如何創建你的第一個 Cartesi DApp

2023-09-16 00:09:38

Cartesi Rollups 是一種具有 Linux 運行時的應用特定 Rollups 解決方案。它使您能夠創建可驗證、可重復和透明的計算。我們可以以兩種方式可視化 Cartesi：區塊鏈（鏈上）和節點（鏈下）視角。

鏈下視角包括 Cartesi Machine 和客戶端應用程序。Cartesi Machine 是運行在 Linux 操作系統上的 RISC-V 模擬器。另一方面，鏈上視角包括 Rollups 智能合約和 DApp 智能合約。

在本教程中，我們將展示這兩種視角如何相互結合。我們將通過使用 Python 構建一個 ASCII 畫布（繪圖板）來實現這一點。區塊鏈將是我們的畫布。

目標是讓每個用戶（以太坊地址）能夠將他們繪制的 ASCII 名字添加到 Cartesi DApp。

讓我們开始吧！

先決條件

首先，讓我們列出創建和運行我們的應用所需的所有工具：

1、Python >= 3.1

2、用於繪制 ASCII 藝術的 Python 庫。您可以使用以下命令進行安裝：

3、Web3.py 庫。您可以使用以下命令進行安裝：

4、Docker。如果您尚未安裝，可以參考特定操作系統的文檔進行安裝。

概述

如前所述，該應用程序是一個簡單的項目，將給定的輸入轉換為 ASCII 藝術。以下是在終端上生成的 ASCII 藝術的示例輸出：

我們可以從前端和後端的角度來看待我們的應用程序。前端是我們用於向部署的 InputBox 合約發送數據（例如姓名）的部分。

節點會監聽區塊鏈上的變化，然後通知我們應用程序的後端。在執行 DApp 邏輯之後，我們可以將結果（輸出）發布到區塊鏈上。

我們的後端在 Cartesi 節點內運行；它是我們的智能合約，並且像智能合約一樣運行。該節點嵌入了 Cartesi Machine，實際運行後端邏輯。

設置开發環境

首先，克隆該代碼庫：

執行命令：

讓我們解釋剛剛下載的文件。

docker-compose.yml：該文件包含組成 Cartesi 節點的 Docker 鏡像。一個節點包括多個組件，包括 State-fold 服務器、服務器管理器、PostgreSQL 數據庫等。如果您想了解節點組件的架構，可以參考此文檔。

docker-compose-host.yml：此文件設置我們的服務器管理器以在主機模式下使用。

frontend.py：該文件向 InputBox 合約發送一個名稱。

backend.py：該文件處理請求並發送回響應。對於我們的應用程序，目標是簡單地注冊後端已收到該名稱。

因此，我們將通過發送通知來推進我們 DApp 的狀態。

現在，讓我們在主機模式下運行开發環境：

機模式意味着您可以在本地計算機上運行後端，就像您通常運行其他應用程序一樣（而不是在 Cartesi 節點中運行）。這對於調試和當然用於我們現在正在進行的實驗等目的非常有幫助。

運行上述命令將啓動本地的 hardhat 環境，並實例化一個 Cartesi 節點。它將在不同端口上啓動多個服務，例如：4000、5004、8545。您可以查看 Docker 文件以了解這些端口對應的服務。

您需要查看終端上的輸出，以獲取我們將在 frontend.py 文件中使用的合約地址。對我們來說，有兩個特定的合約是感興趣的：

InputBox 合約地址：0x5a723220579C0DCb8C9253E6b4c62e572E379945

CartesiDApp 合約地址：0x142105FC8dA71191b3a13C738Ba0cF4BC33325e2

過一段時間後，您應該會看到如下的連續區塊日志：

每個 Cartesi DApp 都有一個已部署的 CartesiDApp 合約。當向 Cartesi Rollups 智能合約發送數據時，我們稍後會看到需要該合約的地址。此地址將特定數據輸入與特定的 Cartesi DApp 關聯起來。

注意：Hardhat 在運行時不會跟蹤您進行的先前更改。因此，您需要在每次啓動开發環境時檢查合約地址。

前端：與 InputBox 合約進行交互

Cartesi 的關鍵設計特性之一是計算是可重復的。如果兩個節點對輸入數據有不同意見，將無法解決此衝突。為確保數據一致性，所有 Cartesi DApp 需要通過 Cartesi Rollups 合約提交數據以推進其狀態。

為此，我們需要與已部署的 InputBox 合約進行交互。該合約接受相應 CartesiDApp 合約的任意數據。它有 addInput 函數，該函數接受兩個輸入：（1）CartesiDApp 的地址和（2）要發送的數據：

現在，打开一個新的終端窗口並運行 frontend.py 文件。這將調用 addInput 方法，將 ASCII 文本（姓名）發送到我們的 CartesiDApp 合約。

請注意，我們發送的 ASCII 姓名不帶有前端.py 中 Python art 庫使用的格式。我們只想保持簡單。我們假設發送的文本（姓名）使用庫的默認格式。

在我們的後端，State-Fold 服務器（Cartesi 節點的一個組件）監聽區塊鏈中的狀態變化，並將其報告給我們的鏈下機器。然後，我們可以進行一些處理並將結果提交回區塊鏈。

後端：推進應用程序狀態

現在我們的 "前端" 已成功將其輸入添加到區塊鏈，我們現在可以從區塊鏈獲取數據並處理它。這就是 Cartesi Machine 發揮作用的地方 — 它是我們的執行層。

由於我們在主機模式下運行，我們的後端將在我們的本地環境中處理。

在一個新的終端窗口中，讓我們在 Python 虛擬環境中運行 backend.py 文件：

您應該會看到日志，指示應用程序正在等待請求以推進其狀態。當姓名到達後端時，將顯示交易的詳細信息。查看下面的示例圖像：

負載攜帶了姓名。將上面的十六進制負載（0x4a656c6c7966697368）轉換為 ASCII 將給您名字 Jellyfish。您可以嘗試不同的名字並觀察輸出。

如果您已經完成了與 ollups SDK 環境的工作，您可以使用以下命令優雅地停止 Docker 容器：

總結

在本教程中，您已經了解了如何使用 Cartesi Rollups SDK 構建您的 Cartesi 應用程序。現在，輪到您實現自己的 DApp 了。

我們迫不及待想看到您創造的成果！

關於 Cartesi

Cartesi 是一種特定於應用程序的匯總協議，具有運行 Linux 發行版的虛擬機，為 DApp 开發人員創造了更豐富、更廣泛的設計空間。

Cartesi Rollups 提供模塊化擴展解決方案，可部署為 L2、L3 或主權 Rollups，同時保持強大的基礎層安全保證。

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