Decentralized Finance (DeFi) revolutioniert die Finanzbranche durch die Bereitstellung offener, transparenter und erlaubnisfreier Finanzdienstleistungen mithilfe der Blockchain-Technologie. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie mithilfe des Python-Ökosystems eine einfache DeFi-Anwendung erstellen. Wir werden die folgenden Themen behandeln:

• Einführung in DeFi
• Einrichten der Entwicklungsumgebung
• Interaktion mit Blockchain
• Smart Contracts erstellen
• Aufbau eines Backends mit FastAPI
• Frontend mit Web3.py integrieren
• Bereitstellen der Anwendung
• Testen der DeFi-Anwendung
• Sicherheitsüberlegungen
• Fazit und zukünftige Richtungen

Einführung in DeFi

DeFi nutzt die Blockchain-Technologie, um Finanzdienstleistungen wie Kreditvergabe, Kreditaufnahme, Handel und das Erwirtschaften von Zinsen bereitzustellen, ohne auf traditionelle Finanzintermediäre wie Banken angewiesen zu sein. Zu den Schlüsselkomponenten von DeFi gehören Smart Contracts, dezentrale Anwendungen (dApps) und Blockchain-Plattformen wie Ethereum.

Einrichten der Entwicklungsumgebung

Bevor wir beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie Python installiert haben. Wir werden mehrere Python-Bibliotheken verwenden, darunter Web3.py, FastAPI und Brownie. Erstellen Sie eine virtuelle Umgebung und installieren Sie die erforderlichen Pakete:

python -m venv venv
source venv/bin/activate # Unter Windows: usevenv\Scripts\activate
pip install web3 fastapi uvicorn pydantic brownie

Interaktion mit Blockchain

Wir werden Web3.py verwenden, um mit der Ethereum-Blockchain zu interagieren. Beginnen wir damit, eine Verbindung zu einem Blockchain-Netzwerk herzustellen (wir werden das Ropsten-Testnetz verwenden) und den Kontostand einer Adresse zu überprüfen.

blockchain.py

from web3 import Web3

# Connect to the Ropsten testnet
infura_url = 'https://ropsten.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID'
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(infura_url))

def check_balance(address):
    balance = web3.eth.get_balance(address)
    return web3.fromWei(balance, 'ether')

Intelligente Verträge erstellen

Smart Contracts sind selbstausführende Verträge, bei denen die Bedingungen der Vereinbarung direkt in den Code geschrieben werden. Wir werden Solidity verwenden, um einen einfachen Smart Contract für einen Token zu schreiben.

contracts/Token.sol

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract Token {
    string public name = "MyToken";
    string public symbol = "MTK";
    uint8 public decimals = 18;
    uint256 public totalSupply = 1000000 * (10 ** uint256(decimals));
    mapping(address => uint256) public balanceOf;
    mapping(address => mapping(address => uint256)) public allowance;

    event Transfer(address indexed from, address indexed to, uint256 value);
    event Approval(address indexed owner, address indexed spender, uint256 value);

    constructor() {
        balanceOf[msg.sender] = totalSupply;
    }

    function transfer(address _to, uint256 _value) public returns (bool success) {
        require(_to != address(0));
        require(balanceOf[msg.sender] >= _value);

        balanceOf[msg.sender] -= _value;
        balanceOf[_to]  = _value;

        emit Transfer(msg.sender, _to, _value);
        return true;
    }

    function approve(address _spender, uint256 _value) public returns (bool success) {
        allowance[msg.sender][_spender] = _value;
        emit Approval(msg.sender, _spender, _value);
        return true;
    }

    function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _value) public returns (bool success) {
        require(_to != address(0));
        require(balanceOf[_from] >= _value);
        require(allowance[_from][msg.sender] >= _value);

        balanceOf[_from] -= _value;
        balanceOf[_to]  = _value;
        allowance[_from][msg.sender] -= _value;

        emit Transfer(_from, _to, _value);
        return true;
    }
}

Kompilieren und implementieren Sie den Vertrag mit Brownie:

brownie init
Brownie kompilieren
Brownie-Konten neuer Deployer
Brownie führt scripts/deploy.py
aus
scripts/deploy.py

from brownie import Token, accounts

def main():
    deployer = accounts.load('deployer')
    token = Token.deploy({'from': deployer})

Aufbau eines Backends mit FastAPI

Wir werden ein FastAPI-Backend erstellen, um mit unserem Smart Contract zu interagieren. Das Backend stellt Endpunkte für die Überprüfung von Guthaben und die Übertragung von Token bereit.

app.py

from fastapi import FastAPI, HTTPException
from pydantic import BaseModel
from web3 import Web3
import json

app = FastAPI()

infura_url = 'https://ropsten.infura.io/v3/YOUR_INFURA_PROJECT_ID'
web3 = Web3(Web3.HTTPProvider(infura_url))
contract_address = 'YOUR_CONTRACT_ADDRESS'
abi = json.loads('[YOUR_CONTRACT_ABI]')

contract = web3.eth.contract(address=contract_address, abi=abi)
deployer = web3.eth.account.privateKeyToAccount('YOUR_PRIVATE_KEY')

class TransferRequest(BaseModel):
    to: str
    amount: float

@app.get("/balance/{address}")
async def get_balance(address: str):
    try:
        balance = contract.functions.balanceOf(address).call()
        return {"balance": web3.fromWei(balance, 'ether')}
    except Exception as e:
        raise HTTPException(status_code=400, detail=str(e))

