（BootCamp Lesson2）在 Starknet 測試網上部署 ERC-20 代幣

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注意！由於 Cairo 語言變化，此教程已經過期。最新的 1.10 以及語法請參考此文 https://starknetastro.xlog.app/Starknet_Shanghai_Workshop_DAY1#

簡介#

本課程作為一個快速上手的 BootCamp 將不會過於深入的講解 Cairo 語言的特性（但我們最後一節課將稍微深入的介紹一下 Cairo 語言其他有用的部分）。

如果你想提前深入學習 Cairo，可以查看我們最近翻譯的Cairo-Book 中文版。

環境配置#

最小安裝選項：
這次的課程要求你已經安裝了我們在上一節課所要求安裝的 Cairo 1.0，以及 Starknet 的 Cairo 0.x CLI 的所有所需依賴。
注意！由於 DevNet 的升級，導致現在只支持starknet-compile 1.1.0，因此你需要將 Cairo 1.0 升級到 v1.1.0。
在你安裝 Cairo 的目錄下執行如下命令：

git checkout main
git pull
cargo build --all --release

此外，根據上節課的反饋，很多同學在安裝 python 後依然無法正常編譯，在這裡給出一些常見問題的解決方法：

linker 'cc' not found，找不到 cc 的鏈接器，可用下面方案解決。

sudo apt install build-essential

當然為了以防萬一，可以直接來一整套：

sudo apt-get install build-essential libncursesw5-dev libgdbm-dev libc6-dev zlib1g-dev libsqlite3-dev tk-dev libssl-dev openssl libbz2-dev libreadline-dev

ModuleNotFoundError: No module named '_ctypes'
解決方案比較麻煩，要重新安裝 python。

pyenv uninstall 3.9.16
sudo yum install libffi-devel
pyenv install 3.9.16

use_2to3 is invalid.有時候會莫名其妙發生。

pip install -U setuptools

安裝 CLI#

為了方便操作讓我們先進入 Cairo 1.0 的根目錄（此處參照你上節課裝 1.0 時的目錄，比如我的就是如下所示）

cd ~/cairo/

創建一個 test 文件夾 ()：

mkdir -p starknetastro/camp1_lesson2/
cd starknetastro/camp1_lesson2/

接著創建一個 python 虛擬環境：

python3.9 -m venv  venv

啟動虛擬環境：

source venv/bin/activate

此時你應該可以看到終端的前面帶上了一个（venv）。讓我們安裝 CLI

(venv) camp1 $ pip install cairo-lang

檢驗是否安裝成功

(venv) camp1 $ starknet --version

這裡應該輸出：

starknet 0.11.2

配置 Starknet 測試網賬戶#

接下來我們來配置測試網賬戶。首先先定義幾個環境變量如下：

# 指定測試網
export STARKNET_NETWORK=alpha-goerli


# 設定默認錢包實現
export STARKNET_WALLET=starkware.starknet.wallets.open_zeppelin.OpenZeppelinAccount


# 指定編譯器路徑為Cairo 1的路徑（請按照你自己的路徑修改）
export CAIRO_COMPILER_DIR=~/cairo/target/release/

之後你可以將這個保存進你的 .zshrc或者 .bashrc，方便關閉 terminal 之後依然可以使用環境變量。方法此處不再贅述。

我們用以下兩個命令來測試

(venv) $ $CAIRO_COMPILER_DIR/cairo-compile --version
cairo-compile 1.1.0
(venv) $ $CAIRO_COMPILER_DIR/starknet-compile --version
starknet-compile 1.1.0

兩者都輸出 1.1.0 表示環境配置正確。

創建測試網的錢包#

接著我們來創建一個測試網上的錢包：

starknet new_account --account StarknetAstro

這裡應該會輸出

Account address: 0x你的地址
Public key: 0x你的公鑰

Move the appropriate amount of funds to the account, and then deploy the account
by invoking the 'starknet deploy_account' command.

NOTE: This is a modified version of the OpenZeppelin account contract. The signature is computed
differently.

接著我們需要在測試網上部署它。在 Starknet 中部署也是一次交易，所以需要 gas。我們通過跨鏈橋或者官方 Faucet給0x你的地址 发送一些測試用 eth。

スクリーンショット 2023-06-02 21.12.07

然後使用此命令部署

starknet deploy_account --account StarknetAstro

輸出：

Sending the transaction with max_fee: 0.000114 ETH (113796902644445 WEI).
Sent deploy account contract transaction.

