背景
随着互联网的逐步发展，Web1.0 主要提供静态内容，用户只能浏览和获取信息；Web2.0 则开启了互动和社交时代，用户不仅可以消费内容，还可以参与内容的创建，但数据多由中心化平台控制。Web3.0 是一个新兴的互联网发展阶段，主要基于区块链技术，通过去中心化的方式使用户拥有对数据和资产的真正所有权，增强了用户的掌控感。
DApp（去中心化应用）正是Web3的核心概念。它使得应用程序无需中心化服务器，依赖于智能合约在区块链上自动执行，带来了透明性、安全性以及用户对自身数据和资产的掌控权。
DApp 项目需求
- 去中心化：无须许可、无中心化实体控制。
- 共识机制：通过区块链共识机制，确保数据的安全、透明，任何人都可以验证数据的正确性。
- 资产的真正所有权：用户对其数字资产具有完全的掌控权，无需信任中介机构。
- 灵活的经济模式：允许用户创建和交易代币资产，通过激励机制鼓励参与和贡献。
- 开放性与透明性：系统对所有用户公开，透明且可审计，用户可以信任并验证应用程序的正确性。
调研与分析
做什么？
- 构建一个基于区块链技术的去中心化应用，例如 NFT 市场、去中心化金融（DeFi）平台、DAO 等。
为什么要用DApp？
去中心化——》无需许可，共识机制强——》获得更加广泛的，价值的标的，资产所有权归个人，进入与退出更加的容易，个体的掌控感增强，还可以把资产创建股份
- 去中心化：打破了传统中心化应用中信任和数据掌控的壁垒。
- 数据不可篡改：区块链的透明和不可篡改特性确保了数据和交易的安全性。
- 提高信任度：通过共识机制，系统可以获得更广泛的信任，无需依赖中心化的第三方机构。
解决哪些传统方法无法解决的问题？
- 消除中介：传统应用依赖中介机构管理和验证数据，而DApp不需要中介，降低了运营成本并提高了效率。
- 提升透明度：所有交易和数据都记录在区块链上，可公开审计，增强了系统的透明性和安全性。
- 提高进入和退出的自由度：DApp中的资产直接由用户控制，退出或进入应用时无需依赖中心化实体的批准。
系统设计
Web3架构
DApp 的系统架构与传统 Web2.0 应用有显著差异，它主要依赖于区块链和去中心化技术。典型的 Web3 架构如下：
- 用户——前端（Frontend）：用户通过前端与 DApp 进行交互。
- Provider（通过 JSON-RPC API）：前端通过 provider 与智能合约通信，Provider 可以是钱包应用如 MetaMask。
- 智能合约（Smart Contract）：智能合约是在区块链上自动执行的代码，处理业务逻辑。
- EVM（以太坊虚拟机）：智能合约在 EVM 中执行。
- 区块链（Blockchain）：所有数据都存储在区块链上，确保数据的安全和不可篡改。
读取链上数据的流程
user——frontend——（通过json-rpc api）provider——智能合约——evm——blockchain
- 用户通过前端发送请求。
- 前端通过 JSON-RPC API 调用 provider。
- Provider 将请求传递给智能合约。
- 智能合约在 EVM 中执行，并返回结果至前端。
数据上链
- Signer：用户使用私钥对交易进行签名，并通过钱包将签名的交易发送到区块链上。钱包通常负责与用户的私钥进行交互，如 MetaMask。
索引方案
user——frontend——indexer——blockchain
区块链数据的检索通常是通过 indexer 实现，例如 TheGraph。基本流程如下：
- 用户通过前端发出数据请求。
- Indexer 收集并处理链上的数据。
- 通过前端展示检索到的数据。
存储方案
user——frontend——ipfs library——ipfs node
- IPFS（InterPlanetary File System）：DApp 通常将大型文件（如图像、视频等）存储在 IPFS 中，因为链上存储的成本较高。流程为：
-
- 用户通过前端上传文件。
- 前端调用 IPFS 库将文件上传到 IPFS 网络。
- IPFS 返回哈希值，作为文件的唯一标识符，存储在区块链上。
Web3 和 Web2 的对比
| | |
|---|
| 功能 | Web2 | Web3 |
| 数据管理 | 中心化存储 | 去中心化存储（如区块链、IPFS） |
| 数据所有权 | 平台拥有数据 | 用户拥有数据 |
| 身份验证 | 平台账号密码 | DID、区块链地址 |
| 应用架构 | 后端服务器 | 智能合约 |
| 存储方式 | 云存储、数据库 | Arweave、链上存储、IPFS |
| 透明性和信任 | 封闭，需信任平台 | 公开，用户可验证和审计 |
| 支付激励 | 广告收入、订阅 | 加密货币支付奖励 |
| 数据篡改 | 需要平台权限 | 用户权限修改，公开审计 |
| 应用类型 | App（中心化应用） | DApp（去中心化应用） |
| 经济模式 | 广告、订阅、用户数据变现 | 代币经济，参与即有激励 |
协议对比
Web3 应用可以基于不同的共识协议、代币标准（如 ERC20、ERC721、ERC1155）开发，不同协议具有不同的特性，适用于不同的场景。
DApp 开发步骤和资源准备
开发——测试（联调测试、内部测试）——部署——维护支持（紧急关闭合约、升级合约、需求迭代）
- 搭建开发环境：
a. 选择网络：如 Ethereum 主网或测试网（Rinkeby, Sepolia 等）。
b. 安装基础工具：如 Node.js, Yarn, Foundry。
- 创建智能合约：
a. 编写智能合约并测试。
b. 编译合约生成 ABI（应用程序二进制接口）。
- 合约部署：
将合约部署至主网或测试网，确保合约逻辑正确无误。
- 构建前端：
创建前端界面，用户通过前端与区块链交互。
- 前端与智能合约交互：
使用 Viem、web3.js 等库实现前端与智能合约的交互。
资源准备
- Node.js 和 Yarn：用于管理项目的依赖。
- Foundry：合约编译和测试工具。
- WalletConnect：用于前端连接钱包的应用 ID。
- 测试币领取：在测试网进行调试时，需要领取测试币进行操作。
DApp 项目实操
实际操作中，DApp 项目从合约编写、测试、部署，到前端实现和与用户交互，完整的流程可以确保项目的可行性和稳定性。
DApp 项目验收
项目验收的关键环节在于：
- 功能测试：确保合约逻辑和前端交互无误。
- 安全审计：对智能合约进行审计，确保没有漏洞。
- 用户反馈：通过用户测试获得反馈，不断迭代完善。
这个流程基本涵盖了DApp开发的方方面面，提供了从背景到实操的全面思路和框架。
