区块链开发完整指南
如今，区块链已成为主流技术，以其去中心化的特性为应用程序提供动力。区块链技术的日益普及和有前途的内在特性已经在人们之间建立了信任，因此它已在全球多个行业中得到广泛采用。然而，日益增长的需求与区块链的实际实施之间存在差距，而这种摩擦是由于对区块链发展缺乏知识和理解造成的。
为了帮助您更好地了解技术的实施，我们为您提供了完整的区块链开发指南。
目录
区块链开发完整指南
先决条件
区块链为您的平台增加了什么价值？
将区块链集成到您现有的平台中
建立一个基于区块链的平台需要多少成本？
什么是区块链开发流程？
什么是最好的区块链应用程序开发工具？
区块链开发需要多长时间？
先决条件
在直接跳到讨论区块链发展之前，我们先来了解一下到底什么是区块链技术。
区块链是一个不可变的记录链，称为块，可促进交易，有助于跟踪资产并记录数据和文件。所有包含信息的块都用哈希链接在一起。
从头开始开发区块链应用程序及其实施需要大量时间和深入研究。开发从寻找和选择最适合您要求的正确区块链协议开始。
区块链为您的平台增加了什么价值？
创新者正在寻找在金融服务、供应链、政府、医疗保健、零售和许多其他行业实施区块链以转变商业模式的方法。区块链通过提供以下服务为企业增加价值：
- 透明度
- 可追溯性
- 提高速度
- 降低成本
透明度
随着区块链的实施，交易历史变得更加透明。由于区块链是分布式账本，所有网络成员共享同一个更新的账本。网络中的共识验证账本，这意味着每个人都必须同意它。
更改单个记录将导致修改所有后续记录。因此，保存在区块链上的数据是：
- 更安全
- 准确的
- 透明的
- 仅对具有访问权限的成员可用
可追溯性
如果您的公司管理通过复杂的供应链交易的产品，您就会明白从商品的来源跟踪商品是多么困难。当从一个地方到另一个地方的货物供应记录在区块链上时，您将获得一个完整的审计线索，代表资产的来源，并跟踪它在旅程中覆盖的每个站点。
保存在区块链上的先前记录可以帮助验证产品的真实性并保护它们免受欺诈。
提高速度
目前，传统工艺有：
- 纸基
- 耗时的
- 使用第三方中介验证真实性
- 容易出错
您可以通过使用区块链自动化和简化业务流程来快速安全地执行交易。由于与网络参与者共享的单个数字分类账可用于记录保存，您无需管理多个分类账。网络中的每个人都可以随时访问相同的信息，从而实现快速结算。
降低成本
降低成本是大多数企业的首要任务。使用区块链，您不需要中介或第三方来建立信任，因为网络参与者通过共识验证网络上的所有内容。您无需查看文档即可执行交易，因为每个人都可以访问不可变的版本。
将区块链集成到您现有的平台中
以下是一些问题，它们将帮助您确定将区块链集成到现有解决方案中是否是一个好主意：
你想存储数据吗？
如果您的业务解决方案不需要存储大量数据，则不需要数据库。因此，在这种情况下，区块链是没有用的。如果您有一个需要管理海量数据的应用程序，则可以使用区块链来管理单个共享分布式账本。区块链技术无需维护多个数据库，而是让您拥有更新分类账的单一透明视图，并与所有网络节点共享。
数据是否具有可审计历史的动态数据？
尽管纸质文件很难伪造，但它们的持久性有限。如果交易需要经常更新和共享，那么在纸上维护它们可能会很耗时。如果数据及其历史对您的业务至关重要，您可能需要一个允许多方将条目写入廉洁系统的区块链解决方案。
中央机构是否应该控制您的数据？
由于缺乏透明度，第三方机构会导致信任问题。另一方面，多方管理通过商定的共识算法验证的区块链数据。如果您有隐私问题，可以使用区块链向特定方提供只读和只写权限。消除对中央权威的依赖将减少：
- 高额费用
- 延误
- 单点故障。
你需要一个去信任的环境吗？
在开展业务时信任其他方至关重要，尤其是在合伙企业中。我们必须信任银行来保证我们的资金安全，并信任商业伙伴来维持协议。如果信任被打破了怎么办？不幸的是，信任每天都在受到侵犯，这是一个重大问题。
现在，问题是，你怎么知道什么时候使用区块链。尽管区块链是一个无需信任的环境，但各方可以同时工作而不必担心，因为他们始终拥有更新的分类帐。它使用各种共识算法来验证所有交易，而不需要更多地关注任何特定的一方。因此，它为系统带来了公平性。