Contract address: 0x你的地址
Transaction hash: 0x交易地址

部署測試#

讓我們先來用測試合約來嘗試一下是否能夠正常部署。
執行如下命令：

mkdir src sierra
touch src/example.cairo

之後，在 src/example.cairo 中填入測試內容：

#[contract]

mod SimpleStorage {
    #[starknet::storage]
    struct Storage {
    }
}

接著我們將 cairo 文件編譯成 sierra 文件：

$CAIRO_COMPILER_DIR/starknet-compile src/example.cairo sierra/example.json

編譯成功後，我們需要先聲明一下合約的 ClassHash：

starknet declare --contract sierra/example.json --account StarknetAstro

當然，由於相同的 ClassHash 不能多次聲明，這個測試用合約也早已被聲明過，因此你會得到一個已經被聲明的錯誤輸出，這是沒有問題的：

Got BadRequest while trying to access https://alpha4.starknet.io/feeder_gateway/simulate_transaction?blockNumber=pending&skipValidate=false. Status code: 500;
text: {"code": "StarknetErrorCode.CLASS_ALREADY_DECLARED",
"message": "Class with hash 0x695874cd8feed014ebe379df39aa0dcef861ff495cc5465e84927377fa8e7e6
is already declared.
0x317d3ac2cf840e487b6d0014a75f0cf507dff0bc143c710388e323487089bfa != 0”}.

接著我們來實際部署合約的 instance：

starknet deploy --class_hash 0x695874cd8feed014ebe379df39aa0dcef861ff495cc5465e84927377fa8e7e6 --account StarknetAstro

輸出如下：

Sending the transaction with max_fee: 0.000132 ETH (132082306595047 WEI).
Invoke transaction for contract deployment was sent.
Contract address: 0x060e17c12d4e3fee8af2e28e6a310a3192a1b1190d060cb4324e234213d72b64
Transaction hash: 0x73f995d1fd9a05161e271f5ffb879bd70b79185a2b3de5536a289780387dd30

這表明實際部署成功了！你可以在這裡看到我們部署的合約。

ERC20 代碼模版#

將下面的 erc20.cairo 保存在上面創建的 src中，方便終端操作。

文件名：erc20.cairo

use starknet::ContractAddress;

#[starknet::interface]
trait IERC20<TStorage> {
    fn name(self: @TStorage) -> felt252;
    fn symbol(self: @TStorage) -> felt252;
    fn decimals(self: @TStorage) -> u8;
    fn totalSupply(self: @TStorage) -> u256;
    fn balanceOf(self: @TStorage, account: ContractAddress) -> u256;
    fn allowance(self: @TStorage, owner: ContractAddress, spender: ContractAddress) -> u256;
    fn transfer(ref self: TStorage, recipient: ContractAddress, amount: u256);
    fn transferFrom(
        ref self: TStorage, sender: ContractAddress, recipient: ContractAddress, amount: u256
    );
    fn approve(ref self: TStorage, spender: ContractAddress, amount: u256);
    fn increase_allowance(ref self: TStorage, spender: ContractAddress, added_value: u256);
    fn decrease_allowance(ref self: TStorage, spender: ContractAddress, subtracted_value: u256);
}

#[contract]
mod ERC20 {
    use zeroable::Zeroable;
    use starknet::get_caller_address;
    use starknet::contract_address_const;
    use starknet::ContractAddress;

    #[starknet::storage]
    struct Storage {
        name: felt252,
        symbol: felt252,
        decimals: u8,
        totalSupply: u256,
        balances: LegacyMap::<ContractAddress, u256>,
        allowances: LegacyMap::<(ContractAddress, ContractAddress), u256>,
    }

    #[event]
    fn Transfer(from: ContractAddress, to: ContractAddress, value: u256) {}

    #[event]
    fn Approval(owner: ContractAddress, spender: ContractAddress, value: u256) {}

    #[constructor]
    fn constructor(
        ref self: Storage,
        name: felt252,
        symbol: felt252,
        decimals: u8,
        initialSupply: u256,
        recipient: ContractAddress
    ) {
        self.name.write(name);
        self.symbol.write(symbol);
        self.decimals.write(decimals);
        assert(!recipient.is_zero(), 'ERC20: mint to the 0 address');
        self.totalSupply.write(initialSupply);
        self.balances.write(recipient, initialSupply);
    }

