Rust 和 Elixir 如何讀取以太坊和其他 EVM 智能合約：函數式編程和區塊鏈

本系列將重點介紹兩種函數式編程語言:Rust&Elixir。本篇分享函數式編程的思想和實踐。

在這篇文章中將展示Elixir&Rust讀取以太坊智能合約的功能。重要的是，該程序不僅在以太坊上工作，而且還在任何支持EVM的區塊鏈上工作，例如，Polkadot上的Moonbeam !

Ethereumex & ExABI

我更喜歡 Elixir 的兩個存儲庫是 Ethereumex：用於以太坊區塊鏈的 Elixir JSON-RPC 客戶端。

ExABI：Solidity的應用程序二進制接口(ABI)描述了如何將二進制數據轉換為Solidity編程語言能夠理解的類型。

ABI 小貼士:

ABI(應用程序二進制接口)是計算機科學中兩個程序模塊之間的接口。

它與API(應用程序接口)非常相似，API是代碼接口的可讀表示形式。ABI定義了用於與二進制合約交互的方法和結構，就像API那樣，只是在更低的層次上。

.abi文件包含了json格式的函數接口和事件的描述。

這是 HelloWorld.sol 的示例 ABI：

[{ "constant": true, "inputs": [], "name": "get", "outputs": [{ "name": "", "type": "string" } ], "payable": false, "stateMutability": "view", "type": "function" }]

Ethereumex 的配置

首先，讓我們將 Ethereumex 添加到 mix.exs 中的 depsand 應用領域！

# mix.exs: def application do [ mod: {TaiShang.Application, []}, extra_applications: [:logger, :runtime_tools, :ethereumex] ] end …… defp deps do [ {:ethereumex, "~> 0.7.0"} ] end

然後,在config/config.exs中。將以太坊協議主機參數添加到配置文件中:

# config.exs config :ethereumex, url: "http://localhost:8545" # node url

Tx結構

在 Elixir 中顯示

通過代碼很容易理解Elixir中的Struct。

以太坊的tx在Elixir中顯示:

Transaction{ nonce: nonce, # counter to ensure the sequence of txs gas_price: @gas.price, # gas fee gas_limit: @gas.limit, # gas gas limit to: bin_to, # addr in binary value: 0, # the eth u are going to send init: <<>>, # bytecode data: data # the data u are going to send }

我們剛剛讀取了以太坊中的數據，因此隨機數是沒有用的。只有在我們把數據寫進合約的時候才需要更改隨機數。

eth_call

立即執行一個新的消息調用，而不需要在區塊鏈上創建交易。

參數

Object -交易調用對象

from: DATA, 20 Bytes -(可選)交易發送的地址

to: DATA, 20 Bytes -交易被指向到的地址

gas: QUANTITY -(可選)為交易執行提供的gas整數。eth_call消耗零gas，但某些執行可能需要這個參數

gasPrice: QUANTITY -(可選)每一種付費gas使用的gasPrice的整數

value: QUANTITY -(可選)與該交易一起發送的值的整數

data: DATA -(可選)方法簽名和編碼參數的哈希值

QUANTITY|TAG -整數區塊號，或字符串"latest"， "earliest"或"pending"，參見默認區塊參數

DATA -已執行合約的返回值。

例子

// Request curl -X POST --data '{"jsonrpc":"2.0","method":"eth_call","params":[{see above}],"id":1}'


// Result
{
 "id":1,
 "jsonrpc": "2.0",
 "result": "0x"
}

gas的機制對新人不友好，所以我們現在可以設置gas_price和gas_limit為一個特定的數字:

@gas %{price: 0, limit: 300_000}

在 Rust 中顯示

它是 Rust 中的一個類似結構：

/// from: https://kauri.io/#collections/A%20Hackathon%20Survival%20Guide/sending-ethereum-transactions-with-rust/ let tx = TransactionRequest { from: accounts[0], to: Some(accounts[1]), gas: None, // gaslimit gas_price: None, value: Some(U256::from(10000)), data: None, nonce: None, condition: None };

現在我們應該處理tx的兩個參數:

to & data。

地址的字符串到二進制

區塊鏈中使用的地址(如0x769699506f972A992fc8950C766F0C7256Df601f)可以在Elixir程序中轉換為二進制:

@spec addr_to_bin(String.t()) :: Binary.t() def addr_to_bin(addr_str) do addr_str |> String.replace("0x", "") |> Base.decode16!(case: :mixed) end

