El desarrollo de DApps confiables es crucial para construir la confianza del usuario, garantizar la seguridad, proporcionar una buena experiencia al usuario y fomentar la adopción de la tecnología blockchain. Las DApps confiables brindan a los usuarios un entorno interactivo seguro, transparente y descentralizado, sentando una base sólida para el desarrollo sostenible y la aplicación generalizada de la tecnología blockchain. Principalmente, explicaremos la pila técnica para construir DApps desde los siguientes cinco aspectos:

1. Desarrollo de contratos inteligentes: Asegúrese de que los contratos inteligentes estén diseñados de acuerdo con las mejores prácticas y principios de seguridad, y sigan una arquitectura modular y extensible para permitir futuras actualizaciones y modificaciones.
2. Pruebas de contrato inteligente: Realice pruebas unitarias, pruebas de integración y pruebas de sistema exhaustivas para garantizar la corrección y estabilidad del contrato. Además, la robustez y seguridad del contrato se verifican mediante la simulación de varios escenarios y ataques.
3. Desarrollo front-end: Asegurar una interfaz de usuario amigable y fácil de usar que interactúe de forma segura con contratos inteligentes. Implementar los mecanismos de verificación y autorización necesarios para proteger la privacidad y los activos del usuario.
4. Desarrollo de middleware: Garantice la seguridad y confiabilidad del middleware para proteger los datos y las transacciones de los usuarios a través de mecanismos de cifrado y autenticación adecuados. Al mismo tiempo, el middleware también debe proporcionar interfaces y funcionalidades eficientes para que el front-end pueda interactuar sin problemas con los contratos inteligentes.
5. Implementación de contratos inteligentes: Garantice la corrección e integridad del contrato durante el proceso de implementación y realice la migración y transferencia de datos necesarias. Elija las herramientas y redes de implementación adecuadas, y siga las prácticas recomendadas y las directrices de seguridad.

1 Desarrollo de contratos inteligentes

1.1 Características de contratos inteligentes

Los contratos inteligentes son los componentes fundamentales de las DApps, y definen la lógica y funcionalidad de las DApps. Los contratos inteligentes tienen lenguajes de programación únicos, incluyendo Solidity, Vyper, Move y Rust. Comprender las características de los contratos inteligentes es muy importante para desarrollar DApps. Aquí hay algunas características clave:

• Naturaleza transaccional: Durante el proceso de ejecución, todos los contratos inteligentes se ejecutan con éxito o se revierten a un estado no modificado. Esto requiere una cuidadosa atención al diseño de las API de funciones en el proceso de escritura de contratos inteligentes, evitando la sobrecarga de parámetros y manejando los errores con cautela.
• Manejo de errores: Los métodos comunes de manejo de errores incluyen el uso de declaraciones “require” para pasar mensajes de error o el uso de declaraciones “revert” para personalizar tipos de error. Estos métodos de manejo de errores causarán fallos en las transacciones y requerirán la captura de tipos de error personalizados en el front-end.
• Costo de ejecución: El almacenamiento de estado de contratos inteligentes incurre en tarifas de gas. Por lo tanto, al diseñar objetos de almacenamiento, debe hacer un buen uso del espacio de memoria declarado para evitar un uso excesivo de la memoria. Las declaraciones de estructuras de datos diferentes en ubicaciones diferentes incurrirán en costos diferentes, y las funciones que cambian el estado consumirán gas.
• Inmutabilidad: Una vez que se implementa un contrato inteligente, no se puede reemplazar ni actualizar dinámicamente. Por lo tanto, debe considerar si debe confiar en una arquitectura actualizable y garantizar la capacidad de actualización del contrato antes de la implementación.
• Permisos y visibilidad: El contrato es transparente para todos en la red, por lo que los datos sensibles no deben almacenarse en el contrato, y se debe evitar depender del estado del blockchain como criterio principal de lógica empresarial. Se recomienda utilizar mecanismos de control de permisos como Ownable y AccessControl.
• Seguridad: La seguridad del contrato es muy importante y debe seguir las mejores prácticas de seguridad, incluidas las pautas de seguridad del código del contrato y casos de prueba adecuados. No confíe en el código de contrato no probado y espere subjetivamente que funcione correctamente.

1.2 Prácticas de Seguridad

En el desarrollo de DApp, es crucial asegurarse de que los contratos inteligentes sean seguros y fácilmente auditables. Aquí hay algunas mejores prácticas y recomendaciones para mantener seguros los contratos inteligentes:

