Anatomie von Smart Contracts

1// Solidity-Beispiel
2contract SimpleStorage {
3    uint storedData; // Zustandsvariable
4    // ...
5}
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1# Vyper example
2storedData: int128
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1// Solidity example
2function update_name(string value) public {
3    dapp_name = value;
4}
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1// Solidity example
2function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 _balance) {
3    return ownerPizzaCount[_owner];
4}
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1dappName: public(string)
2
3@view
4@public
5def readName() -> string:
6  return dappName
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1// Solidity-Beispiel
2// Initialisiert die Vertragsdaten und setzt den `owner`
3// auf die Adresse des Vertragserstellers.
4constructor() public {
5    // Alle Smart Contracts sind auf externe Transaktionen angewiesen, um ihre Funktionen auszulösen.
6    // `msg` ist eine globale Variable, die relevante Daten über die jeweilige Transaktion enthält,
7    // wie z. B. die Adresse des Absenders und den in der Transaktion enthaltenen ETH-Wert.
8    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/units-and-global-variables.html#block-and-transaction-properties
9    owner = msg.sender;
10}
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1# Vyper example
2
3@external
4def __init__(_beneficiary: address, _bidding_time: uint256):
5    self.beneficiary = _beneficiary
6    self.auctionStart = block.timestamp
7    self.auctionEnd = self.auctionStart + _bidding_time
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1pragma solidity >=0.4.0 <=0.6.0;
2
3contract ExampleDapp {
4    string dapp_name; // Zustandsvariable
5
6    // Wird aufgerufen, wenn der Vertrag bereitgestellt wird, und initialisiert den Wert
7    constructor() public {
8        dapp_name = "Meine Beispiel-Dapp";
9    }
10
11    // Get-Funktion
12    function read_name() public view returns(string) {
13        return dapp_name;
14    }
15
16    // Set-Funktion
17    function update_name(string value) public {
18        dapp_name = value;
19    }
20}
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1// Gibt die Version von Solidity an und verwendet die semantische Versionierung.
2// Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/layout-of-source-files.html#pragma
3pragma solidity ^0.5.10;
4
5// Definiert einen Vertrag mit dem Namen `HelloWorld`.
6// Ein Vertrag ist eine Sammlung von Funktionen und Daten (seinem Zustand).
7// Nach der Bereitstellung befindet sich ein Vertrag an einer bestimmten Adresse auf der Ethereum-Blockchain.
8// Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/structure-of-a-contract.html
9contract HelloWorld {
10
11    // Deklariert eine Zustandsvariable `message` vom Typ `string`.
12    // Zustandsvariablen sind Variablen, deren Werte dauerhaft im Vertragsspeicher gespeichert werden.
13    // Das Schlüsselwort `public` macht Variablen von außerhalb eines Vertrags zugänglich
14    // und erstellt eine Funktion, die andere Verträge oder Clients aufrufen können, um auf den Wert zuzugreifen.
15    string public message;
16
17    // Ähnlich wie in vielen klassenbasierten objektorientierten Sprachen ist ein Konstruktor
18    // eine spezielle Funktion, die nur bei der Erstellung des Vertrags ausgeführt wird.
19    // Konstruktoren werden verwendet, um die Daten des Vertrags zu initialisieren.
20    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#constructors
21    constructor(string memory initMessage) public {
22        // Akzeptiert ein Zeichenfolgen-Argument `initMessage` und setzt den Wert
23        // in die `message`-Speichervariable des Vertrags).
24        message = initMessage;
25    }
26
27    // Eine öffentliche Funktion, die ein Zeichenfolgen-Argument akzeptiert
28    // und die `message`-Speichervariable aktualisiert.
29    function update(string memory newMessage) public {
30        message = newMessage;
31    }
32}
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1pragma solidity ^0.5.10;
2
3contract Token {
4    // Eine `address` ist mit einer E-Mail-Adresse vergleichbar – sie wird verwendet, um ein Konto auf Ethereum zu identifizieren.
5    // Adressen können einen Smart Contract oder externe (Benutzer-)Konten darstellen.
6    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/types.html#address
7    address public owner;
8
9    // Ein `mapping` ist im Wesentlichen eine Hash-Tabellen-Datenstruktur.
10    // Dieses `mapping` weist einer Adresse (dem Token-Inhaber) eine vorzeichenlose Ganzzahl (das Token-Guthaben) zu.
11    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/types.html#mapping-types
12    mapping (address => uint) public balances;
13
14    // Ereignisse ermöglichen die Protokollierung von Aktivitäten auf der Blockchain.
