포스트

[Week 3] 블록체인

스마트 컨트랙트, Solidty (CryptoZombies), 개발 환경 설정 및 사용법

게시
By 고형인
17 분읽는 시간
[Week 3] 블록체인

스마트 컨트랙트

개념

  • 블록체인 기술을 기반으로 계약 조건을 코드로 작성하여 특정 조건이 충족되면 계약 내용이 자동으로 이행되도록 하는 시스템
  • 중앙 기관의 개입 없이도 계약 당사자 간의 신뢰를 확보하고 계약 이행을 자동화한다

주요 특징 및 장점

  • 자동화: 계약 조건이 충족되면 자동으로 이행되기 때문에 수동적인 절차나 중개자의 개입이 불필요하다
  • 투명성: 계약 조건과 이행 과정이 블록체인에 기록되어 투명하게 공개된다
  • 신뢰성: 블록체인 기반으로 운영되기에 위변조가 어렵고 신뢰할 수 있는 계약 이행을 보장한다
  • 비용 절감: 중개자 수수료를 절감하고 계약 이행에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다
  • 효율성: 자동화된 계약 처리를 통해 업무 효율성을 높일 수 있다
  • 보안: 블록체인 기술을 활용하여 보안을 강화할 수 있다

한계

  • 법적 문제: 아직 법적 효력이 명확하지 않아 계약 내용에 대한 법적 분쟁 발생 시 어려움이 있을 수 있다
  • 유연성 부족: 현실 계약의 복잡한 상황을 모두 반영하기 어려워 예상치 못한 상황에 대한 대처가 어려울 수 있다
  • 기술적 한계: 개발자의 실수나 해킹 등으로 예상치 못한 오류가 발생할 수 있다
  • 데이터 연동: 현실 세계의 데이터를 스마트 컨트랙트에 연동하는 과정에서 여러 문제가 발생할 수 있다

활용 사례

다양한 분야에서 활용될 수 있다

  • 금융: DeFi에서 대출, 자산 관리, 거래 등 다양한 금융 계약에 활용된다
  • 부동산: 토지 등기, 임대차 계약 등 부동산 관련 계약을 자동화하고 투명하게 관리한다
  • 보험: 보험금 청구, 지급 등 보험 관련 계약을 자동화하고 효율적으로 처리할 수 있다
  • 물류: 상품 추적, 운송 계약, 관세 처리 등 국제 물류 시스템에서 활용 가능하다


Solidity with CryptoZombies

Chapter 2

1
2
3
4
5

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

}

솔리디티 코드는 컨트랙트안에 싸여 있다
컨트랙트는 이더리움 애플리케이션의 기본 구성 요소이다

모든 솔리디티 소스 코드는 version pragma로 시작하는데 솔리디티의 버전을 선언하는 것이다
새로운 프로젝트의 초기 뼈대는 위 코드 블럭과 같다

Chapter 3

1
2
3
4
5
6
7

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;

}

상태 변수는 컨트랙트 저장소에 영구적으로 저장되는 변수이다
블록체인이 기록된다는 의미이다

uint는 부호 없는 정수 자료형이다 (unsigned int)
부호 있는 정수 자료형을 사용하려면 int를 사용한다
uint는 256비트 부호 없는 정수(uint256)를 표현하는데 uint8, uint16, uint32 등 더 작은 비트로 선언할 수도 있다

Chapter 4

1
2
3
4
5
6
7
8

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

}

기본적인 사칙 연산이 가능하며 지수 연산도 가능하다

Chatper 5

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

}

임의의 길이를 가진 문자열 자료형은 string을 사용한다
UTF-8 데이터 문자열을 저장할 때 활용할 수 있다

struct 자료형을 이용해 구조체를 사용하여 여러 특성을 가지고 더 복잡한 자료형을 생성할 수 있다

Chapter 6

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

}

배열에는 정적 배열과 동적 배열 두 가지가 있다

원소의 개수가 정해져 있는 고정 길이를 갖는 배열을 정적 배열이라 하고, 크기가 계속 커질 수 있어 고정 길이가 없는 배열을 동적 배열이라 한다

특정 자료형 뒤에 [ ]을 붙여 해당 자료형 배열을 저장할 수 있다
[ ] 안에 원소의 개수를 넣어 정적 배열을 사용한다
(동적 배열의 경우 비워둔다)