• Marco de desarrollo estandarizado: El uso de marcos de desarrollo estandarizados puede ayudar a mejorar la credibilidad de los contratos inteligentes. Estos marcos, generalmente creados y mantenidos por desarrolladores experimentados y expertos en seguridad, contienen código y patrones verificados y optimizados. Al usar estos marcos, los desarrolladores pueden evitar problemas de seguridad comunes y utilizar código que ha sido probado y auditado para mejorar la seguridad de sus contratos. Por ejemplo, OpenZeppelin es un marco de desarrollo de contratos inteligentes ampliamente utilizado y probado que proporciona algunas plantillas de contrato estándar y bibliotecas para ayudar a los desarrolladores a construir contratos seguros y confiables.
• Usar eventos para el registro: Registrar los detalles de ejecución de contratos inteligentes utilizando eventos ayuda a rastrear mejor las funciones y operaciones del contrato. Los eventos pueden ser definidos y activados en el contrato, registrando los detalles de una operación, como la dirección del llamante, la marca de tiempo y los parámetros pasados a la función. Esta información de registro es extremadamente valiosa para auditar contratos e identificar posibles vulnerabilidades. Por ejemplo, en un contrato de crowdfunding, puedes definir un evento para registrar los detalles de cada donación, incluyendo la dirección del donante y la cantidad donada. De esta manera, todas las operaciones y cambios en el contrato pueden ser registrados, facilitando a los auditores revisar y analizar.
• Implementar control de acceso: el control de acceso es un mecanismo para controlar quién puede acceder a ciertos recursos o realizar ciertas operaciones y autenticarlos antes de acceder o realizarlas. En contratos inteligentes, el control de acceso se puede implementar utilizando modificadores, que se pueden agregar a las funciones para verificar que se cumplan condiciones específicas antes de ejecutar la función. La implementación de controles de acceso garantiza que solo entidades autorizadas puedan realizar operaciones específicas o acceder a datos sensibles. Por ejemplo, en un contrato de votación, se puede definir un modificador para verificar que solo direcciones específicas puedan realizar operaciones de votación, asegurando que solo usuarios autorizados puedan participar en el proceso de votación.
• Siga el principio de privilegios mínimos: el principio de privilegios mínimos requiere que a cada usuario se le concedan solo los permisos de acceso mínimos necesarios para realizar su trabajo. En los contratos inteligentes, el privilegio mínimo se puede lograr a través de mecanismos de control de acceso. Al implementar el control de acceso y seguir el principio de privilegios mínimos, puede limitar los permisos otorgados a cada entidad para asegurarse de que solo puedan realizar las operaciones necesarias. Por ejemplo, en un contrato multiusuario, se pueden definir diferentes niveles de permisos para cada usuario, y solo se conceden los permisos necesarios al usuario en función de su identidad y necesidades para evitar abusos y operaciones innecesarias. De este modo, se reduce el riesgo de que el contrato se vea comprometido, ya que incluso si una cuenta se ve comprometida, el atacante solo puede realizar acciones restringidas.
• Multi-firma: El uso de multi-firma para transacciones clave es una medida importante para garantizar la seguridad del contrato inteligente. La multi-firma requiere que múltiples partes deben firmar antes de que una transacción clave pueda ser ejecutada para completar la transacción. Este mecanismo puede proporcionar seguridad adicional y mitigar algunos riesgos potenciales de ataque, como ataques de repetición y maleabilidad de la transacción.
• Explicar temporizadores y tiempos de espera: Dado que el tiempo de ejecución de las transacciones en la red de blockchain es incierto, los contratos inteligentes son vulnerables a ataques que explotan problemas de sincronización, como ataques de números aleatorios predecibles, ataques de front-running, ataques sandwich, etc. Para mitigar los ataques contra estos problemas de sincronización, el uso de temporizadores y mecanismos de tiempo de espera es un enfoque efectivo. Los temporizadores se pueden utilizar para programar la ejecución de funciones en un contrato en momentos específicos, evitando así depender del tiempo de ejecución de la red de blockchain. El mecanismo de tiempo de espera puede limitar el tiempo de ejecución de ciertas funciones en el contrato para asegurar que no continúen ejecutándose indefinidamente.

1.3 Actualizabilidad de los contratos inteligentes

La actualización del contrato inteligente se refiere al proceso de actualizar o modificar los contratos inteligentes que han sido desplegados en la cadena de bloques. Las actualizaciones del contrato inteligente implican cambiar la lógica comercial de un contrato inteligente mientras se preserva el estado del contrato. Las actualizaciones del contrato inteligente permiten a los desarrolladores mejorar la lógica, funcionalidad o seguridad del contrato para adaptarse a nuevas necesidades o solucionar problemas en los contratos existentes. La actualización de los contratos inteligentes es una actividad compleja que requiere un alto grado de precaución para prevenir vulnerabilidades.

Las actualizaciones del contrato inteligente generalmente requieren los siguientes pasos:

• Escribir nuevo código de contrato: Los desarrolladores escriben nuevo código de contrato según sea necesario, incluidas mejoras al contrato original. El nuevo código debe someterse a pruebas rigurosas para garantizar su corrección y seguridad.
• Implementar un nuevo contrato: El código del nuevo contrato debe implementarse a través de una dirección de contrato diferente al contrato original. Antes de implementar un nuevo contrato, los desarrolladores deben asegurarse de que la migración o transferencia de datos se maneje correctamente durante el proceso de actualización.
• Migrar o transferir datos: Si la actualización del contrato inteligente implica la migración o transferencia de datos, los desarrolladores deben diseñar mecanismos correspondientes para garantizar que los datos se migren o transfieran correctamente en el nuevo contrato. Esto suele implicar el proceso de interacción y conversión de datos con el contrato antiguo.
• Actualizar la dirección del contrato o la interfaz: Una vez que el nuevo contrato se implemente correctamente, los desarrolladores necesitan actualizar las aplicaciones o interfaces de usuario que interactúan con el contrato para asegurarse de que se adapten a la dirección o interfaz del nuevo contrato.

2 Pruebas de Contrato Inteligente

Las pruebas de contratos inteligentes se refieren a la aplicación de varios métodos y técnicas de prueba para verificar la funcionalidad, seguridad, rendimiento y corrección del contrato. Las pruebas de contratos inteligentes tienen como objetivo descubrir posibles problemas, vulnerabilidades y errores en el contrato y garantizar que el contrato funcione según lo esperado en diversas circunstancias.

2.1 ¿Por qué es importante la prueba?

Las pruebas de contratos inteligentes son una práctica importante en el desarrollo de contratos inteligentes por varias razones importantes:

