阿里云BaaS下蚂蚁区块链开发实践（二）

本文将继续介绍我在阿里云下基于蚂蚁区块链开发的产品溯源Demo客户端部分。蚂蚁链提供了两个平台的客户端SDK：Java与Node.js，我使用的是JS SDK。

开发前准备

安装SDK

• 从node.js官网下载并安装 Node.js（推荐使用 v10.11.0 及以上版本）。
• 到链管理页面下载蚂蚁链SDK，下载的压缩包中同时包含JAVA与JS SDK。
  
• 将JS SDK alipay-mychain-0.2.27.tgz，并安装在项目目录

npm i alipay-mychain-0.2.27.tgz --save

准备SSL证书文件

客户端与区块链节点之间的通讯使用SSL双向加密，以保证不被中途拦截与篡改。客户端访问需要三个证书：

• client.key 管理员线下自行生成或在创建节点时由baas自动生成（由于服务器不保存客户端私钥，此文件只允许下载一次）
• client.crt 节点创建成功后，可在bass平台中的链管理界面下载
• ca.crt 节点创建成功后，可在bass平台中的链管理界面下载
  这三个证书文件要放在客户端项目目录，以备用。

创建账户

蚂蚁链通过“账户”来管理客户端的访问权限，在启动开发前，需要在蚂蚁链BaaS平台的“成员管理”中，添加相应的账户。

添加账户需要提交账户公钥，账户公私角可由线下生成进行提交，也可以由线上生成（由于服务器不保存账户私钥，此账户的密钥文件只允许下载一次）

账户创建好后，要保存将账户私钥key文件，并将使用openssl将其转成pem格式：

openssl ec -in user.key -passin pass:${key_password} -passout pass:${key_password} -aes256 -out user.pem

获取链节点 IP 和端口号

要与合约链交互，您需要获取链节点的 IP 地址和端口号。在 BaaS 平台，通过查看目标合约链详情，在区块浏览器中查看节点详情，可获取链节点的 IP 地址和端口号。

创建与初始化SDK实例

1. 引入JS SDK

const Chain = require("./build/index.node") 

2. 配置环境参数

const fs = require("fs")
const currentUserName = 'john' //当前账户名
const userPemFolder = 'john';  //当前账户pem文件所在目录
const accountPassword = "Abcd@1234" //pem文件密码
const passphrase = "Abcd@1234"  // SSL证书文件密码

let accountKey = fs.readFileSync("./certs/" + userPemFolder + "/user.pem",{encoding: "utf8"})
let keyInfo = Chain.utils.getKeyInfo(accountKey, accountPassword)

let opt = {
    host: '127.0.0.1',  //目标区块链网络节点的 IP
    port: 18130,        //端口号
    timeout: 30000,     //连接超时时间配置
    cert: fs.readFileSync('./certs/client.crt', {encoding: 'utf8'}),    //读取RSA密钥
    ca: fs.readFileSync('./certs/ca.crt', {encoding: 'utf8'}),  //读取CA证书
    key: fs.readFileSync("./certs/client.key", {encoding: "utf8"}), //读取RSA证书
    userPublicKey: keyInfo.publicKey,
    userPrivateKey: keyInfo.privateKey,
    userRecoverPublicKey: keyInfo.publicKey,
    userRecoverPrivateKey: keyInfo.privateKey,
    passphrase: passphrase
}

3. 初始化一个连接实例

let chain = Chain(opt)

部署智能合约

下载并安装 solc-js合约编译工具

由于蚂蚁区块链对 Solidity 语言的支持与原生的 Solidity 语言不同，因此不能使用外部社区的 solc-js 编译工具。只能使用BaaS 平台提供的 solc-js：alipay-solc-0.1.10.tgz 可兼容 Solidity 语言 0.4.24 版本之前的语法（不包含 0.4.24）。