구조체 배열을 사용할 경우에는 자료형 대신 구조체 변수 이름을 사용한다

public을 사용하게 되면 getter 메소드가 자동으로 생성된다
따라서 다른 컨트랙트들이 이 배열을 가져와 읽을 수 있다
(setter 메소드는 생성되지 않아 배열 수정은 불가능)

Chapter 7

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function createZombie(string _name, uint _dna) {

    }

}

function으로 함수를 선언할 수 있고 인자를 포함할 수 있다
함수는 기본적으로 public으로 선언된다

인자 이름은 언더바(_)로 시작해서 전역 변수와 구별할 수 있도록 하는 것이 관례다

Chapter 8

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function createZombie(string _name, uint _dna) {
        zombies.push(Zombie(_name, _dna));
    }

}

.push()를 사용하여 배열의 끝에 원소를 직접 추가할 수 있다

.push()는 배열의 새로운 길이를 uint 형으로 반환한다

Chapter 9

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function _createZombie(string _name, uint _dna) private {
        zombies.push(Zombie(_name, _dna));
    }

}

함수는 기본적으로 public으로 선언되기 때문에 다른 컨트랙트가 해당 함수를 호출해 코드를 실행할 수 있다
private으로 선언하면 컨트랙트 내의 함수들만 해당 함수를 호출할 수 있다

최소 권환 원칙에 따라서 기본적으로 함수는 private으로 선언하고 공개해야할 필요가 있는 함수만 public으로 선언하는 것이 좋다

private 키워드는 함수명 다음에 적으며 함수명을 언더바(_)로 시작하는 것이 관례다

Chapter 10

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function _createZombie(string _name, uint _dna) private {
        zombies.push(Zombie(_name, _dna));
    }

    function _generateRandomDna(string _str) private view returns (uint) {

    }

}

함수에서 어떠한 값을 반환받기 위해서는 return을 사용한다
함수 선언과 동시에 반환값의 자료형도 명시해주어야 한다

어떤 값을 변경하거나 쓰지 않고 읽기만 하는 함수는 view로 선언하고, 어떠한 데이터에도 접근하지 않는 함수는 pure로 선언한다
이것들 함수 제어자라고 한다

Chapter 11

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function _createZombie(string _name, uint _dna) private {
        zombies.push(Zombie(_name, _dna));
    } 

    function _generateRandomDna(string _str) private view returns (uint) {
        uint rand = uint(keccak256(_str));

        return rand % dnaModulus;
    }

}

이더리움은 SHA3의 한 버전인 keccak256 해시 함수가 내장되어 있다
문자열을 랜덤한 256비트 16진수로 매핑하여 해시 값을 생성한다

자료형이 다른 두 값을 이용해 연산할 때 형 변환을 할 필요가 있을 수 있다
uint8()과 같은 함수를 사용해 명시적으로 형 변환을 할 수 있다

Chapter 12

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function _createZombie(string _name, uint _dna) private {
        zombies.push(Zombie(_name, _dna));
    } 

    function _generateRandomDna(string _str) private view returns (uint) {
        uint rand = uint(keccak256(_str));
        return rand % dnaModulus;
    }

    function createRandomZombie(string _name) public {
        uint randDna = _generateRandomDna(_name);
        _createZombie(_name, randDna);
    }

}


Chapter 13

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

pragma solidity ^0.4.19;

contract ZombieFactory {

    // 여기에 이벤트 선언
    event NewZombie(uint zombieId, string name, uint dna);

    uint dnaDigits = 16;
    uint dnaModulus = 10 ** dnaDigits;

    struct Zombie {
        string name;
        uint dna;
    }

    Zombie[] public zombies;

    function _createZombie(string _name, uint _dna) private {
        uint id = zombies.push(Zombie(_name, _dna)) - 1;
        
        // 여기서 이벤트 실행
        NewZombie(id, _name, _dna);
    }

    function _generateRandomDna(string _str) private view returns (uint) {
        uint rand = uint(keccak256(_str));
        return rand % dnaModulus;
    }

    function createRandomZombie(string _name) public {
        uint randDna = _generateRandomDna(_name);
        _createZombie(_name, randDna);
    }