• Verificar la funcionalidad de los contratos inteligentes: Los contratos inteligentes son códigos que se utilizan para realizar funcionalidades específicas, como transferencias, actualizaciones de estado, etc. Las pruebas unitarias ayudan a verificar que cada función del contrato funciona según lo esperado. Esto ayuda a identificar y corregir posibles errores, asegurando que el comportamiento y la lógica del contrato sean correctos.
• Garantizar la seguridad: Los contratos inteligentes a menudo implican el procesamiento y la gestión de activos, como criptomonedas. Por lo tanto, la seguridad del contrato es crucial. Las pruebas unitarias verifican si el contrato es vulnerable a ataques y amenazas comunes, como los ataques de reentrancia y el desbordamiento de enteros. Esto ayuda a identificar y corregir posibles vulnerabilidades de seguridad y garantizar la seguridad del contrato.
• Mejorar la calidad del código: Las pruebas unitarias ayudan a los desarrolladores a escribir código de alta calidad. Al escribir casos de prueba y afirmaciones, los desarrolladores pueden verificar la corrección de su código y asegurarse de que funcione correctamente bajo diversas circunstancias. Esto ayuda a mejorar la robustez, confiabilidad y mantenibilidad de su código y reduce el costo de mantenimiento futuro.
• Apoya la reconstrucción y la expansión: Durante el desarrollo de contratos inteligentes, a medida que cambian los requisitos, es posible que sea necesario reconstruir o ampliar el contrato. Disponer de un conjunto completo de pruebas unitarias garantiza que la funcionalidad y la lógica existentes no se rompan durante la reconstrucción o la ampliación. Esto ayuda a mantener la estabilidad del código y simplifica el trabajo futuro de desarrollo y mantenimiento.
• Integración y despliegue continuos: En un entorno de desarrollo de integración y despliegue continuos, las pruebas unitarias son un paso crucial. Al ejecutar automáticamente pruebas unitarias, se pueden descubrir y resolver rápidamente posibles problemas en el código para garantizar su calidad y confiabilidad. Esto contribuye a mejorar la eficiencia del equipo de desarrollo y a acelerar la velocidad de lanzamiento del producto.

2.2 ¿Qué aspectos se prueban?

Al probar contratos inteligentes, nos enfocamos principalmente en los siguientes aspectos:

• Funcionalidad y comportamiento del contrato: El objetivo principal de probar contratos inteligentes es verificar que el contrato funcione según lo esperado. Esto incluye probar que las diversas funciones y métodos del contrato se ejecuten correctamente y sean consistentes con los resultados esperados. Por ejemplo, en el caso de un contrato de transferencia, podemos probar si puede implementar correctamente la función de transferencia de fondos.
• Casos límite del contrato: También necesitamos probar el comportamiento del contrato en varios casos límite. Esto incluye probar los valores límite de los parámetros de entrada, como los valores mínimos, máximos, nulos, etc., así como probar la capacidad del contrato para manejar situaciones anormales, como el procesamiento de entradas inválidas, operaciones no autorizadas, etc. Al probar casos límite, podemos descubrir problemas potenciales y vulnerabilidades que pueden existir en el contrato.
• Seguridad del contrato: La seguridad es un aspecto importante en las pruebas de contratos inteligentes. Necesitamos probar el contrato en busca de posibles vulnerabilidades de seguridad, como ataques de reentrada, desbordamientos de enteros, accesos no autorizados, etc. A través de auditorías de seguridad y pruebas de tipos específicos de vulnerabilidades, podemos identificar y solucionar problemas de seguridad en los contratos para garantizar la seguridad de los activos de los usuarios.
• Desempeño y escalabilidad del contrato: Los contratos inteligentes deben tener un buen desempeño y escalabilidad para manejar un gran número de transacciones y usuarios. Por lo tanto, necesitamos realizar pruebas de rendimiento y pruebas de estrés para verificar el desempeño y la estabilidad del contrato bajo carga alta y escenarios de usuarios concurrentes. Al probar el desempeño y la escalabilidad de un contrato, podemos optimizar el diseño y la implementación del contrato para mejorar su capacidad de procesamiento y tiempo de respuesta.
• Integración y compatibilidad del contrato: Si el contrato inteligente necesita ser integrado con otros componentes o servicios, debemos realizar pruebas de integración para verificar si el contrato coopera adecuadamente con otros componentes. Esto incluye la integración de aplicaciones de front-end, la interacción con otros contratos, etc. Adicionalmente, también necesitamos probar la compatibilidad del contrato en diferentes clientes de Ethereum y entornos de red para garantizar la consistencia y confiabilidad del contrato en diferentes entornos.

2.3 Métodos de prueba

• Pruebas unitarias: Las pruebas unitarias son un método para probar varias funciones y métodos en contratos inteligentes. Al escribir scripts de prueba que simulen la entrada y el entorno del contrato, y al afirmar la salida del contrato, podemos verificar si el contrato funciona como se espera.
• Pruebas de integración: Las pruebas de integración se utilizan para comprobar si los diferentes componentes interactúan correctamente. En el desarrollo de contratos inteligentes, se pueden escribir pruebas de integración para probar la integración del contrato con aplicaciones front-end u otros servicios como nodos de blockchain o bases de datos. Las pruebas de integración garantizan que el contrato funcione adecuadamente con otros componentes y verifiquen la funcionalidad y el rendimiento del sistema en general.
• Pruebas basadas en propiedades: Las pruebas basadas en propiedades se centran en si el comportamiento del contrato satisface propiedades predefinidas. Estas propiedades son afirmaciones sobre el comportamiento del contrato que siempre deben permanecer ciertas bajo diferentes escenarios. El análisis estático y el análisis dinámico son dos técnicas comunes utilizadas para realizar pruebas basadas en propiedades. El analizador estático acepta el código fuente de un contrato inteligente como entrada y produce un resultado que indica si el contrato satisface cierta propiedad. El análisis dinámico genera entradas simbólicas o concretas para las funciones del contrato inteligente para ver si alguna traza de ejecución viola propiedades específicas.
• Auditoría de seguridad: La auditoría de seguridad también es una prueba manual. Al revisar cuidadosamente el código y la lógica del contrato, y al utilizar herramientas y técnicas de auditoría profesionales, se pueden identificar posibles vulnerabilidades y riesgos de seguridad. Las auditorías de seguridad son fundamentales para proteger los activos del contrato y la seguridad de los usuarios. Si tiene necesidades de auditoría de contratos inteligentes, póngase en contacto con Salus, quien te proporcionará servicios de alta calidad.

2.4 Herramientas de prueba

Foundry y Hardhat son dos herramientas de desarrollo populares para probar contratos inteligentes.

