以太坊開發DApp實戰教程——用區塊鍊、星際檔案系統（IPFS）、Node.js和MongoDB來建構電商平台

第一節 簡介

歡迎和我們一起來用以太坊實戰開發建構一個去中心化電商DApp！我們将會建構一個類似淘寶的線上電子商務應用，我将使用區塊鍊、星際檔案系統（IPFS）、Node.js和MongoDB來建構電商平台，賣家可以自由地出售商品，買家可以自由地購物：

去中心化： 和淘寶或

eBay

不同，我們把所有的商業邏輯和核心資料都放在以太坊區塊鍊上，這使 得它成為一個完全去中心化的應用。和淘寶這樣中心化的電商平台相比，一個去中心化 的

P2P

電商應用顯然有其獨特的價值 —— 至少你不用擔心被平台封賬戶了。

IPFS： 在以太坊上存儲用于商品展示的圖檔和描述超文本十分昂貴，由于以太坊虛拟機的限制， 有時甚至是不可行的。為了解決這個問題，我們将會把商品圖檔和商品描述資訊存儲在 同樣去中心化的星際檔案系統（

IPFS

)中，而僅僅在鍊上儲存這些資料的

ID

。

商品拍賣： 對于賣家而言，拍賣顯然是一種非常好的提升商品利潤空間的銷售手段。是以我們 在課程項目中将實作去中心化環境下的維科瑞（

Vickery

）拍賣 —— 這非常類似于

eBay

 的自動競價系統，而不是簡單地對商品進行固定标價。

資金托管： 中心化的平台有一個優點在于它天然提供了買賣雙方之間的信任中介。在去中心化的 環境中，我們将使用一個多方托管合約來應對買賣雙方可能的風險，托管合約采用投票機制 來決定買家貨款的最終流向。

鍊下資料存儲： 不要被去中心化限制我們的思維，傳統的技術依然有其強大之處。我們将使用

MongoDB

在 鍊下做一個同步的資料備份，以便實作單純用區塊鍊很難實作的功能：靈活的商品查詢。

課程位址：

http://xc.hubwiz.com/course/5abbb7acc02e6b6a59171dd6

第二節 去中心化，why？

在開始建構我們的應用之前，非常值得花一分鐘時間，來了解為什麼要在像以太坊這樣的 去中心化平台上搭建線上賣場。

eBay

或淘寶這樣的

C2C

電商平台已經獲得了巨大成功，因為它使得買賣雙方都相當便利：

在網際網路成為主流之前，人們隻能在小範圍内、或者在鄰裡之間買賣商品。當越來越多的人使用網際網路， 出現了像

eBay

這樣的平台，無論來自世界的任何一個地方，你都可以在網上買賣商品。無論是商家還 是消費者，這樣的平台都有其價值。

盡管

eBay

這樣的平台友善了大家，也改善了貿易和經濟，但它也存在一些缺點：

1. 被平台束縛。參與的商家受制于擁有平台的企業。在任何時候，平台擁有者可以自行決定在是否對某個 商家進行封号處理，而如果商家嚴重依賴于平台，那麼賬号被封就是一個巨大的打擊。
2. 商家費用高。商家上架商品要交費，售出商品也要交傭金。收費本身并沒有錯，畢竟

   eBay

   這樣的平台 提供了服務。但是，上架費有時太高了，這導緻商家最後盈利很少，或是将成本轉嫁到消費者身上。
3. 資料失控。商家或消費者都無法擁有本應屬于自己的資料。評論、購買曆史等等所有資料都為平台擁有者所有。 比如，如果一個商家想要換一個提供商，或者想要導出商品評論或是其他資料都非常不容易，甚至不可能。

在以太坊上建構的去中心化電商平台就解決了這些問題：商家的賬戶不會被封；資料也是公開的，是以很容易導出資料； 相對于中心化的平台，交易傭金也會低得多。

第三節  初步的功能特性

現在你應該已經了解了為什麼要建構去中心化的電商應用，也了解了我們要建構的應用是什麼， 現在讓我們來大緻看一下，在這個項目中将要實作的主要功能特性：

• 商品上架：應用應該支援賣家上架商品進行銷售。我們将實作讓任何人自由上架商品的功能。
• 商品浏覽與搜尋：應用應該支援買家友善地浏覽商品清單。我們會實作浏覽商品的功能，以及 基于商品類别、拍賣時間等條件進行查詢的功能。
• 商品拍賣：跟

  eBay

  一樣，我們會實作維科瑞拍賣方式的商品競價銷售。由于以太坊 上的一切交易都是公開的，是以我們的實作将會與中心化環境下有所不同。
• 資金托管：一旦出價結束，商品拍賣有了赢家以後，我們會建立由勝出的買方、賣方和任意 第三方參與的托管合約，由托管合約來管理交易資金。
• 托管資金保護：為了保護托管資金，我們将采用多重簽名（2/3）來實作防欺詐保護，即三個參與者有兩個同意時， 才會将托管資金釋放給賣方，或是将托管資金返還給買方。