您需要对系统规则进行一点更改还是不需要更改？
每个人都认为区块链是一个不可变的系统，因为它不允许您在编写规则后更改系统上的规则。
但区块链可能并不总是一成不变的，因为它有可能受到 51% 的攻击。如果一个矿工社区可以控制超过 50% 的网络，他们可以控制系统，停止其他人的交易，并双花。工作量证明算法的 51% 攻击风险很突出，但其他机制确保了安全的环境。
如果 5 个问题中有 4 个的答案是“是”，那么您可能需要一个适合您业务的区块链解决方案。
建立一个基于区块链的平台需要多少成本？
在估算构建基于区块链的平台或应用程序的成本时，您需要考虑以下场景：
- 与内部团队一起开发区块链应用程序
- 聘请自由职业者进行区块链应用程序开发
- 聘请区块链开发公司进行区块链应用程序开发
这是我们对使用不同开发资源时最小可行产品的区块链开发估计成本的分析。
| 技能等级 | 内部 | 自由职业者 | 机构 |
| 初学者 | 500,000 美元 | 30,000 至 50,000 美元 | 250,000 美元至 500,000 美元 |
| 专家 | 2,000,000 美元 | 50,000 至 90,000 美元 | 500,000 美元至 1,000,000 美元 |
与内部开发人员团队合作非常昂贵，但它可以让您更好地控制区块链开发。但是，如果软件开发是您的核心业务，您应该走这条路。另一方面，雇用自由区块链开发人员可能会更便宜，但风险很大。建议在项目较小时雇用自由职业者，但随着项目范围的扩大，风险因素可能会增加。
如果您的项目很大，与第三方公司合作可能是一个可行的选择。区块链公司经验丰富，可以帮助您完成每个开发过程。与内部开发团队相比，区块链公司的成本更低。
区块链应用程序开发的成本还取决于以下因素：
- 您需要的区块链应用类型
- 区块链项目的复杂性
- 参与开发应用程序的人员
- 项目管理工具
- 第三方工具订阅费用
您需要的区块链应用程序类型
每个企业都需要一个数字解决方案来有效地运行其业务运营。构建区块链应用程序可以建立信任和透明度，同时消除额外的中介。
在实施区块链技术并估算其成本之前，您必须了解您需要的区块链应用程序的类型。无论您需要许可的区块链应用程序还是无许可的区块链应用程序，您都需要考虑哪种应用程序可以满足您的业务需求。
此外，区块链应用程序的成本因行业而异。例如，您可能需要一个用于供应链管理、医疗保健、房地产、教育和许多其他业务领域的应用程序。应用程序的成本将取决于项目的复杂性。
区块链项目的复杂性
区块链项目的复杂性取决于应用程序想要解决的问题。
以下是一些基于复杂程度的区块链项目示例：
- 低复杂度区块链应用：支付应用、智能合约开发应用
- 中等复杂性区块链应用程序：在区块链平台上开发的 dApps、半去中心化应用程序、混合区块链应用程序、区块链 dApps
- 高复杂度区块链应用：从零开始开发区块链平台，一个完整的去中心化网络
参与开发应用程序的人员
区块链应用程序开发的成本还取决于开发应用程序所需的资源数量。在计算构建应用程序的成本时，区块链专家的薪水是您不应错过的重大开支。
由于区块链仍处于起步阶段，您不会轻易找到合适的区块链人才。在投资区块链开发人员时，请确保您雇用了最优秀的人并将他们的薪水添加到总费用中。
项目管理方法论
公司可能会使用 Jira、Confluence 和 Trello 等敏捷方法工具来管理区块链项目。他们使用此类工具来测试应用程序并跟踪时间表和可交付成果。因此，项目管理工具的价格也加入了区块链实施的成本中。
第三方订阅工具
您的区块链应用程序可能需要订阅第三方订阅工具，例如错误跟踪工具、通知服务、亚马逊网络服务、软件监控服务和数据分析工具。订阅工具的成本也有助于区块链应用程序的开发。
什么是区块链开发流程？
区块链开发过程包括以下六个阶段：
- 确定目标
- 选择合适的区块链平台
- 头脑风暴和区块链构想
- 概念证明
- 视觉和技术设计
- 发展
让我们详细讨论这些阶段。