Foundry es un marco de desarrollo de contratos inteligentes basado en TypeScript que proporciona un conjunto poderoso de herramientas y bibliotecas para crear y probar contratos inteligentes de Ethereum.

• Foundry utiliza Mocha y Chai, dos populares marcos de pruebas de JavaScript, para escribir y ejecutar una variedad de casos de prueba.
• Foundry proporciona algunas funciones de afirmación integradas para verificar el comportamiento esperado de los contratos inteligentes.
• Foundry también admite pruebas con un simulador para evitar el consumo de recursos y tarifas en la red Ethereum real.

Por otro lado, Hardhat es un potente entorno de desarrollo de Ethereum para escribir, implementar y probar contratos inteligentes.

• Se integra con los marcos de prueba Mocha y Chai, así como otras herramientas útiles como Ethers.js y Waffle.
• Proporciona algunas funciones de afirmación incorporadas para verificar el comportamiento y el estado de los contratos inteligentes.
• También admite el uso de máquinas virtuales para pruebas para evitar operaciones en la red Ethereum real.

Al usar Foundry o Hardhat para realizar pruebas de contratos inteligentes, se pueden probar los siguientes aspectos:

• Si la funcionalidad y la lógica del contrato inteligente funcionan como se espera.
• Si el contrato interactúa correctamente con otros contratos.
• Si el contrato maneja correctamente situaciones anormales.
• Si el cambio de estado del contrato es correcto.
• Si el contrato se implementa y se utiliza correctamente en diferentes entornos de red.

Estas herramientas también proporcionan características adicionales como análisis de cobertura de código y pruebas de rendimiento para ayudar a los desarrolladores a evaluar y mejorar la calidad y el rendimiento de sus contratos inteligentes.

3 Desarrollo de front-end

3.1 Elija un marco de trabajo de front-end

En el desarrollo de DApp, elegir un marco frontal apropiado es muy importante para desarrollar aplicaciones frontales seguras y confiables.

3.1.1 Ethers.js

Ethers.js es una biblioteca JavaScript utilizada para construir interfaces de DApp. Es la opción preferida para muchos desarrolladores que construyen interfaces de DApp. Muchos proyectos de DApp conocidos utilizan ethers.js para interactuar con la red de Ethereum y operar contratos inteligentes.

Proporciona las siguientes características clave:

• La gestión de cuentas de Ethereum: Ethers.js te permite generar y gestionar claves públicas, claves privadas y direcciones para cuentas de Ethereum. Puedes utilizar estas cuentas para realizar transacciones, llamar a métodos de contratos inteligentes y más.
• Interacción con contratos inteligentes: Ethers.js proporciona un conjunto conciso de APIs para interactuar con contratos inteligentes en Ethereum. Puedes usar ethers.js para implementar contratos inteligentes, llamar a métodos de contrato, recuperar el estado del contrato, etc. También proporciona capacidades de codificación y decodificación de contratos inteligentes mejoradas en tipo para una interacción más fácil y fiable con contratos inteligentes.
• Creación y firma de transacciones: Con ethers.js, puedes crear y enviar transacciones de Ethereum. Ethers.js proporciona una interfaz sencilla para construir objetos de transacción y admite la firma de transacciones. Esto te permite enviar Ether y realizar operaciones de contrato de manera segura.
• Otras funcionalidades: Ethers.js proporciona muchas otras funcionalidades útiles, como la conversión de unidades de Ethereum (por ejemplo, de Wei a Ether), manejo de eventos de Ethereum (como monitorear eventos de contratos) y suscripción a eventos de blockchain, etc. Estas características hacen que sea más conveniente y eficiente al construir interfaces de DApp.

Para la construcción del front-end de DApp, ethers.js ofrece las siguientes ventajas:

• Simple y fácil de usar: Ethers.js proporciona una API intuitiva que hace que interactuar con la cadena de bloques de Ethereum sea simple y fácil.
• Seguridad: Ethers.js proporciona métodos seguros para manejar claves privadas y transacciones firmadas para garantizar la seguridad de los activos de los usuarios.
• Rico en funciones: Ethers.js proporciona muchas funciones útiles, como la conversión de unidades de Ether, el manejo de eventos de Ethereum, etc., simplificando el proceso de desarrollo.

Para la construcción del front-end de DApp, ethers.js tiene las siguientes desventajas:

• Curva de aprendizaje: Para principiantes, puede llevar algún tiempo y esfuerzo aprender y comprender los conceptos y el funcionamiento de Ethereum.
• Dependencia en la red Ethereum: La funcionalidad de ethers.js depende de la disponibilidad y estabilidad de la red Ethereum. Si hay un problema con la red, puede afectar el funcionamiento normal de las DApps.

3.1.2 React

React es un marco de trabajo front-end popular para construir interfaces de usuario. Si bien React en sí mismo no proporciona directamente funcionalidad para interactuar con la cadena de bloques, puedes integrar React con la cadena de bloques para implementar funcionalidades de interacción con la cadena de bloques de las siguientes maneras:

• Usando Web3.js: Web3.js es una biblioteca de JavaScript para interactuar con la red Ethereum. Puedes introducir Web3.js en tu proyecto de React y usarlo para conectarte a la red Ethereum, implementar y llamar contratos inteligentes, enviar transacciones y más. Con Web3.js, puedes comunicarte con los nodos de Ethereum y realizar operaciones relacionadas con la interacción blockchain.
• Usando ethers.js: Ethers.js es otra biblioteca JavaScript popular para interactuar con la red Ethereum. Proporciona un conjunto conciso de API para manejar cuentas de Ethereum, implementar y llamar contratos inteligentes, enviar transacciones y más. Puedes usar ethers.js en tu proyecto React para implementar funcionalidades para interactuar con la cadena de bloques.
• Usando API de exploradores de blockchain: Algunos exploradores de blockchain, como Etherscan o Infura, proporcionan APIs que permiten a los desarrolladores interactuar con la red de Ethereum a través de una interfaz RESTful. Puedes utilizar estas APIs en proyectos de React para obtener datos de blockchain, consultar transacciones, obtener información de contratos, etc.
• Utilice bibliotecas de integración de billeteras: Algunas bibliotecas de integración de billeteras (como MetaMask o WalletConnect) proporcionan funcionalidades para interactuar con la red Ethereum y ofrecen interfaces de usuario convenientes y autenticación. Puede utilizar estas bibliotecas en su proyecto de React para implementar la integración de las billeteras de los usuarios para que puedan realizar transacciones e interactuar con contratos inteligentes.