1. 下载 solc-js
   点击此处，获取合约编译工具 solc-js 安装包：alipay-solc-0.1.10.tgz
2. 全局安装 solc-js
   全局安装 solc-js。在下载的 alipay-solc-0.1.10.tgz 所在目录执行以下命令：

npm i -g alipay-solc-0.1.10.tgz

安装完成后，可以在命令行中使用solc-js 来编译合约，命令参数与原生程序基本一致。
3. 如果需要在代码中动态编译合约，则需要按下面步骤进行安装：
a. 在项目目录下npm init，将 alipay-solc-0.1.10.tgz 文件放到 项目目录
b. 运行以下命令行，在项目目录中安装 solc-js：

npm i alipay-solc-0.1.12.tgz --save

 c. 在代码中引用solc-js:

let solc = require('@alipay/solc')

读取并编译合约，并创建合约实例

const contractName = 'contractTKManager'
let contract = fs.readFileSync('./TKManager.sol', {encoding: 'ascii'})
// 第二个参数设定为"1"，会开启编译优化 optimiser
let output = solc.compile(contract, 1)
let abi = JSON.parse(output.contracts[':TKManager'].interface)
let bytecode = output.contracts[':TKManager'].bytecode
let myContract = chain.ctr.contract(contractName, abi)

部署合约

        myContract.new(bytecode, {
            from: currentUserName,
        }, (err, contract, data) => {
            console.log(data)
            let original_block_number = data.block_number //这个是合约上链所在的区块号，需记录下来，更新合约时会用到
            console.log('original_block_number:', original_block_number)
        })

调用智能合约

蚂蚁链是通过合约名来访问智能合约的，不需要记住合约地址，这样也方便了合约的更新。因此合约一旦部署后，只需要提供合约名以及abi对象，就可以开始调用智能合约了。

//初始化一个连接实例
let chain = Chain(opt)
let solc = require('@alipay/solc')

let contract = fs.readFileSync('./TKManager.sol', {encoding: 'ascii'})
// 第二个参数设定为"1"，会开启编译优化 optimiser
let output = solc.compile(contract, 1)
let abi = JSON.parse(output.contracts[':TKManager'].interface)
let bytecode = output.contracts[':TKManager'].bytecode
let myContract = chain.ctr.contract(contractName, abi)

myContract.AddProduct(productName, modelName, description, {from: currentUserName}, (err, output, data) => {
    //判断合约调用是否出错
    if(typeof(err) != 'undefined') {
        console.log('err is:', err)
    } else {
       //调用成功，合约方法返回值可以通过 output参数获取到
       console.log('output is:', output.toString())
    }         
    process.exit(0)
}) 

更新智能合约

蚂蚁链的合约升级更新稍有点复杂，主要的部署是：

1. 先将合约在本地执行模拟部署(new)，模拟部署的block_number参数应设置为合约第一次发布时所在的区块号减1，也就是发布合约时获得的参数 original_block_number - 1
2. 本地部署完成后，会返回“runtime”字节码（bytecode）
3. 将获得的字节码更新到链上(update)

//合约第一次上链的区块号
let original_block_number = 570177
myContract.new(bytecode, {
    from: currentUserName,
    local: true,  //本地执行合约部署，目的为了模拟合约部署获取`runtime`字节码
    block_number: original_block_number - 1, //防止合约id冲突
    }, (err, contract, data) => {
        myContract.update(
//这里注意要做替换
data.receipt.output.replace('0x' + chain.EVM, ''), 
{}, (err, contract, data) => {
            console.log("solidity contract has been updated")  
            process.exit(0)
        })
    })
})

总结

至此，从创建区块链网络、节点与账户，到开发智能合约，到在客户端中实现合约部署、升级以及调用，蚂蚁区块链的主要开发流程就已经介绍完了。对于蚂蚁链我的感受是，因为它与阿里云深度结合，不管是从部署、运维到合约开发、调试都是非常方便，可以节省大量的时间与成本让用户更多地关注在业务实现上。感觉不太方便的地方是支持的solidity版本太旧，智能合约的更新有点复杂不太好理解，希望能看到它持续进步。

完整Demo代码请参考：https://github.com/ft-john/antblockchain_demo