15    // Ethereum-Clients können auf Ereignisse lauschen, um auf Änderungen des Vertragszustands zu reagieren.
16    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#events
17    event Transfer(address from, address to, uint amount);
18
19    // Initialisiert die Vertragsdaten und setzt den `owner`
20    // auf die Adresse des Vertragserstellers.
21    constructor() public {
22        // Alle Smart Contracts sind auf externe Transaktionen angewiesen, um ihre Funktionen auszulösen.
23        // `msg` ist eine globale Variable, die relevante Daten über die jeweilige Transaktion enthält,
24        // wie z. B. die Adresse des Absenders und den in der Transaktion enthaltenen ETH-Wert.
25        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/units-and-global-variables.html#block-and-transaction-properties
26        owner = msg.sender;
27    }
28
29    // Erstellt eine Menge neuer Tokens und sendet sie an eine Adresse.
30    function mint(address receiver, uint amount) public {
31        // `require` ist eine Kontrollstruktur, die zur Durchsetzung bestimmter Bedingungen verwendet wird.
32        // Wenn eine `require`-Anweisung zu `false` ausgewertet wird, wird eine Ausnahme ausgelöst,
33        // die alle während des aktuellen Aufrufs am Zustand vorgenommenen Änderungen rückgängig macht.
34        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/control-structures.html#error-handling-assert-require-revert-and-exceptions
35
36        // Nur der Vertragsinhaber kann diese Funktion aufrufen
37        require(msg.sender == owner, "Sie sind nicht der Inhaber.");
38
39        // Erzwingt eine maximale Menge an Tokens
40        require(amount < 1e60, "Maximale Emission überschritten");
41
42        // Erhöht das Guthaben von `receiver` um `amount`
43        balances[receiver] += amount;
44    }
45
46    // Sendet eine Menge bestehender Tokens von einem beliebigen Aufrufer an eine Adresse.
47    function transfer(address receiver, uint amount) public {
48        // Der Absender muss über genügend Tokens verfügen, um sie zu senden
49        require(amount <= balances[msg.sender], "Ungenügendes Guthaben.");
50
51        // Passt die Token-Guthaben der beiden Adressen an
52        balances[msg.sender] -= amount;
53        balances[receiver] += amount;
54
55        // Löst das zuvor definierte Ereignis aus
56        emit Transfer(msg.sender, receiver, amount);
57    }
58}
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1pragma solidity ^0.5.10;
2
3// Importiert Symbole aus anderen Dateien in den aktuellen Vertrag.
4// In diesem Fall eine Reihe von Hilfsverträgen von OpenZeppelin.
5// Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/layout-of-source-files.html#importing-other-source-files
6
7import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/token/ERC721/IERC721.sol";
8import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/token/ERC721/IERC721Receiver.sol";
9import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/introspection/ERC165.sol";
10import "../node_modules/@openzeppelin/contracts/math/SafeMath.sol";
11
12// Das Schlüsselwort `is` wird verwendet, um Funktionen und Schlüsselwörter von externen Verträgen zu erben.
13// In diesem Fall erbt `CryptoPizza` von den Verträgen `IERC721` und `ERC165`.
14// Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#inheritance
15contract CryptoPizza is IERC721, ERC165 {
16    // Verwendet die SafeMath-Bibliothek von OpenZeppelin, um arithmetische Operationen sicher durchzuführen.
17    // Mehr erfahren: https://docs.openzeppelin.com/contracts/2.x/api/math#SafeMath
18    using SafeMath for uint256;
19
20    // Konstante Zustandsvariablen in Solidity sind ähnlich wie in anderen Sprachen,
21    // aber Sie müssen sie aus einem Ausdruck zuweisen, der zur Kompilierungszeit konstant ist.