El método de integración de React con la interacción blockchain se puede combinar con el modelo de desarrollo de componentes de React. Puede crear componentes especializados para manejar la lógica y la interfaz de usuario para interactuar con la blockchain. Al interactuar con la red blockchain, puede implementar funciones como consultar saldos de cuentas, ejecutar métodos de contrato y monitorear eventos de la blockchain.

La seguridad y la privacidad deben ser prioritarias al interactuar con la cadena de bloques. Es importante garantizar un manejo adecuado de las claves privadas y firmar transacciones, y limitar los permisos de usuario para operaciones sensibles durante las interacciones. Utilice las mejores prácticas de seguridad y siga las especificaciones y recomendaciones de las redes blockchain para garantizar la seguridad y confiabilidad de sus aplicaciones.

Comparado con ethers.js, React tiene las siguientes ventajas al interactuar con la cadena de bloques:

• Ecosistema sólido: React cuenta con una gran comunidad de desarrolladores y un amplio soporte de bibliotecas de terceros. Esto significa que puedes encontrar fácilmente bibliotecas y herramientas que se integran con React para respaldar la interacción con la cadena de bloques. El amplio soporte del ecosistema de React puede brindarte más soluciones y recursos.
• Desarrollo de componentes: el modelo de desarrollo de componentes de React hace que la construcción de funciones que interactúan con la cadena de bloques sea más modular y mantenible. Puede encapsular la lógica y la interfaz de usuario para interactuar con la cadena de bloques en componentes independientes, lo que hace que la organización y reutilización del código sea más clara y conveniente.
• DOM virtual: React utiliza la tecnología de DOM virtual para minimizar las operaciones de DOM y mejorar el rendimiento y la eficiencia de renderizado comparando la diferencia entre los dos estados antes y después. Esto es muy útil para manejar grandes cantidades de datos de blockchain y actualizar interfaces con frecuencia.

Sin embargo, en comparación con ethers.js, React tiene las siguientes desventajas al interactuar con la cadena de bloques:

• Curva de aprendizaje más larga: Si no está familiarizado con React, dominar los conceptos básicos y los métodos de trabajo de React puede requerir ciertos esfuerzos de aprendizaje. Esto puede prolongar el tiempo que lleva implementar la funcionalidad para interactuar con la cadena de bloques.
• Complejidad de integración: La flexibilidad y libertad de React pueden introducir una complejidad relativa al integrarse con la cadena de bloques. Necesitarás trabajo adicional para asegurar la compatibilidad entre React y las bibliotecas de la cadena de bloques y manejar los problemas de integración que puedan surgir.

Por el contrario, ethers.js es una biblioteca de JavaScript diseñada específicamente para interactuar con la red de Ethereum, ofreciendo una API concisa para una interacción directa y sencilla con Ethereum. En comparación con React, ethers.js puede centrarse más en interactuar con Ethereum, proporcionando más funciones y herramientas relacionadas con blockchain.

Sin embargo, las ventajas de usar React para interactuar con la cadena de bloques radican en su ecosistema poderoso, los beneficios del desarrollo basado en componentes y las ventajas de rendimiento que aporta la tecnología de DOM virtual. Esto hace de React una elección flexible, escalable y eficiente, especialmente adecuada para el desarrollo de aplicaciones grandes y complejas.

3.2 Configuración de un proyecto de andamiaje

Al desarrollar una DApp, después de seleccionar un marco de trabajo front-end adecuado, el siguiente paso suele ser construir un proyecto de andamiaje. Un andamiaje sirve como punto de partida o base que proporciona una estructura de proyecto predeterminada, configuración, código de muestra y herramientas. Al utilizar un andamiaje, los desarrolladores pueden evitar el trabajo tedioso de construir una aplicación desde cero y en su lugar desarrollar rápidamente basándose en la configuración predeterminada existente y en el código de muestra. El andamiaje también puede proporcionar algunas mejores prácticas e implementación de funciones comunes para ayudar a los desarrolladores a seguir el mejor proceso de desarrollo.

3.2.1 Componentes clave de un andamio

La infraestructura para las DApps generalmente incluye los siguientes componentes clave:

• Contratos inteligentes: El andamiaje proporciona uno o más contratos inteligentes de muestra que manejan la lógica empresarial de la aplicación. Estos contratos definen la funcionalidad y el comportamiento de la DApp.
• Interfaz frontal: Los andamios generalmente contienen una interfaz frontal básica para interactuar con los usuarios y demostrar la funcionalidad de la DApp. Estas interfaces pueden construirse utilizando tecnologías como HTML, CSS y JavaScript.
• Pruebas de prueba: El andamio proporciona algunos scripts de prueba de muestra para verificar la corrección y confiabilidad de los contratos inteligentes. Estos scripts de prueba pueden ayudar a los desarrolladores a escribir y ejecutar pruebas automatizadas para asegurarse de que las DApps se ejecuten correctamente en diferentes circunstancias.
• Archivos de configuración: Por lo general, los andamios contienen algunos archivos de configuración para configurar el entorno de desarrollo, implementar contratos inteligentes, conectarse a la red de Ethereum, etc. Estos archivos de configuración se pueden personalizar según las necesidades del desarrollador.

3.2.2 Consideraciones al configurar un andamio?

Al construir un proyecto de andamiaje DApp, es necesario considerar las conexiones de la red blockchain, la introducción de bibliotecas Web3, seguridad, integración de marcos y bibliotecas front-end, pruebas, documentación, etc.

