去中心化金融（defi）通过使用区块链技术提供开放、透明和无需许可的金融服务，正在彻底改变金融业。在本文中，我们将探讨如何使用 python 生态系统构建一个简单的 defi 应用程序。我们将涵盖以下主题：
- defi 简介
- 设置开发环境
- 与区块链互动
- 创建智能合约
- 使用 fastapi 构建后端
- 将前端与 web3.py 集成
- 部署应用程序
- 测试 defi 应用程序
- 安全考虑
- 结论和未来方向
defi 简介
defi利用区块链技术提供借贷、交易、赚取利息等金融服务，无需依赖银行等传统金融中介。 defi 的关键组件包括智能合约、去中心化应用程序 (dapp) 和以太坊等区块链平台。
设置开发环境
开始之前，请确保您已经安装了 python。我们将使用多个 python 库，包括 web3.py、fastapi 和 brownie。创建虚拟环境并安装所需的包：
python -m venv venv
source venv/bin/activate # 在 windows 上，使用venvscriptsactivate
pip install web3 fastapi uvicorn pydantic 布朗尼
与区块链交互
我们将使用 web3.py 与以太坊区块链进行交互。让我们首先连接到区块链网络（我们将使用 ropsten 测试网）并检查地址的余额。
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')
创建智能合约
智能合约是自动执行的合约，协议条款直接写入代码中。我们将使用 solidity 为代币编写一个简单的智能合约。
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合约/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;
}
}
使用 brownie 编译并部署合约：
布朗尼初始化
布朗尼编译
布朗尼帐户新部署者
布朗尼运行脚本/deploy.py
脚本/deploy.py
from brownie import token, accounts
def main():
deployer = accounts.load('deployer')
token = token.deploy({'from': deployer})
使用 fastapi 构建后端
我们将创建一个 fastapi 后端来与我们的智能合约交互。后端将提供用于检查余额和转移代币的端点。
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))
将前端与 web3.py 集成
我们可以构建一个简单的前端来与 fastapi 后端交互并显示代币余额并促进转账。在这里，我们将使用最小的 html 和 javascript 设置来演示这种交互。
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>
部署应用程序
要部署fastapi应用程序，我们可以使用uvicorn。运行以下命令启动服务器：
uvicorn 应用程序：app –reload
测试 defi 应用程序
要测试我们的 defi 应用程序，请在网络浏览器中打开 index.html 文件，然后使用提供的界面来检查余额和转移代币。
-
查看余额：输入以太坊地址，点击“查看余额”即可查看代币余额。
-
转账代币：输入收款人地址以及要转账的代币数量，然后点击“转账”即可发起交易。
安全考虑
构建 defi 应用时，安全性至关重要。考虑以下最佳实践：
-
智能合约审核：让专业安全公司审核您的智能合约。
-
私钥管理：切勿在应用程序中对私钥进行硬编码。使用安全的密钥管理系统。
-
输入验证：验证和清理所有用户输入，以防止重入攻击和溢出等常见漏洞。
-
速率限制：对端点实施速率限制以防止滥用。
-
定期更新：使您的库和依赖项保持最新，以缓解已知漏洞。
结论和未来方向
在本文中，我们使用 python 生态系统构建了一个简单的 defi 应用程序。我们介绍了 defi 的基础知识，使用 web3.py 与以太坊区块链进行交互，创建了智能合约，使用 fastapi 构建了后端，并集成了前端。
defi 是一个快速发展且潜力巨大的领域。您的项目的未来方向可能包括：
-
集成更多 defi 协议：探索集成其他 defi 协议，例如借贷平台（例如 aave）或去中心化交易所（例如 uniswap）。
-
增强前端：使用 react.js 或 vue.js 等框架构建更复杂的前端。
-
添加用户认证：实现用户认证和授权，打造更加个性化的体验。
-
扩展智能合约功能：为您的智能合约添加更多功能，例如质押、治理或流动性挖矿。
随意扩展该系统并尝试新功能和协议。快乐编码！
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