智能合約功能到數據

我們希望通過以太坊函數和參數列表的字符串樣式生成數據:

@spec get_data(String.t(), List.t()) :: String.t() def get_data(func_str, params) do payload = func_str |> ABI.encode(params) |> Base.encode16(case: :lower)

"0x" <> payload

“以太坊函數的字符串樣式”示例：

@func %{ balance_of: "balanceOf(address)", token_of_owner_by_index: "tokenOfOwnerByIndex(address, uint256)", token_uri: "tokenURI(uint256)", get_evidence_by_key: "getEvidenceByKey(string)", new_evidence_by_key: "newEvidenceByKey(string, string)", mint_nft: "mintNft(address, string)", owner_of: "ownerOf(uint256)" }

eth函數的字符串樣式抽象為"function_name(param_type1, param_type2，…)"

深入了解encode函數的實現是很好的!

def encode(function_signature, data, data_type // :input) # string type of function to function_selector # then call encode function again with function_selector def encode(function_signature, data, data_type) when is_binary(function_signature) do function_signature |> Parser.parse!() |> encode(data, data_type) end

def encode(%FunctionSelector{} = function_selector, data, data_type) do TypeEncoder.encode(data, function_selector, data_type) end

FunctionSelector的結構:

iex(5)> ABI.Parser.parse!("baz(uint8)") %ABI.FunctionSelector{ function: "baz", input_names: [], inputs_indexed: nil, method_id: nil, returns: [], type: nil, types: [uint: 8] }

TypeEncoder.encode 的工作是編譯數據，function_selector 和 data_type 轉換為數據。

智能合約響應的翻譯器

在 Elixir 中編寫一個 TypeTransalator 將十六進制數據更改為普通數據用於智能合約的響應是好的：

defmodule Utils.TypeTranslator do ……


 def data_to_int(raw) do
 raw
 |> hex_to_bin()
 |> ABI.TypeDecoder.decode_raw([{:uint, 256}])
 |> List.first()
 end
 def data_to_str(raw) do
 raw
 |> hex_to_bin()
 |> ABI.TypeDecoder.decode_raw([:string])
 |> List.first()
 end
 def data_to_addr(raw) do
 addr_bin =
 raw
 |> hex_to_bin()
 |> ABI.TypeDecoder.decode_raw([:address])
 |> List.first()
 "0x" <> Base.encode16(addr_bin, case: :lower)
 end

…… end

我們要選擇的函數是基於響應的類型，我們可以在ABI中獲取它:

{ "constant": true, "inputs": [], "name": "get", "outputs": [{ "name": "", "type": "string" # The response is string! } ], "payable": false, "stateMutability": "view", "type": "function" }

Elixir中的調用者

這是最後一步！只要把上面的功能混合在一起，智能合約的數據讀取就可以工作了!

例如:讀取ERC20代幣的餘額:

@spec balance_of(String.t(), String.t()) :: Integer.t() def balance_of(contract_addr, addr_str) do {:ok, addr_bytes} = TypeTranslator.hex_to_bytes(addr_str) data = get_data("balanceOf(address)", [addr_bytes])


 {:ok, balance_hex} =
 Ethereumex.HttpClient.eth_call(%{ # the tx is encapsulated by ethereumex.
 data: data,
 to: contract_addr
 })

TypeTranslator.data_to_int(balance_hex) end

Rust 中的調用者

最後一個是調用以太坊的例子

extern crate hex; use hex_literal::hex;


use web3::{
 contract::{Contract, Options},
 types::{U256, H160, Bytes},
};
#[tokio::main]
async fn main() -> web3::contract::Result<()> {
 let _ = env_logger::try_init();
 let http = web3::transports::Http::new("https://ropsten.infura.io/v3/9aa3d95b3bc440fa88ea12eaa4456161")?;
 let web3 = web3::Web3::new(http);
 let addr_u8 = hex::decode("7Ad11de6d4C3DA366BC929377EE2CaFEcC412A10").expect("Decoding failed");
 let addr_h160 = H160::from_slice(&addr_u8);
 let contra = Contract::from_json(
 web3.eth(),
 addr_h160,
 include_bytes!("../contracts/hello_world.json"),
 )?;
 // let acct:[u8; 20] = hex!("f24ff3a9cf04c71dbc94d0b566f7a27b94566cac").into();
 
 let result = contra.query::("get", (), None, Options::default(), None).await?;
 println!("{}", result);
 Ok(())
}