• Elige una herramienta de andamiaje apropiada: Es muy importante elegir una herramienta de andamiaje que sea adecuada para el desarrollo de tu DApp. Hay algunas herramientas de andamiaje comúnmente utilizadas como Create React App, Vue CLI, etc. Todas proporcionan algunas configuraciones y comandos predeterminados para crear y ejecutar rápidamente un proyecto básico de DApp.
• Configurar la conexión de la red blockchain: Dependiendo de la red blockchain utilizada por su DApp, necesita configurar los nodos de red conectados a ella. Por lo general, debe proporcionar la URL del nodo de red, el número de puerto y otra información de autenticación necesaria. De esta manera, su proyecto de DApp puede interactuar con la red blockchain.
• Introduzca las bibliotecas Web3 adecuadas: En el desarrollo de DApp, es necesario utilizar bibliotecas Web3 para interactuar con la cadena de bloques. Según la plataforma de cadena de bloques que elija, seleccione la biblioteca Web3 correspondiente e introdúzcala en el proyecto. Por ejemplo, si utiliza Ethereum como la cadena de bloques subyacente, puede utilizar Web3.js o ethers.js para comunicarse con Ethereum.
• Consideraciones de seguridad: La seguridad es muy importante en el desarrollo de DApp. Asegúrese de que su proyecto de andamiaje incluya algunas medidas de seguridad comunes, como prevenir ataques de scripting entre sitios (XSS), prevenir ataques de repetición, etc. Puede utilizar algunas bibliotecas o marcos relacionados con la seguridad, como los proporcionados por OpenZeppelin.
• Integrar frameworks y bibliotecas de front-end: Elija los frameworks y bibliotecas de front-end que se adapten a su proyecto de DApp e intégrelos en su proyecto de andamiaje. Las opciones comunes incluyen React, Vue, etc. Asegúrese de que estos frameworks y bibliotecas estén preconfigurados en su proyecto de andamiaje y puedan funcionar sin problemas.
• Agregar pruebas: Es muy importante agregar pruebas en el proyecto de andamio. Puede elegir un marco de pruebas adecuado, como Jest, Mocha, etc., y escribir pruebas unitarias y pruebas de integración para garantizar la calidad y estabilidad del código.
• Documentación y código de muestra: Una documentación detallada y un código de muestra pueden ser muy útiles para crear proyectos rápidamente. Esto ayuda a otros desarrolladores a comprender mejor la estructura y funcionalidad del proyecto y comenzar rápidamente.

3.2.3 Andamios populares

Cuando se trata de andamios de aplicaciones web basados en Ethereum, hay varias opciones populares. Aquí hay una introducción a los tres principales andamios, incluyendo sus funciones principales, características y una comparación de sus ventajas y desventajas.

Trufa

• Las funciones principales: Truffle es un marco de desarrollo completo de Ethereum que proporciona herramientas de compilación, implementación y prueba de contratos inteligentes, así como la función de interactuar con la red de Ethereum. También incluye un entorno de desarrollo poderoso para el desarrollo y prueba rápidos de DApps.
• Características: Truffle proporciona un conjunto poderoso de herramientas de línea de comandos y entorno de desarrollo para ayudarte a gestionar contratos inteligentes, probar y implementar DApps. También soporta Solidity y JavaScript y cuenta con un ecosistema de complementos completo.

Embarcar

• Funciones principales: Embark es un marco de desarrollo de Ethereum para construir aplicaciones descentralizadas. Proporciona herramientas fáciles de usar e interfaz de línea de comandos para desarrollar, probar e implementar contratos inteligentes de Ethereum y DApps.
• Características: Embark integra algunos marcos de trabajo y bibliotecas front-end populares, como React, Vue, etc., lo que facilita el desarrollo de DApps. También proporciona un sistema de complementos potente para ampliar su funcionalidad.

scaffold-eth

• Funciones principales: scaffold-eth es un entramado de aplicaciones web basado en Ethereum diseñado para ayudar a los desarrolladores a construir rápidamente DApps de Ethereum. Proporciona un conjunto completo de herramientas y plantillas, incluyendo interfaces de front-end, contratos inteligentes, scripts de prueba, etc.
• Características: Scaffold-eth utiliza Hardhat como un marco de desarrollo de contratos inteligentes, admite Solidity y TypeScript, e integra algunas herramientas y bibliotecas útiles. Proporciona código de muestra y tutoriales para ayudar a los desarrolladores a comenzar rápidamente con el desarrollo de Ethereum.

3.3 Dependencias de front-end

En el desarrollo de front-end de DApp, se recomienda utilizar algunas bibliotecas de front-end excelentes para reducir la carga de trabajo y mejorar la calidad de entrega de código. Aquí hay algunas bibliotecas de front-end comúnmente utilizadas:

• wagmi: wagmi proporciona una gran cantidad de ganchos de React para completar el proceso de interacción entre el front-end de la DApp y el contrato. Simplifica el proceso de interacción con los contratos, lo que facilita a los desarrolladores el manejo de operaciones como transacciones y llamadas de contratos.
• useDApp: useDApp es una compleja biblioteca de ganchos React que admite multicall.js. Proporciona algunas funciones convenientes, como el manejo de múltiples llamadas de contrato, transferencias de Ethereum, firmas EIP-712, etc.
• Siwe: Siwe es una biblioteca para implementar el proceso de inicio de sesión de la billetera. Proporciona una forma simple y segura de implementar el inicio de sesión y la autenticación de la billetera, e integra con otras bibliotecas y herramientas.
• i18next y react-i18next: Si planea proporcionar versiones en varios idiomas e instrumentación, puede usar bibliotecas como i18next y react-i18next. Proporcionan una forma conveniente de implementar soporte multilingüe y permiten a los desarrolladores cambiar y gestionar fácilmente diferentes idiomas en la interfaz frontal.