在本节中，我们解释了构建基于区块链的应用程序的过程。让我们了解如何开始区块链应用程序开发以及成功开发应用程序需要哪些步骤。
1. 确定你想用区块链解决的问题
首先，必须制定问题陈述并了解您希望通过提议的解决方案解决的所有问题。确保区块链解决方案有利于您的业务能力。分析您是否需要将当前的解决方案迁移到区块链，或者您需要从头开始开发新的应用程序。
例如，假设您是一名医疗保健提供者，想要开发基于区块链的健康记录交换应用程序。在这种情况下，您应该了解应用程序的各种用例以及它们将为用户带来的好处。
一旦您决定您的业务运营需要区块链解决方案，下一步就是为您的项目选择正确的区块链平台和区块链开发工具。
2. 选择合适的区块链平台
如上文所述，从头开始构建区块链需要深入研究，并且需要数月至数年才能成功开发。因此，您应该在满足您业务需求的区块链平台之上构建区块链应用程序。您应该根据共识机制和您要解决的问题等因素为您的应用程序确定正确的区块链平台。例如，您可以构建一个基于以太坊的应用程序来开发一个带有智能合约的去中心化公共应用程序。确定区块链平台后，您必须进行头脑风暴并了解确切的业务需求。
3. 头脑风暴和区块链构思
一旦确定了开发区块链应用程序的平台，您应该专注于起草业务需求和头脑风暴。找出应该将哪些技术组件作为链下或链上实体添加到区块链生态系统中。创建一个产品路线图，帮助您在确定的期限内构建应用程序。您应该为区块链应用程序开发区块链模型和概念性工作流程。
此外，确定应用程序是否需要在许可或无许可的区块链网络上开发。如果您在此阶段还决定使用前端编程语言、服务器和外部数据库，那将会有所帮助。
4. 做概念验证
进行概念验证以代表区块链项目的实际适用性。它可以是设计原型或理论构建。在理论构建中，每个项目都需要理论案例，以便用户了解产品的适用性和可行性。可以创建提案来解释项目的参数。在创建理论构建并收到反馈后，设计原型，其中包括：
- 草图
- 样机
- 测试产品
- 设计
- 信息架构
当客户批准 PoC 后，下一步就是为应用程序准备技术和视觉设计。
5. 视觉和技术设计
由于您在此阶段已经计划了整个应用程序，因此开始为每个软件组件创建 UI。设计将与用户界面集成以在后端运行应用程序的 API。创建视觉设计是为了给应用程序一个外观和感觉，而技术设计代表应用程序的技术架构。
一旦设计了管理控制台和用户界面，应用程序就可以进行开发了。
6. 发展
开发是区块链开发过程的重要阶段，您应该准备好构建区块链应用程序。在这个特定阶段，您必须为应用程序的特定用例开发或集成 API。该应用程序是在多个版本下构建的。
首先，未经正式测试的应用程序是该应用程序的 pre-alpha 版本。
一旦客户批准它，应用程序就进入下一个阶段，即 alpha，开发人员使用白盒技术测试软件。但是，该软件可能不包含现阶段的所有功能。
发布 alpha 版本后，该应用程序已为 beta 版本做好准备。在 Beta 阶段，软件应用程序具有完整的功能集，但存在一些未知错误。开发人员与组织外部的一组特定人员共享测试版以测试其功能。
一旦 Beta 版本获得批准和测试，应用程序将移至 Release Candidate 版本，这是一个高级 Beta 版本，已准备好成为最终应用程序并可以启动。
经过全面测试后，应用程序进入生产阶段并准备好交付。
在应用程序上线之前，您应该将其部署在测试网络上以仔细测试其功能。
管理员还可以在部署应用程序时通过配置管理需要将哪些版本的应用程序部署到各种资源。
配置应用程序后，它必须托管在主链上。如果你的区块链应用是一个混合解决方案，即它同时包含链下和链上的业务实体，你需要将它部署在云服务器和应用商店/游戏商店。应用程序应该能够根据任何新的业务需求和优先级进行升级。
例如，如果您需要升级智能合约，您应该能够在以后轻松部署新合约。
开发和部署应用程序并不意味着您已经完成。相反，软件应用程序需要在开发后进行维护，以确保它在未来适用于所有类型的升级。
什么是最好的区块链应用程序开发工具？
一些最好的区块链开发工具是：
- 格思
- 混音 IDE
- 薄雾
- GanacheCLI
- 索利安
