SEC与Grayscale、BlackRock就比
给 Solidity 开发者的 Starknet 开发指南
作者:Tiny熊;来源:登链社区
Starknet 是以太坊的二层 ZKRollup 扩容方案 ,与兼容 EVM 的二层扩容方案上的开发不同, Starknet 上开发有自己的模式。
这篇文章介绍如何开发 Starknet[1] 上的合约以及如何部署到Starknet测试网上,为了让 Solidity 智能开发者更快速理解 Starknet 开发,文章中也加入了一些概念的对比。
最近在跟着 Starknet Foundation 的 Basecamp[2] 和 登链社区 与 Openbuild 一起发起的Bootcamp[3] 学习 Starknet 开发, 这篇是我的学习笔记。
来我们的 Bootcamp 学习,完成作业还有奖励哦。在一月份还将有一场 Starknet 黑客马拉松。感兴趣的朋友可以联系晓娜(微信:upchainedu)先学习起来。
开发语言 Cairo vs Solidity
Solidity[4] 是一个为 EVM 设计的语言,语法类似 Python 与 JavaScript ,以太坊执行客户端为了验证一致性,所有的调用合约的交易会在各个节点上重新执行,以检查时候运行的结果一样。
Starknet 使用开发语言 Cairo , Cairo 是一种写可证明的程序语言, 用Cairo编写的程序,会生成证明(不需要用户了解ZK知识 ),可证明结果是由特定的程序和特定的输入得到,而不用重复运行程序(从而可以节约大量重复运营的开销,达到扩容效果)。
Cairo 是一个通用的可证明的程序语言,除在 Starknet 中使用之外,可广泛使用在其他的场景中。
Cairo 运行于 CairoVM 之上,是类 Rust 语言,和 Rust 有类似的所有权模型,入门门槛有点高,Cairo 语言学习中文用户可参考 StarknetAstro 翻译的 Cairo 之书[6] 。
账户
在 EVM[7] 中,有两类账户:EOA(外部账号) 和 合约账户 ,用户通常使用 MetaMask 等钱包来管理外部账户。
在 Starknet 中,原生支持账户抽象(AA),所有的账户是智能合约,使用合约验证交易,支持多种验签方式,以及支持社交恢复、批量交易等。使用的钱包主要是 Braavos[8]、ArgentX[9] 。
项目管理工具
Solidity 项目通常使用 Foundry 或 Hardhat 开发。
Cairo 使用 scarb:Scarb是Cairo语言的项目管理工具。集成包管理器和编译器,Scarb 可管理依赖项,编译 Cairo 项目。
scarb 安装:
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://docs.swmansion.com/scarb/install.sh | sh
第一个 Cairo 合约
scarb 安装后,可以创建项目了, 我们第一个 Cairo 合约为 Ownable
:
scarb new ownable
其结构如下:
src/
lib.cairo
.gitignore
Scarb.toml
Scarb.toml
Scarb.toml
是项目的清单文件(Manifest),包含了编译该项目的元数据,将以下内容复制到Scarb.toml
文件:
[package]
name = "ownable"
version = "0.1.0"
[dependencies]
starknet = ">=2.2.0"
[[target.starknet-contract]]
sierra = true
Scarb.toml
中的第一部分是 [package]
,定义项目软件包,包含字段 name
和 version
。
dependencies
定义库依赖项,我们的合约需要依赖官方库:starknet
。
target
定义编译目标,使用.starknet-contract
,这里目标中间语言 sierra
。
Scarb.toml
更多键值定义可参考:https://docs.swmansion.com/scarb/docs/reference/manifest.html
Cairo 合约代码
Starknet 合约实际上是一个 Cairo module ,我们用以下代码替换掉 lib.cairo
中的代码(见 Github[10]):
#[starknet::contract]
mod ownable {
use starknet::ContractAddress;
#[storage]
struct Storage {
owner: ContractAddress,
}
#[constructor]
fn constructor(ref self: ContractState,
init_owner: ContractAddress ) {
self.owner.write(init_owner);
}
#[external(v0)]
fn get_owner(self: @ContractState) -> ContractAddress {
self.owner.read()
}
}
在这段合约代码中使用了一些宏( #
开头)来定义合约、定义存储、定义构成函数及外部函数
宏是一个稍微复杂一点的概念,我们只要知道,其是在编译阶段用来对代码进行扩展。
编译
使用命令:
scarb build
如果代码没有问题,将有以下类似的输出:
Compiling ownable v0.1.0 (/Users/emmett/CairoProject/ownable/Scarb.toml)
Finished release target(s) in 1 second
编译会在 target/dev/
下生成一个编译后的文件:ownable.starknet_artifacts.json
及 ownable_ownable.contract_class.json
在这里,合约就准备好了。
接下来看看如何部署到 Starknet 网络中去。
安装 Starkli
Starkli 是用来和 Starknet 网络 (包括本地网络) 进行交互的命令行工具。
Starkli 提供了一个名为 starkliup 的软件包管理器,允许获取并安装最新发布的二进制文件。类似于 Rust,其中 rustup 用于安装、管理和升级 rustc。
安装 starkliup:
curl https://get.starkli.sh | sh
按安装提示将 starkliup
加入到环境变量中(),使用 starkliup
安装 starkli
, 命令如下:
starkliup
稍等一会后,starkli 就可以在我们的终端中使用。
starkli --version
0.1.20 (e4d2307)
准备钱包
在链上部署合约,我们需要钱包账号来支付 Gas 费,因此需要我们有一个可使用的账户。
大家可以选择 Braavos[11]、ArgentX[12] , 他们都有浏览器插件版本,操作方法和 MetaMask 类似,按提示创建钱包即可。并从官方水龙头[13]获取一些 ETH 。
在 Starknet 上的钱包账户都是智能合约,刚在钱包创建好后,我们看到的地址还是一个反事情地址(没有在链上实际存在),在发起第一次发起交易时将自动部署钱包合约。
在 Starknet 中,对于每个智能钱包,有两个部分来控制:一个签名者(signer)和一个帐户描述。
和以太坊上大家常用的 EOA 钱包不同, EOA 钱包由节点中验证签名,只支持一个私钥(或助记词、Keystore 文件)签名来管理账户。
智能钱包在合约中验签,可以支持多种签名方式(签名者),帐户描述则是用来描述签名与智能钱包账户的关系。
创建 signer
先创建一个名为 .wallets
的新文件夹来存储智能钱包所需的文件。
mkdir .wallets
签名者(signer)可以是一个私钥或者是一个加密的keystore
,为避免明文暴露私钥,通常选择后者。
我们可以从 Braavos 或 ArgentX 导出的私钥来创建 keystore
:
> starkli signer keystore from-key .wallets/keystore.json
Enter private key:
Enter password:
Created new encrypted keystore file: /Users/emmett/CairoProject/ownable/.wallets/keystore.json
Public key: 0x075ce30939a0f44df2dbad6f24d1e82200a1ee084a387afc1bc657aba61f441b
该命令让我们输入私钥已经密码,私钥可以从钱包导出,如下图:
之后就会生成 .wallets/keystore.json
, 使用 Starkli 发起交易时,Starkli 就可以使用 keystore 来签名交易了。
创建帐户描述