4 Desarrollo de Middleware

En el desarrollo de DApp, a menudo el middleware se sitúa entre la aplicación de front-end y la red blockchain. Actúa como una capa intermedia entre las aplicaciones de front-end y la blockchain subyacente, manejando y gestionando las interacciones con la blockchain.

4.1 Funciones de Middleware

El middleware puede realizar las siguientes funciones:

• Conexión de billetera y gestión de autorización: El middleware puede proporcionar funciones de conexión de billetera, comunicarse con la billetera del usuario y gestionar el estado de autorización del usuario. Maneja operaciones como la conexión de la billetera, inicio de sesión y cierre de sesión, y gestiona la autenticación y permisos del usuario.
• Procesamiento y firma de transacciones: el middleware puede manejar la interacción con el contrato y es responsable de construir transacciones, firmarlas y enviarlas a la red blockchain. Puede manejar el ciclo de vida de las transacciones, incluyendo la construcción de transacciones, el procesamiento del estado de las transacciones y el monitoreo de eventos.
• Almacenamiento en caché y consultas de datos: el middleware puede almacenar en caché y consultar datos de contratos para mejorar el rendimiento de las aplicaciones y la velocidad de respuesta. Almacena en caché los resultados de las llamadas a la función de vista de un contrato, actualizando y refrescando la memoria caché según sea necesario.
• Monitoreo y procesamiento de eventos: El middleware puede monitorear eventos de contratos en la cadena de bloques y realizar operaciones correspondientes cuando los eventos son desencadenados. Maneja la suscripción, el análisis y la respuesta a los eventos, y actualiza el estado y la interfaz de la aplicación front-end.
• Manejo de errores y registro: el middleware puede manejar errores y anormalidades durante la interacción con la cadena de bloques y proporcionar mecanismos adecuados de manejo de errores y registro. Puede capturar y manejar errores y proporcionar información útil sobre errores y retroalimentación a las aplicaciones de front-end.

4.2 Herramientas de middleware

En el desarrollo de DApp, puede utilizar las siguientes herramientas de middleware para lograr la funcionalidad requerida. Estas herramientas de middleware pueden ayudarlo a simplificar el proceso de desarrollo de DApp y proporcionar funciones como la interacción con la cadena de bloques, la conexión de billetera y la gestión de autorizaciones, y la gestión de datos. Qué herramientas utilizar depende de sus necesidades y pila tecnológica.

• Web3.js: Web3.js es una biblioteca JavaScript para interactuar con la red de Ethereum. Proporciona una serie de APIs para conectarse a la red de Ethereum, instanciar contratos, enviar transacciones, leer datos de contratos y otras operaciones.
• ethers.js: ethers.js es otra biblioteca de JavaScript popular para interactuar con Ethereum. Proporciona una funcionalidad similar a la Web3.js, incluida la conexión a la red Ethereum, la creación de instancias de contratos, la firma de transacciones, etc.
• Metamask: Metamask es un complemento de billetera Ethereum comúnmente utilizado que se puede integrar con Web3.js o ethers.js para proporcionar funciones de conexión de billetera de usuario y firma de transacciones. A través de Metamask, los usuarios pueden autorizar a las DApps a acceder a sus direcciones de billetera y realizar operaciones comerciales.
• Drizzle: Drizzle es una biblioteca de gestión de estado basada en Web3.js, especialmente diseñada para el desarrollo de DApp. Puede ayudarlo a gestionar el estado de su DApp, interactuar con contratos inteligentes y proporcionar algunas funciones convenientes, como la suscripción automática a eventos y la actualización de estado.
• Suite Truffle: Suite Truffle es un conjunto de desarrollo para el desarrollo de DApp en Ethereum, que incluye herramientas como el marco Truffle, la cadena privada Ganache y Drizzle. El marco Truffle se puede utilizar para compilar, implementar y probar contratos inteligentes; la cadena privada Ganache se puede utilizar para desarrollo y depuración locales; y Drizzle se puede utilizar para la gestión de estados e interacción con contratos inteligentes.
• Infura: Infura es una plataforma que proporciona servicios de alojamiento de nodos de Ethereum. Te ayuda a conectarte fácilmente a la red de Ethereum e interactuar con la cadena de bloques a través de APIs sin necesidad de ejecutar y mantener un nodo tú mismo.
• IPFS: Si su DApp necesita almacenar y recuperar grandes cantidades de archivos o datos, puede considerar el uso de IPFS (Sistema de Archivos Interplanetario), un sistema de archivos distribuido de igual a igual que proporciona alta disponibilidad y almacenamiento descentralizado.

4.3 Consideraciones de seguridad

La seguridad siempre debe ser una prioridad para las DApps al interactuar con billeteras y contratos. Es importante asegurarse de usar conectores confiables, verificar direcciones de billetera y estado de transacción, realizar validación de entrada y cifrado de datos, y realizar revisiones de seguridad regulares y correcciones de vulnerabilidades.

Seguridad de la conexión de la billetera:

• Utilice un conector de billetera confiable: Asegúrese de que el conector de billetera que utilice esté verificado y sea confiable. Utilice conectores conocidos como MetaMask, WalletConnect o Portis.
• Restricciones de autorización del usuario: Cuando un usuario autoriza una conexión de billetera, asegúrese de que el usuario comprenda la billetera a la que se está conectando y solo autorice permisos relevantes para su aplicación. Evite solicitar permisos innecesarios.
• Verificación de la dirección de la billetera: Antes de usar una dirección de billetera, verifique su corrección. Se puede utilizar la API proporcionada por el conector de la billetera para verificar que la dirección proporcionada por el usuario coincida con la dirección de la billetera conectada.