- EtherScripter
- 登船
- 元掩码
- 区块链测试网
- 松露
让我们讨论一下。
1. 盖特
以太坊客户端 Geth 用于以 Go 编程语言运行以太坊节点。使用 Geth，用户可以挖掘以太币，创建智能合约，在 EVM 上运行它们，探索区块历史，并在地址之间发送代币。Geth 可以在 Linux、Windows 和 Mac 上下载和安装，它支持两种类型的安装，脚本和二进制。
开始使用 Geth 后，您可以选择根据提供的设置创建区块链或连接到现有的区块链。如果你没有设置任何默认值，它会自动将你连接到以太坊的主网。
2.混音IDE
Remix IDE 是一个用于小型合约的编译器，它是一个基于浏览器的工具，用于创建和部署智能合约。使用 Solidity 编程语言，您可以使用 Remix IDE 编写、调试、测试和部署智能合约。Remix 可以通过 Metamask 连接到以太坊区块链。
3. 雾
在使用以太坊之前，你应该有一个存储以太币和执行智能合约的地方。Mist 是用于智能合约部署的以太坊钱包，适用于 Mac、Windows 和 Linux。安装 Mist 时，请记住一旦设置密码就无法再次更新。创建一个强密码，永远不要忘记它。
4.GanacheCLI
NodeJS 包 GanacheCLI 是一个可定制的快速区块链模拟器，可以在单台计算机上刺激以太坊网络。它允许用户在不运行以太坊节点的情况下调用区块链。
GanacheCLI 用于交易的即时挖掘。它是一个易于使用的 API，可为您提供测试链事件的概览。
5. 硫铵
在构建区块链应用程序时，安全性起着重要作用。您需要确保 Solidity 代码没有安全漏洞。Solium 工具专门用于格式化 Solidity 代码并修复代码中的安全问题。
6. EtherScripter
EtherScripter 有一个易于使用的界面，用于编码基本的智能合约。通过简单的拖放界面，开发人员可以将不同的组件连接成拼图块来开发合约。它只支持 Serpent 编程语言。
7. 登船
基于以太坊的 dApp 开发框架 Embark 用于构建和部署 dApp，并使您能够创建以 Javascript 编程语言编写的智能合约。如果一个应用程序包含多个合约，Embark 还可以处理智能合约的迁移。使用 Embark 框架，开发人员可以管理多个区块链上的合约，例如实时网络、测试网和私有网络。
8. 元掩码
它是一个通过充当浏览器扩展将 Chrome 或 Firefox 与以太坊区块链连接起来的钱包。它可以保存 Ether 和 ERC20 代币的密钥。通过与 Coinbase 和 Shapeshift 链接，您可以买卖 ERC20 代币和以太币。它可以简单地作为 Chrome 扩展程序安装。
9. 区块链测试网
用户在编写 EVM（以太坊虚拟机）程序时需要支付 gas 使用费并启动应用程序。由于区块链是不可变的，并且交易一旦添加到其中就无法更新或删除，未经测试的程序可能会导致高成本。这就是为什么在将去中心化应用程序部署到主网上之前对其进行测试至关重要的原因。确保在上线之前在 Blockchain Testnet 上测试您的应用程序。
10. 松露
Truffle 是一个为以太坊提供开发环境的框架。该框架支持一个库，该库可以链接复杂的以太坊应用程序并提供自定义部署以简化合约编码。它支持下面提到的一些功能：
- 使用 Chai 和 Mocha 进行自动化合约测试。
- 用于直接合约交互的交互式控制台。
- 内置智能合约编译、部署、二进制管理和链接。
- 用于部署公共和专用网络的网络管理。
- 外部脚本运行器，用于在 Truffle 环境中执行脚本。
区块链开发工具的清单是无穷无尽的。您会发现许多可用于开发区块链应用程序 (dApp) 和智能合约的工具。要了解哪个是您项目的最佳区块链开发工具，请咨询我们的区块链专家团队。
区块链开发需要多长时间？区块链项目的持续时间取决于应用程序的要求。该项目使用 PoC 启动，通常需要 2-3 周。PoC 完成后，需要 4-5 周的时间来开发具有最少功能的最小可行产品。