    #[external]
    impl IERC20Impl of super::IERC20<Storage> {
        fn name(self: @Storage) -> felt252 {
            self.name.read()
        }

        fn symbol(self: @Storage) -> felt252 {
            self.symbol.read()
        }

        fn decimals(self: @Storage) -> u8 {
            self.decimals.read()
        }

        fn totalSupply(self: @Storage) -> u256 {
            self.totalSupply.read()
        }

        fn balanceOf(self: @Storage, account: ContractAddress) -> u256 {
            self.balances.read(account)
        }

        fn allowance(self: @Storage, owner: ContractAddress, spender: ContractAddress) -> u256 {
            self.allowances.read((owner, spender))
        }

        fn transfer(ref self: Storage, recipient: ContractAddress, amount: u256) {
            let sender = get_caller_address();
            self.transfer_helper(sender, recipient, amount);
        }

        fn transferFrom(
            ref self: Storage, sender: ContractAddress, recipient: ContractAddress, amount: u256
        ) {
            let caller = get_caller_address();
            self.transfer_helper(sender, recipient, amount);
        }

        fn approve(ref self: Storage, spender: ContractAddress, amount: u256) {
            let caller = get_caller_address();
            self.approve_helper(caller, spender, amount);
        }

        fn increase_allowance(ref self: Storage, spender: ContractAddress, added_value: u256) {
            let caller = get_caller_address();
            self
                .approve_helper(
                    caller, spender, self.allowances.read((caller, spender)) + added_value
                );
        }

        fn decrease_allowance(ref self: Storage, spender: ContractAddress, subtracted_value: u256) {
            let caller = get_caller_address();
            self
                .approve_helper(
                    caller, spender, self.allowances.read((caller, spender)) - subtracted_value
                );
        }
    }

    #[generate_trait]
    impl StorageImpl of StorageTrait {
        fn transfer_helper(
            ref self: Storage, sender: ContractAddress, recipient: ContractAddress, amount: u256
        ) {
            assert(!sender.is_zero(), 'ERC20: transfer from 0');
            assert(!recipient.is_zero(), 'ERC20: transfer to 0');
            self.balances.write(sender, self.balances.read(sender) - amount);
            self.balances.write(recipient, self.balances.read(recipient) + amount);
            Transfer(sender, recipient, amount);
        }

        fn approve_helper(
            ref self: Storage, owner: ContractAddress, spender: ContractAddress, amount: u256
        ) {
            assert(!spender.is_zero(), 'ERC20: approve from 0');
            self.allowances.write((owner, spender), amount);
            Approval(owner, spender, amount);
        }
    }
}

部署 ERC20#

首先我們依然需要編譯 cairo 文件到 sierra

$CAIRO_COMPILER_DIR/starknet-compile src/erc20.cairo sierra/erc20.json

接下來是聲明

starknet declare --contract sierra/erc20.json --account StarknetAstro

這次的輸出不一樣了，因為我們編寫的這個 erc20 文件還沒有被人部署過，因此不會出現錯誤（當然，照著課程做的同學們還是會遇上已經被聲明的錯誤）。

Sending the transaction with max_fee: 0.000101 ETH (101461098713976 WEI).
Declare transaction was sent.
Contract class hash: 0x5d144ad5b9af2752da0ef741b565d334a1cb18d02224462d978ebf0a6e8e919
Transaction hash: 0x21da071ce36db1544f482150a8b99902ca1b5db090b66618de724362408ea00

接著則是 Deploy 這個 erc20 合約的 instance。注意 erc20 代碼中的構造函數是有參數的，因此我們也需要給出相應的參數：

starknet deploy --inputs 0x417374726F546F6B656E 0x417374726F 0x12 0x3e8 0x0 0x04202409943437c6ebe83697e1ba183976912b667066db7b8796064e59426b0e --class_hash 0x5d144ad5b9af2752da0ef741b565d334a1cb18d02224462d978ebf0a6e8e919 --account StarknetAstro

輸出為：

Sending the transaction with max_fee: 0.000791 ETH (790973560660141 WEI).
Invoke transaction for contract deployment was sent.
Contract address: 0x059128b7b3001106211376c12ee86feedd9247033cd1a771e8957efac3b61ca8
Transaction hash: 0x4bcf2d5f9a2e2090755d7a07d2849d4e5cf13fbdd36befd4f73d2030cea392c

大功告成！你可以在這裡看到我們部署的合約

スクリーンショット 2023-06-03 2.12.16
)。