如何在區塊鏈 (Blockchain) 上使用 Remix 部署智能合約 (Smart Contract)

上文"區塊鏈 (Blockchain) 在供應鏈 (Supply Chain) 與企業資源規劃 (ERP) 系統扮演什麼角色?"提到區塊鏈的智能合約在企業應用上很重要，這篇就來實作一下在區塊鏈 (Blockchain) 上使用 Remix 部署智能合約 (Smart Contract)吧。

智慧型合約概念於1994年由一名身兼電腦科學家及密碼學專家的學者尼克·薩博首次提出，到了2015年乙太坊區塊鏈推出之後，智能合約 (Smart Contract) 才更具體的被使用在區塊鏈上。

比特幣 (BitCoin) 區塊鏈與乙太坊區塊鏈都可以開發智能合約，但是與比特幣智能合約來比較，乙太坊的智能合約被認為較符合圖靈完備 (Turing Completeness)。

意思就是乙太坊的智能合約開發比較完備，完備的意思就是可以開發任何情況的智能合約，至於原因是什麼，你可以參考這篇文章"Turing Completeness and Cryptocurrency"。

區塊鏈上儲存資料比較容易理解，但是智能合約的程式碼為何可以放在區塊鏈? 這些程式碼在哪裡執行?

乙太坊的智能合約程式碼會將 Bytecode (位元組碼) 及 ABI (Application Binary Interface) 儲存在區塊鏈，然後可以在乙太坊的虛擬機器 (Ethereum Virtual Machine，EVM) 上執行。你可以想像 Bytecode 就是執行檔，ABI 就是外界跟執行檔溝通的介面 (有點像API)。

乙太坊的智能合約開發環境有很多種，其中比較方便使用的就是 Remix IDE，

Remix IDE 乙太坊智能合約開發環境 : https://remix.ethereum.org/

使用Solidity開發智能合約，裡面會有三個基本部分 : 合約的版權宣告、開發合約的Solidity版本、合約內容。

合約的版權宣告 : 可以參考這個列表 https://spdx.org/licenses/

為何智能合約需要宣告版權? 因為智能合約就是把程式碼上鏈，因此大家都可以看到你的智能合約，有些會看到原始碼，有些只看到 Bytecode (位元組碼)。不管是原始碼或是位元組碼，其實都算把智能合約公開了，因為位元組碼是可以解譯為原始碼的。

所以你的智能合約就需要宣告版權，讓大家知道可以如何使用。

開發合約的Solidity版本 : 因為Solidity一直在改版，所以需要知道你的智能合約是使用哪個版本寫的，這樣才能順利地在乙太坊虛擬機器 (Ethereum Virtual Machine，EVM) 上執行。

合約內容 : 就是你的合約定義了哪些規則。

例如一個空的智能合約就長這樣 :


// SPDX-License-Identifier: MIT 
pragma solidity ^0.8.11; 
contract MyContract { 
}

範例一 :


// SPDX-License-Identifier: MIT 

pragma solidity ^0.8.11;  //指定編譯器版本 
contract addTest{    //合約 
   uint result;       //全域性變數 

   function getResult(uint _a, uint _b) public returns (uint){ //內部函式 
      result = _a + _b; 
      return (result); 
   } 
}

關於Solidity的資料型態，可以參考這裡 : https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10203495

執行結果就如下畫面 :

範例二 :

一個簡單的 Hello World 智能合約 HelloWorld.sol 就長這樣 :

// SPDX-License-Identifier: MIT 

pragma solidity ^0.8.11; 

contract HelloWorld { 
   string public name; 

   function setName (string memory newName) public { 
     name=newName; 
   } 

   function getGreeting() public view returns (string memory) { 
     return string(abi.encodePacked("Hello, ", name)); 
   } 
}

Hello World 的執行結果就如下畫面 :

在 Compiler 環境中，有三個地方需要知道 :

第一個是 Compiler 版本，選擇跟你合約內的版本符合即可；

第二個是勾選 Auto Compile ，就不用每次更改 code 需要再去按 Compile；

第三個是 Enable Optimization，這個設定會跟費用有關，當你勾選並輸入1時，會讓部署 (Deploy) 費用較低，但是呼叫 (Call) 費用會較高。如果勾選並輸入 200 或更高時，會讓部署 (Deploy) 費用較高，但是呼叫 (Call) 費用會較低。如果你知道這個合約不會頻繁呼叫，你就可以輸入1讓部署費用降低；如果這個合約會頻繁呼叫，那就輸入200 或更高；如果你不確定，就不用勾選。Enable Optimization 後面的數字，最大值限制是(2^64-1)。

關於 Enable Optimization，細節可以參考 :
https://ethereum.stackexchange.com/questions/99971/what-does-enable-optimization-mean-in-remix-and-what-does-it-do

Hello World 上鏈後的資料如下 : https://rinkeby.etherscan.io/address/0xB737cF63c227a5F29c22bcFd9E75B6d4332045F7

範例三 :

版本二的 Hello World :

// SPDX-License-Identifier: MIT 

pragma solidity ^0.8.11; 

contract HelloWorld { 
   string public name; 

   constructor (string memory initName) { 
     name=initName; 
   } 

   function setName (string memory newName) public { 
     name=newName; 
   } 

   function getGreeting() public view returns (string memory) { 
     return string(abi.encodePacked("Hello, ", name)); 
   } 
}

版本二的 Hello World 上鏈後的資料如下 :

https://rinkeby.etherscan.io/address/0xD3AD23fD166D297bc965cA50fBa5A08b1632aaF5

以上兩個版本的 Hello World 差異只有版本二多了一個 Constructor 來設定初始值。具有 Constructor 在鏈上 Verify 時就必須要有 ABI-encoded 資料，在實際運作時，有時ABI-encoded會自動填入，有時候不會，這個尚不知道是否為bug，日後再查。

如果需要轉換 ABI-encoded ，可以參考 : https://abi.hashex.org/

Constructor 也是一種函式 (Function)，當智能合約執行時，會先執行 Constructor，有些 Constructor 會帶參數、或是初始值宣告。像版本二的 Hello World 就有 Constructor ，如果對於程式設計沒有概念的話，就把 Constructor 當成智能合約執行時最開頭執行的函式。

範例四 :

現在來看看一個可以在帳戶間測試轉帳的智能合約 SimpleBank.sol :


// SPDX-License-Identifier: MIT 
pragma solidity ^0.8.11; 
contract SimpleBank {   
   address payable public owner; 
   constructor () {    
     owner = payable(msg.sender);    
   } 
   function sendMoney () public payable {    
   } 
   function sendMoneyTo (uint _amount, address _to) public payable {
     payable(_to).transfer(_amount);    
   } 
   function withdrawMoney(uint _amount) external {    
     require(msg.sender==owner,"Only owner can do this."); 
     payable(msg.sender).transfer(_amount);    
   } 
   function getBalance () external view returns (uint) {    
     return address(this).balance;    
   }
}