去中心化金融（DeFi）透過使用區塊鏈技術提供開放、透明和無需許可的金融服務，正在徹底改變金融業。在本文中，我們將探討如何使用 Python 生態系統建立一個簡單的 DeFi 應用程式。我們將涵蓋以下主題：
- DeFi 簡介
- 設定開發環境
- 與區塊鏈互動
- 創建智能合約
- 使用 FastAPI 建構後端
- 將前端與 Web3.py 整合
- 部署應用程式
- 測試 DeFi 應用程式
- 安全考量
- 結論與未來方向
DeFi 簡介
DeFi利用區塊鏈技術提供借貸、交易、賺取利息等金融服務，無需依賴銀行等傳統金融中介機構。 DeFi 的關鍵組件包括智慧合約、去中心化應用程式 (dApp) 和以太坊等區塊鏈平台。
設定開發環境
在開始之前，請確保您已經安裝了 Python。我們將使用多個 Python 函式庫，包括 Web3.py、FastAPI 和 Brownie。建立虛擬環境並安裝所需的軟體包：
python -m venv venv
source venv/bin/activate # 在 Windows 上，使用venvScriptsactivate
pip install web3 fastapi uvicorn pydantic 布朗尼
與區塊鏈交互
我們將使用 Web3.py 與以太坊區塊鏈互動。讓我們先連接到區塊鏈網路（我們將使用 Ropsten 測試網）並檢查地址的餘額。
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')
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創建智能合約
智能合約是自動執行的合約，協議條款直接寫入程式碼中。我們將使用 Solidity 為代幣編寫一個簡單的智能合約。
合約/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;
}
}
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使用 Brownie 編譯並部署合約：
布朗尼初始化
布朗尼編譯
布朗尼帳號新部署者
布朗尼運行腳本/deploy.py
scripts/deploy.py
from brownie import Token, accounts
def main():
deployer = accounts.load('deployer')
token = Token.deploy({'from': deployer})
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使用 FastAPI 建立後端
我們將建立一個 FastAPI 後端來與我們的智慧合約互動。後端將提供用於檢查餘額和轉移代幣的端點。
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))
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將前端與 Web3.py 集成
我們可以建立一個簡單的前端來與 FastAPI 後端互動並顯示代幣餘額並促進轉帳。在這裡，我們將使用最小的 HTML 和 JavaScript 設定來示範這種互動。
index.html
<title>DeFi Application</title>
<h1>DeFi Application</h1>
<div>
<h2>Check Balance</h2>
<input type="text" id="address" placeholder="Enter address">
<button onclick="checkBalance()">Check Balance</button>
<p id="balance"></p>
</div>
<div>
<h2>Transfer Tokens</h2>
<input type="text" id="to" placeholder="To address">
<input type="text" id="amount" placeholder="Amount">
<button onclick="transferTokens()">Transfer</button>
<p id="transaction"></p>
</div>
<script>
async function checkBalance() {
const address = document.getElementById('address').value;
const response = await fetch(`http://localhost:8000/balance/${address}`);
const data = await response.json();
document.getElementById('balance').innerText = `Balance: ${data.balance} MTK`;
}
async function transferTokens() {
const to = document.getElementById('to').value;
const amount = document.getElementById('amount').value;
const response = await fetch('http://localhost:8000/transfer', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
},
body: JSON.stringify({ to, amount })
});
const data = await response.json();
document.getElementById('transaction').innerText = `Transaction Hash: ${data.transaction_hash}`;
}
</script>
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部署應用程式
要部署FastAPI應用程序，我們可以使用Uvicorn。執行以下命令啟動伺服器：
uvicorn app:app --reload
測試 DeFi 應用程式
要測試我們的 DeFi 應用程序，請在網頁瀏覽器中開啟 index.html 文件，然後使用提供的介面檢查餘額和轉移代幣。
查看餘額：輸入以太坊地址，點擊「查看餘額」即可查看代幣餘額。
轉帳代幣：輸入收款人地址和要轉帳的代幣數量，然後點選「轉帳」即可啟動交易。
安全考慮
建置 DeFi 應用程式時，安全性至關重要。考慮以下最佳實踐：
智能合約審核：讓專業安全公司審核您的智能合約。
私鑰管理：切勿在應用程式中對私鑰進行硬編碼。使用安全的金鑰管理系統。
輸入驗證：驗證和清理所有使用者輸入，以防止重入攻擊和溢出等常見漏洞。
速率限制：對端點實施速率限制以防止濫用。
定期更新：讓您的程式庫和依賴項保持最新，以緩解已知漏洞。
結論與未來方向
在本文中，我們使用 Python 生態系統建立了一個簡單的 DeFi 應用程式。我們介紹了 DeFi 的基礎知識，使用 Web3.py 與以太坊區塊鏈進行交互，創建了智能合約，使用 FastAPI 構建了後端，並整合了前端。
DeFi 是一個快速發展且潛力巨大的領域。您專案的未來方向可能包括：
整合更多 DeFi 協議：探索整合其他 DeFi 協議，例如借貸平台（例如 Aave）或去中心化交易所（例如 Uniswap）。
增強前端：使用 React.js 或 Vue.js 等框架建立更複雜的前端。
新增使用者驗證：實現使用者驗證與授權，打造更個人化的體驗。
擴展智能合約功能：為您的智能合約添加更多功能，例如質押、治理或流動性挖礦。
隨意擴展該系統並嘗試新功能和協定。快樂編碼！
以上是使用Python生態系統建立去中心化金融（DeFi）應用程式的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
