Децентрализованные финансы (DeFi) совершают революцию в финансовой индустрии, предоставляя открытые, прозрачные и не требующие разрешения финансовые услуги с использованием технологии блокчейн. В этой статье мы рассмотрим, как создать простое приложение DeFi с использованием экосистемы Python. Мы рассмотрим следующие темы:

• Введение в DeFi
• Настройка среды разработки
• Взаимодействие с блокчейном
• Создание смарт-контрактов
• Создание бэкэнда с помощью FastAPI
• Интеграция внешнего интерфейса с Web3.py
• Развертывание приложения
• Тестирование приложения DeFi
• Соображения безопасности
• Выводы и дальнейшие направления

Введение в DeFi

DeFi использует технологию блокчейна для предоставления финансовых услуг, таких как кредитование, заимствование, торговля и получение процентов, не полагаясь на традиционных финансовых посредников, таких как банки. Ключевые компоненты DeFi включают смарт-контракты, децентрализованные приложения (dApps) и блокчейн-платформы, такие как Ethereum.

Настройка среды разработки

Прежде чем мы начнем, убедитесь, что у вас установлен Python. Мы будем использовать несколько библиотек Python, включая Web3.py, FastAPI и Brownie. Создайте виртуальную среду и установите необходимые пакеты:

python -m венв венв
source venv/bin/activate # В Windows usevenv\Scripts\activate
pip install web3 fastapi uvicorn pydantic Brownie

Взаимодействие с блокчейном

Мы будем использовать Web3.py для взаимодействия с блокчейном Ethereum. Начнем с подключения к сети блокчейна (мы будем использовать тестовую сеть Ropsten) и проверки баланса адреса.

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')

Создание смарт-контрактов

Смарт-контракты — это самоисполняющиеся контракты, условия которых непосредственно записаны в коде. Мы будем использовать Solidity для написания простого смарт-контракта для токена.

контракты/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;
    }
}

Скомпилируйте и разверните контракт с помощью Brownie:

запуск пирожного
компиляция пирожных
новый развертыватель учетных записей Brownie
скрипты запуска брауни/deploy.py

scripts/deploy.py

from brownie import Token, accounts

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

Создание бэкэнда с помощью FastAPI

Мы создадим бэкэнд FastAPI для взаимодействия с нашим смарт-контрактом. Бэкэнд предоставит конечные точки для проверки баланса и передачи токенов.

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))

Интеграция внешнего интерфейса с Web3.py

Мы можем создать простой интерфейс для взаимодействия с нашим сервером FastAPI, отображения баланса токенов и облегчения переводов. Здесь мы будем использовать минимальную настройку HTML и JavaScript, чтобы продемонстрировать это взаимодействие.

index.html

    


    
DeFi Application
    

        
Check Balance
        
        Check Balance
        

    
    

        
Transfer Tokens
        
        
        Transfer
        

    
    

Развертывание приложения

Для развертывания приложения FastAPI мы можем использовать Uvicorn. Выполните следующую команду, чтобы запустить сервер:

приложение uvicorn:app --reload

Тестирование приложения DeFi

Чтобы протестировать наше приложение DeFi, откройте файл index.html в веб-браузере и используйте предоставленный интерфейс для проверки баланса и передачи токенов.

1. Проверка баланса: введите адрес Ethereum и нажмите «Проверить баланс», чтобы увидеть баланс токена.

2. Передача токенов: введите адрес получателя и количество токенов для перевода, затем нажмите «Перевести», чтобы инициировать транзакцию.

Вопросы безопасности

При создании приложений DeFi безопасность имеет первостепенное значение. Рассмотрите следующие рекомендации:

1. Аудит смарт-контрактов: поручите проверку ваших смарт-контрактов профессиональной охранной фирме.

2. Управление закрытыми ключами: Никогда не кодируйте закрытые ключи жестко в своем приложении. Используйте безопасные системы управления ключами.

3. Проверка ввода: проверка и очистка всех вводимых пользователем данных для предотвращения распространенных уязвимостей, таких как повторные атаки и переполнение.

4. Ограничение скорости: внедрите ограничение скорости на своих конечных точках, чтобы предотвратить злоупотребления.

5. Регулярные обновления: обновляйте свои библиотеки и зависимости, чтобы устранить известные уязвимости.

Заключение и будущие направления

В этой статье мы создали простое приложение DeFi, используя экосистему Python. Мы рассмотрели основы DeFi, взаимодействовали с блокчейном Ethereum с помощью Web3.py, создали смарт-контракт, создали серверную часть с помощью FastAPI и интегрировали внешний интерфейс.

DeFi — это быстро развивающаяся область с огромным потенциалом. Будущие направления вашего проекта могут включать:

• Интеграция дополнительных протоколов DeFi: изучите возможность интеграции других протоколов DeFi, таких как кредитные платформы (например, Aave) или децентрализованные биржи (например, Uniswap).

• Улучшение интерфейса: создайте более сложный интерфейс, используя такие платформы, как React.js или Vue.js.

• Добавление аутентификации пользователя: реализуйте аутентификацию и авторизацию пользователей для более персонализированного взаимодействия.

• Расширение функциональности смарт-контракта: добавьте в ваш смарт-контракт дополнительные функции, такие как ставки, управление или сбор урожая.

Не стесняйтесь расширять эту систему и экспериментировать с новыми функциями и протоколами. Приятного кодирования!