@app.post("/transfer")
async def transfer_tokens(transfer_request: TransferRequest):
    try:
        to_address = transfer_request.to
        amount = web3.toWei(transfer_request.amount, 'ether')
        nonce = web3.eth.getTransactionCount(deployer.address)
        txn = contract.functions.transfer(to_address, amount).buildTransaction({
            'chainId': 3,
            'gas': 70000,
            'gasPrice': web3.toWei('1', 'gwei'),
            'nonce': nonce,
        })
        signed_txn = web3.eth.account.signTransaction(txn, private_key=deployer.key)
        tx_hash = web3.eth.sendRawTransaction(signed_txn.rawTransaction)
        return {"transaction_hash": web3.toHex(tx_hash)}
    except Exception as e:
        raise HTTPException(status_code=400, detail=str(e))

Frontend mit Web3.py integrieren

Wir können ein einfaches Frontend erstellen, um mit unserem FastAPI-Backend zu interagieren, Token-Guthaben anzuzeigen und Übertragungen zu erleichtern. Hier verwenden wir ein minimales HTML- und JavaScript-Setup, um diese Interaktion zu demonstrieren.

index.html

    


    
DeFi Application
    

        
Check Balance
        
        Check Balance
        

    
    

        
Transfer Tokens
        
        
        Transfer
        

    
    

Bereitstellen der Anwendung

Um die FastAPI-Anwendung bereitzustellen, können wir Uvicorn verwenden. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den Server zu starten:

uvicorn app:app --reload

Testen der DeFi-Anwendung

Um unsere DeFi-Anwendung zu testen, öffnen Sie die Datei index.html in einem Webbrowser und verwenden Sie die bereitgestellte Schnittstelle, um Guthaben zu überprüfen und Token zu übertragen.

1. Guthaben prüfen: Geben Sie eine Ethereum-Adresse ein und klicken Sie auf „Guthaben prüfen“, um das Token-Guthaben anzuzeigen.

2. Token übertragen: Geben Sie eine Empfängeradresse und die Anzahl der zu übertragenden Token ein und klicken Sie dann auf „Übertragen“, um die Transaktion zu starten.

Sicherheitsüberlegungen

Beim Erstellen von DeFi-Anwendungen ist Sicherheit von größter Bedeutung. Berücksichtigen Sie die folgenden Best Practices:

1. Smart Contract Audits: Lassen Sie Ihre Smart Contracts von einem professionellen Sicherheitsunternehmen prüfen.

2. Verwaltung privater Schlüssel: Kodieren Sie niemals private Schlüssel in Ihrer Anwendung fest. Nutzen Sie sichere Schlüsselverwaltungssysteme.

3. Eingabevalidierung: Validieren und bereinigen Sie alle Benutzereingaben, um häufige Schwachstellen wie Wiedereintrittsangriffe und Überläufe zu verhindern.

4. Ratenbegrenzung: Implementieren Sie eine Ratenbegrenzung auf Ihren Endpunkten, um Missbrauch zu verhindern.

5. Regelmäßige Updates: Halten Sie Ihre Bibliotheken und Abhängigkeiten auf dem neuesten Stand, um bekannte Schwachstellen zu verringern.

Fazit und zukünftige Richtungen

In diesem Artikel haben wir eine einfache DeFi-Anwendung mithilfe des Python-Ökosystems erstellt. Wir haben die Grundlagen von DeFi behandelt, mit Web3.py mit der Ethereum-Blockchain interagiert, einen Smart Contract erstellt, ein Backend mit FastAPI erstellt und ein Frontend integriert.

DeFi ist ein sich schnell entwickelndes Feld mit immensem Potenzial. Zukünftige Anweisungen für Ihr Projekt könnten Folgendes umfassen:

• Integration weiterer DeFi-Protokolle: Entdecken Sie die Integration anderer DeFi-Protokolle wie Kreditplattformen (z. B. Aave) oder dezentrale Börsen (z. B. Uniswap).

• Verbesserung des Frontends: Erstellen Sie ein anspruchsvolleres Frontend mit Frameworks wie React.js oder Vue.js.

• Benutzerauthentifizierung hinzufügen: Implementieren Sie Benutzerauthentifizierung und -autorisierung, um ein personalisierteres Erlebnis zu schaffen.

• Erweiterung der Smart-Contract-Funktionalität: Fügen Sie Ihrem Smart-Contract weitere Funktionen hinzu, wie z. B. Staking, Governance oder Yield Farming.

Fühlen Sie sich frei, dieses System zu erweitern und mit neuen Funktionen und Protokollen zu experimentieren. Viel Spaß beim Codieren!