에서 web3를 통해 네트워크 접속후 통신
• 클라이언트는 ajax를 통해서 해다 API 서버와 통신하여 구성
• views > rpc.ejs
• ~/rpc/allACccounts, ~/rpc/rpcTest

c.구성3

• SOCKET을 이용한 실시간 통신을 이용하여 사설 네트쿼크와 PRC로 명령을 처리한다 실시간 통신 클라이언튼와 서버간이 웹소켓을 이용한 통신 지원 (websoket(html5 표준)) VS socket.io(써드 파트 모둘)

$ npm install --save socket.io

• pakage.json > dependencies > 추가됨
• 클랑라이언트 사이드에서 socket.io를 사용할수 있게 라이브러리 추가 C:\ncia\ethereum\data\block_chain\DApp\mini_wallet\node_modules\socket.io-client\dist\socket.io.js 복사하여 C:\ncia\ethereum\data\block_chain\DApp\mini_wallet\public\lib 추가하기
• 이유는 서버에서 말고 클라이언트에서eh socket.io를 사용하게끔

3. 솔리디티 프로그램/언어 이해 및 프로그램 작성(스마트 컨트랙트)

a.개요

• 솔리디티 언어를 이용하여 개발
• 학장자 *.sol
• 개발완료 → 컴파일 → 배포형태의 파일 2개 생성
• 해당 파일을 네트워크에 배포하고, 코드에서는 사용을 하고 → DApp 상에서 컨트렉트를 엑세스 하여 서비스 제공(*.abi, *bin)

b.개발툴

• remix
  • → 웹상 개발, git로 소스를 받아 로컬에서도 가능,
  • 다양한 컴파일 버전지원(모든), 배포, 구동 다 지원
  • 배포(MIST브라우저, 직접 배포(명령어))
  • 단점 : 한글 주석
  • 컴파일러 버전 확인(0.5.7)
  • 크롬 브라우저에서 소스 확인법(window.localStorage[‘sol:syntax.sol’])
• vs code extenstion, 인텔리J 플러그인 설치

c.기본문법

1) 기본 타입(syntax.sol)

• 블린
• 정수
• 부동소수점
• 문자열
• 주소형
• 열겨형
• 구조체
• 이벤트
• 튜플

2) 컨트랙트 구조 → class로 염두해 두고 문법을 익히면 됩

3) 변수(상태변수, 지역변수), 저장공간

4) 함수(옵션, 가시성 키워드)

5) 조건문, 제어문, 반복문 등등

6) 형변환(암묵적, 명시적)

7) 배열 이해, 바이트 이해, 동적/정적 생성

8) 문자열 → 라이브러리 거의 없다: 자주쓰는 표현 구현

9) 구조체, 이벤트, 매핑

10) 상속, 인터페이스 확인, 추상

11) 라이브러리, 기본제공 전역변수, 전역함수(this, msg.sender,….)

3.DApp 서비스 구성

• concept
• contract 제작
  • *.sol 작성
  • test
  • 네트워크에 배포
    • *.sol → compile → *.abi, *.bin 생성 → 명령 → 네트워크배포(aws 리눅스에서 진행)
    • → 마이너진행 → CONTRACT 배포 완료
    • → 주소, *.abi를 이용하여 서비스쪽(node등에서 연결하여 사용)
    • node에서는 터틀 모듈로 진행, 기타 언어별로 지원을 다 제공 → solc 컴파일러를 이용
    • GUI → MIST → 간편하게 배포 가능
  • 사용
    • contract 주소, abi 파일을 이용하여 contract 사용
    • → contract 소유자, contract 이용자 → msg.sender
    • tranaction 처리시 → gas 지급에 대한 처리
    • 투표, 슬롯머신(이벤트, 랜덤 등등) 진행
    • 회원(네트워크상에 계좌를 가진 자)
    • 가입(아이디, 비번:(로그인용, 네트워크계좌비번)) + 가입기녕 1eth지급)
    • node 기반 → 서비스를 연결 → 제공
• 미니 투표
  • 프로젝트 폴더
  • express -e mini_vote
  • *.sol 작성
  • npm install –save web3@0.16.0
  • public/lib/bignumber.min.js, web3-light.min.js 이관
  • vs code 프로젝트 위치로 터미널 오픈
    • cd mini_vote
    • npm install
    • package.json > scripts > start > node → nodemon 교체/저장
    • npm start
      • http://localhost:3000/
      • views/index.ejs에서 네트워크에 연결되기 위한 기본 코드 처리