}

이벤트는 컨트랙트가 블록체인 상에서 앱의 클라이언트 단에서 액션이 발생했을 때 의사소통하는 방법이다
컨트랙트는 특정 이벤트가 일어나는지 감지하고 그 이벤트가 발생하면 그에 맞는 동작을 수행한다

event로 이벤트를 선언할 수 있다

Chapter 14

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45

// 여기에 우리가 만든 컨트랙트에 접근하는 방법을 제시한다:
var abi = /* abi generated by the compiler */
var ZombieFactoryContract = web3.eth.contract(abi)
var contractAddress = /* our contract address on Ethereum after deploying */
var ZombieFactory = ZombieFactoryContract.at(contractAddress)
// `ZombieFactory`는 우리 컨트랙트의 public 함수와 이벤트에 접근할 수 있다.

// 일종의 이벤트 리스너가 텍스트 입력값을 취한다:
$("#ourButton").click(function(e) {
  var name = $("#nameInput").val()
  // 우리 컨트랙트의 `createRandomZombie`함수를 호출한다:
  ZombieFactory.createRandomZombie(name)
})

// `NewZombie` 이벤트가 발생하면 사용자 인터페이스를 업데이트한다
var event = ZombieFactory.NewZombie(function(error, result) {
  if (error) return
  generateZombie(result.zombieId, result.name, result.dna)
})

// 좀비 DNA 값을 받아서 이미지를 업데이트한다
function generateZombie(id, name, dna) {
  let dnaStr = String(dna)
  // DNA 값이 16자리 수보다 작은 경우 앞 자리를 0으로 채운다
  while (dnaStr.length < 16)
    dnaStr = "0" + dnaStr

  let zombieDetails = {
    // 첫 2자리는 머리의 타입을 결정한다. 머리 타입에는 7가지가 있다. 그래서 모듈로(%) 7 연산을 하여
    // 0에서 6 중 하나의 값을 얻고 여기에 1을 더해서 1에서 7까지의 숫자를 만든다. 
    // 이를 기초로 "head1.png"에서 "head7.png" 중 하나의 이미지를 불러온다:
    headChoice: dnaStr.substring(0, 2) % 7 + 1,
    // 두번째 2자리는 눈 모양을 결정한다. 눈 모양에는 11가지가 있다:
    eyeChoice: dnaStr.substring(2, 4) % 11 + 1,
    // 셔츠 타입에는 6가지가 있다:
    shirtChoice: dnaStr.substring(4, 6) % 6 + 1,
    // 마지막 6자리는 색깔을 결정하며, 360도(degree)까지 지원하는 CSS의 "filter: hue-rotate"를 이용하여 아래와 같이 업데이트된다:
    skinColorChoice: parseInt(dnaStr.substring(6, 8) / 100 * 360),
    eyeColorChoice: parseInt(dnaStr.substring(8, 10) / 100 * 360),
    clothesColorChoice: parseInt(dnaStr.substring(10, 12) / 100 * 360),
    zombieName: name,
    zombieDescription: "A Level 1 CryptoZombie",
  }
  return zombieDetails
}

이더리움은 Web3.js라는 자바스크립트 라이브러리를 가진다


내 좀비


Remix IDE

스마트 계약을 개발하기 위한 GUI 도구이다
설치 없이 웹에서도 사용 가능하며 원하는 체인에 간단히 배포할 수 있는 과정을 제공한다
온라인 IDE, 데스크탑 IDE, CLI 모두 지원한다

플러그인

솔리디티 컴파일러, 파일 탐색기, 디버거 등등 다양한 핵심 플러그인이 존재하며 추가 플러그인으로 더 다양한 기능을 활용할 수 있다

IDE

네비게이션에 솔리디티 컴파일러 및 단위 테스터, 트랜잭션 배포 & 실행, Git 등이 있다

몇 가지 프로젝트 템플릿이 제공되며 Web3 개발에 필요한 환경을 제공한다

Study, BlockChain
blockchain
이 게시글은 저작권자의 CC BY 4.0 라이센스를 따릅니다.