Seguridad en las operaciones de escritura con contratos:

• Confirmación y Firma de Transacciones: Antes de ejecutar operaciones de escritura con contratos, asegúrese de utilizar el conector de billetera para confirmar y firmar la transacción. Esto garantiza que las transacciones sean autorizadas y firmadas por el usuario, proporcionando una capa adicional de seguridad.
• Validación de entrada: La validación de entrada siempre se realiza antes de que los datos proporcionados por el usuario se pasen al contrato para operaciones de escritura. Asegúrese de que los datos de entrada estén en el formato y rango esperados para evitar problemas causados por datos de entrada maliciosos.
• Monitoreo del estado de la transacción: Después de enviar una transacción, monitoree el estado de la transacción para asegurarse de que la transacción se confirme correctamente y se incluya en la cadena de bloques. Esto permite actualizaciones oportunas sobre el estado del front-end y proporciona comentarios a los usuarios.

Seguridad en el inicio de sesión y operaciones de firma en la billetera:

• Utilice la función de firma proporcionada por la billetera: para operaciones que requieran una firma (como iniciar sesión u otras operaciones sensibles), utilice la función de firma proporcionada por la billetera en lugar de pasar datos sensibles al contrato para su procesamiento. Esto garantiza que los datos se firmen y cifren localmente, protegiendo las claves privadas e información sensible de los usuarios.
• Cifrado de datos: Asegúrese de que los datos estén correctamente cifrados al realizar inicio de sesión en la billetera u otras operaciones sensibles. Se pueden utilizar algoritmos de cifrado y protocolos de seguridad para proteger la confidencialidad de los datos.

Revisión de seguridad y corrección de errores:

• Revisión de seguridad: Para aplicaciones que involucran interacción con billetera y contrato, es necesario realizar revisiones de seguridad regulares. Asegúrate de que tu código y arquitectura de la aplicación se adhieran a las mejores prácticas de seguridad y evalúa y corrige posibles errores.
• Correcciones de errores: Si se descubre una vulnerabilidad de seguridad o se recibe un informe de errores, corrija y actualice rápidamente su aplicación. Una respuesta rápida y la solución de posibles vulnerabilidades son pasos importantes para garantizar la seguridad de la aplicación.

5 Implementación de contratos inteligentes

Desplegar un contrato se refiere a desplegar contratos inteligentes en la red blockchain para su ejecución y uso en la blockchain.

5.1 Consideraciones

• Código de bytes del contrato inteligente: El código de bytes del contrato es el código máquina generado al compilar el código fuente del contrato inteligente. Es el código de ejecución real del contrato inteligente y se utiliza para implementar el contrato en la cadena de bloques. El código de bytes es una cadena hexadecimal que representa la lógica y funcionalidad de un contrato y es la parte central de la ejecución de operaciones de contrato en la cadena de bloques.
• Gas: En la red Ethereum, cada transacción requiere una cierta cantidad de gas para ejecutarse. Desplegar contratos inteligentes no es una excepción, requiriendo suficiente gas para cubrir los recursos computacionales y de almacenamiento necesarios para el despliegue del contrato. La cantidad de gas depende de la complejidad y tamaño del contrato, así como del nivel de congestión de la red. Necesitas establecer un límite de gas, que es la cantidad máxima de gas permitida para asegurar el despliegue exitoso del contrato.
• Script de implementación o complemento: Un script de implementación o complemento es una herramienta utilizada para automatizar y simplificar el proceso de implementación del contrato. Puede ser un archivo de script que contiene los pasos e instrucciones necesarios para implementar el contrato; o puede ser un complemento que está integrado en una herramienta de desarrollo o marco para proporcionar funciones de implementación convenientes. De esta manera, puede automatizar la implementación del contrato ejecutando scripts o usando complementos, lo que reduce la complejidad de las operaciones manuales.

5.2 Herramientas para implementación de contratos inteligentes

Puede implementar contratos inteligentes en la plataforma blockchain a través de las siguientes herramientas:

Remix: Remix es un entorno de desarrollo integrado que se puede utilizar para desarrollar, implementar y administrar contratos inteligentes de Ethereum. Puedes usar Remix para compilar y depurar contratos inteligentes, y desplegarlos a través de su interfaz de usuario.

• Sitio web oficial de Remix
• La documentación de Remix

Tenderly: Tenderly es una plataforma de desarrollo Web3 que proporciona herramientas de depuración, observabilidad y bloques de construcción de infraestructura para desarrollar, probar, monitorear y operar contratos inteligentes. Puedes usar Tenderly para la depuración y monitoreo de contratos inteligentes.

• Sitio web oficial de Tenderly
• La documentación de Tenderly

Hardhat: Hardhat es un entorno de desarrollo para compilar, implementar, probar y depurar software Ethereum. Puede usar Hardhat para escribir scripts de implementación y realizar operaciones de implementación.

• Sitio web oficial de Hardhat
• La documentación de Hardhat sobre la implementación de contratos

Truffle: Truffle es un entorno de desarrollo, marco de pruebas, canal de implementación y otras herramientas para desarrollar contratos inteligentes de Ethereum. Puedes usar Truffle para escribir scripts de implementación y realizar operaciones de implementación.

• Sitio web oficial de Truffle
• Documentación de Truffle sobre implementación de red y aplicación

Thirdweb: Thirdweb es una herramienta que facilita implementar cualquier contrato en cualquier cadena de bloques compatible con EVM mediante un solo comando.

• Documentación de Thirdweb

Es esencial probar y auditar rigurosamente los contratos inteligentes antes de implementarlos en la cadena de bloques. Si está interesado en la auditoría de contratos inteligentes, por favor contáctenos, y colaboraremos contigo para proporcionar servicios de auditoría profesionales, asegurando la seguridad y confiabilidad de tus contratos. Si el contrato inteligente desplegado en la cadena de bloques todavía tiene problemas, pueden ser necesarias actualizaciones.

6 Conclusion

Construir una DApp confiable requiere centrarse en la seguridad, estabilidad y experiencia del usuario en cinco aspectos: desarrollo de contratos inteligentes, pruebas de contratos inteligentes, desarrollo de front-end, desarrollo de middleware y implementación de contratos inteligentes. A través de un diseño, pruebas e implementación exhaustivos, se puede garantizar la confiabilidad y confiabilidad de las DApps en el entorno blockchain.

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