4. AWS상 리눅스에 셋팅 및 운영

a. 이더리움 설치

sudo apt-get update
sudo apt-get install software-properties-common
sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
sudo apt-get update
sudo apt-get install ethereum

b. 네트워크 구축 [pri_network]

mkdir pri_net
mkdir ./pri_net/ethereum
mkdir ./pri_net/ethereum/data
cd pri_net
geth --datadir "./ethereum/data" account new
# 최초 계좌 해쉬값 카피해두고
#Address: {eadf1a5a2bd73fa652d4c8684c6805248ce3aa84}
nano CustomGenesis.json # 우클릭 하면 복사되고 ctrl-X 해서 저장

geth --datadir "./ethereum/data" init "./CustomGenesis.json"

# 사설 네트워크 가동(rpcapi가 핵심임, 그중에 web3가 핵심중에 핵심)
geth --datadir "./ethereum/data" --identity "PrivateNetwork" --port "30303" --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpccorsdomain "*" --rpcport "8123" --nodiscover --networkid 1900 --nat "any" --rpcapi "db, eth, net, web3, miner, personal" console  

• eth.accounts
• [“0xeadf1a5a2bd73fa652d4c8684c6805248ce3aa84”]]
• exit

c. solc 컴파일러 설치

sudo apt-get install solc
mkdir dapp && cd dapp
mkdir vote && cd vote
nano Vote.sol # 코드 복사
solc -o . --bin --abi Vote.sol
cat Vote.abi  # 코드 copy
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cat Vote.bin  # 코드 copy
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# 네트워크 가동
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d. 네트워크에 배포

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• contract 생성
• voteContract = eth.contract(abi)
• tranaction 정보(수수료와 지급 정)
• var transfer = {from:eth.accounts[0], data:bin, gas:2000000}
• personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
• var con = voteContract.new(transfer) # 확인
• con

{
  abi: ..., 
  address: undefined, # ← 이부분이 채굴을 통해 처리되면 셋팅된다(주소)
  transactionHash: "0x94d0ab111ee1e6e64bbf32df782b7f35b3b4831594c697cc4c0e86c368d70d4c"
}

• miner.start()
• 원격 접속 허용을 위한 인바운드 처리
  • aws. 서비스 > ec2> 서버 > 보안그룹> launc-wizard-x > 인바운드> 편집> 사용자지정 TCP >8123> 접근 ip는 알아서

e. Node.js 서버 구축

• 노드 환경 구축[nodeDapp]

sudo apt-get update
sudo apt install curl
curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_10.x | sudo bash -
sudo apt-get install -y nodejs
node -v

f. express 설치 및 프로젝트 구성

sudo npm install -g express express-generator
mkdir DApp && cd DApp
express -e mini_vote
cd mini_vote
npm install

g. Web3 설치

npm install --save web3@0.16.0
# 일반 가동(터미널을 붙잡고 있다)
npm start
ctrl+c

h. pm 설치

# 프로세스 관리자(퇴근가능)
sudo npm install -g pm2
pm2 start ./bin/wwww
pm2 stop 0
pm2 restart 0

Reference

• GO(구글)
• npmjs
• node → 일렉트론을 만나면 application으로 변경
• Git
• jQuery
• pm2 : PM2는 Node.js 애플리케이션용 프로덕션 프로세스 관리자