為了便于查詢，我們會将商品資料同時存在鍊上和鍊下（資料庫）；同時，為了避免圖檔等資料占用 昂貴的鍊上存儲，我們将把圖檔和商品描述資訊上傳到同樣去中心化的IPFS網絡。

第四節  基礎知識要求

為了順利地完成本課程的學習，你應該對以下語言/技術有一些了解：

• Solidity/Truffle：課程将會深入使用

  solidity

  來編寫合約。如果你還沒有學過，推薦你學習一下 以太坊開發DApp入門教程 ， 這樣至少寫過一兩個簡單的合約。同時，對

  truffle

  開發架構的基本了解也會十分有助于完成本課程。

  

• HTML/CSS/JavaScript：相比入門課程，本課程将會有更多的

  HTML

  和

  CSS

  代碼。你應該對使用

  HTML/CSS

  建構前端有基本的了解。 同時，我們将會進一步使用

  JavaScript

  。它會在服務端将資料儲存到資料庫，查詢資料庫并将結果傳回給前端。 

  web3.js

  用于前端與區塊鍊的互動。為了适用各種背景的學習者，我們已經保持

  JavaScript

  代碼盡可能地簡單。

  

• Database：我們會用

  MongoDB

  在鍊下儲存産品資訊。無須特别了解

  MongoDB

   ，但是基本的資料庫知識 有助于你順利完成本課程的。

  

第五節  系統架構

在開始着手具體的實作之前，先來看一下在本課程我們将要建構的去中心化電商DApp的架構。

• Web前端：web 前端使用

  HTML

   / 

  CSS

  JavaScript

   開發，其中大量使用了

  web3js

  來通路區塊鍊。 使用者将會通過這個前端應用來通路以太坊、

  IPFS

  NodeJS

  伺服器。
• 以太坊區塊鍊：這是去中心化應用的核心，所有的代碼（電商合約、資金托管合約）和交易都存儲在鍊上， 這包括所有的商品資訊、買家的出價資訊、商品競價結果、資金流向投票結果等。
• MongoDB：盡管核心資料存儲在區塊鍊上，但是為了友善買家對商品的檢索和查詢，例如隻顯示某一類的商品， 或者顯示即将過期的商品等等，我們會用

  MongoDB

  資料庫來同步地存儲和檢索商品資訊。
• NodeJS伺服器：這是後端伺服器，我們會利用它給前端提供REST風格的

  API

  來查詢商品， 同時，也利用它來響應對前端靜态頁面的請求。
• IPFS: 當賣家上架一個商品時，前端會商品圖檔檔案和介紹文本上傳到

  IPFS

  ，并将所上傳檔案的哈希值存到鍊上。

第六節 了解架構的作用

為了幫助了解上一節談到的那些元件的作用，讓我們來看看一下賣家上架一個商品的流程：

(1)前端使用一個HTML表單來采集使用者輸入的商品細節，例如起拍價、商品圖檔、描述資訊等。

(2)(3) 前端将商品圖檔和介紹文本上傳到

IPFS

，并傳回所上傳内容對應的連結（哈希）。

(4)(5) 然後，web前端會調用電商合約将商品資訊和

IPFS

連結存儲到鍊上。當合約成功地将商品存入區塊鍊後， 就會觸發一個事件，該事件中包含了商品所有的資訊。

(6)(7)(8) 

NodeJS

伺服器監聽區塊鍊事件，當事件被電商合約觸發時，伺服器讀取事件内容并将商品資訊插入到 

MongoDB

資料庫中。

當開始具體實作商品上架這一特性時，我們将重溫這一流程。

第七節  靈活開發

我們将采用靈活開發的思想來實作去中心化電商DApp：

我們将全部的産品特性分别列入8個疊代周期，通過每一次的沖刺（

sprint

），我們都将得到一個 可以釋出的版本：

前兩個沖刺主要集中在使用

solidity

truffle

架構實作電商合約方面，這包括合約的設計、開發 、編譯、部署與測試：

• sprint-1：實作電商合約的商品上架和展示方法
• sprint-2：實作電商合約的商品競價和出價揭示方法。

在電商合約基本實作之後，接下來的三個沖刺主要集中在前端使用者界面的建構方面，這包括使用web3 與合約的互動，以及通過ipfs的開發接口上傳圖檔等資料互動，當然，還有必不可少的DOM操作：

• sprint-3：為買家提供商品浏覽界面。
• sprint-4：為賣家提供商品上架操作界面。
• sprint-5：為買家提供商品詳情界面、競價表單以及出價揭示表單。

在接下來的兩個沖刺裡，我們将首先實作資金托管合約，用來管理競價結束後勝出買家的資金； 然後實作相應的使用者操作界面：

• sprint-6：實作資金托管合約。
• sprint-7：基于資金托管合約，為參與托管各方提供操作界面。

最後，為了便于商品的查詢檢索，我們将使用MongoDB來實作商品資料的鍊下存儲：

• sprint-8：實作鍊下資料的同步與資料查詢。

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