22    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#constant-state-variables
23    uint256 constant dnaDigits = 10;
24    uint256 constant dnaModulus = 10 ** dnaDigits;
25    bytes4 private constant _ERC721_RECEIVED = 0x150b7a02;
26
27    // Mit Struct-Typen können Sie Ihren eigenen Typ definieren
28    // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/types.html#structs
29    struct Pizza {
30        string name;
31        uint256 dna;
32    }
33
34    // Erstellt ein leeres Array von Pizza-Structs
35    Pizza[] public pizzas;
36
37    // Mapping von der Pizza-ID zur Adresse ihres Besitzers
38    mapping(uint256 => address) public pizzaToOwner;
39
40    // Mapping von der Adresse des Besitzers zur Anzahl der besessenen Tokens
41    mapping(address => uint256) public ownerPizzaCount;
42
43    // Mapping von der Token-ID zur genehmigten Adresse
44    mapping(uint256 => address) pizzaApprovals;
45
46    // Sie können Mappings verschachteln, dieses Beispiel bildet Besitzer auf Betreibergenehmigungen ab
47    mapping(address => mapping(address => bool)) private operatorApprovals;
48
49    // Interne Funktion zum Erstellen einer zufälligen Pizza aus einer Zeichenfolge (Name) und DNA
50    function _createPizza(string memory _name, uint256 _dna)
51        // Das Schlüsselwort `internal` bedeutet, dass diese Funktion nur
52        // innerhalb dieses Vertrags und von Verträgen, die von diesem Vertrag abgeleitet sind, sichtbar ist
53        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#visibility-and-getters
54        internal
55        // `isUnique` ist ein Funktionsmodifikator, der prüft, ob die Pizza bereits existiert
56        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/structure-of-a-contract.html#function-modifiers
57        isUnique(_name, _dna)
58    {
59        // Fügt Pizza zum Array von Pizzen hinzu und erhält die ID
60        uint256 id = SafeMath.sub(pizzas.push(Pizza(_name, _dna)), 1);
61
62        // Überprüft, ob der Pizzabesitzer mit dem aktuellen Benutzer identisch ist
63        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/control-structures.html#error-handling-assert-require-revert-and-exceptions
64
65        // beachten Sie, dass address(0) die Null-Adresse ist,
66        // was anzeigt, dass pizza[id] noch keinem bestimmten Benutzer zugewiesen ist.
67
68        assert(pizzaToOwner[id] == address(0));
69
70        // Ordnet die Pizza dem Besitzer zu
71        pizzaToOwner[id] = msg.sender;
72        ownerPizzaCount[msg.sender] = SafeMath.add(
73            ownerPizzaCount[msg.sender],
74            1
75        );
76    }
77
78    // Erstellt eine zufällige Pizza aus einer Zeichenfolge (Name)
79    function createRandomPizza(string memory _name) public {
80        uint256 randDna = generateRandomDna(_name, msg.sender);
81        _createPizza(_name, randDna);
82    }
83
84    // Erzeugt eine zufällige DNA aus einer Zeichenfolge (Name) und der Adresse des Besitzers (Erstellers)
85    function generateRandomDna(string memory _str, address _owner)
86        public
87        // Funktionen, die als `pure` markiert sind, versprechen, den Zustand weder zu lesen noch zu verändern
88        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#pure-functions
89        pure
90        returns (uint256)
91    {
92        // Erzeugt eine zufällige uint aus einer Zeichenfolge (Name) + Adresse (Besitzer)
93        uint256 rand = uint256(keccak256(abi.encodePacked(_str))) +
94            uint256(_owner);
95        rand = rand % dnaModulus;
96        return rand;
97    }
98
99    // Gibt ein Array von Pizzen zurück, die nach Besitzer gefunden wurden
100    function getPizzasByOwner(address _owner)
101        public
102        // Funktionen, die als `view` markiert sind, versprechen, den Zustand nicht zu verändern
103        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/contracts.html#view-functions
104        view
105        returns (uint256[] memory)
106    {
107        // Verwendet den Speicherort `memory`, um Werte nur für den
108        // Lebenszyklus dieses Funktionsaufrufs zu speichern.
109        // Mehr erfahren: https://solidity.readthedocs.io/en/v0.5.10/introduction-to-smart-contracts.html#storage-memory-and-the-stack
110        uint256[] memory result = new uint256[](ownerPizzaCount[_owner]);
111        uint256 counter = 0;
112        for (uint256 i = 0; i < pizzas.length; i++) {
113            if (pizzaToOwner[i] == _owner) {
114                result[counter] = i;
115                counter++;
116            }
117        }
118        return result;
119    }
120
121    // Überträgt Pizza und Besitz an eine andere Adresse
122    function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _pizzaId) public {
123        require(_from != address(0) && _to != address(0), "Ungültige Adresse.");
124        require(_exists(_pizzaId), "Pizza existiert nicht.");
125        require(_from != _to, "Kann nicht an dieselbe Adresse übertragen werden.");
126        require(_isApprovedOrOwner(msg.sender, _pizzaId), "Adresse ist nicht genehmigt.");
127
128        ownerPizzaCount[_to] = SafeMath.add(ownerPizzaCount[_to], 1);
129        ownerPizzaCount[_from] = SafeMath.sub(ownerPizzaCount[_from], 1);
130        pizzaToOwner[_pizzaId] = _to;
131
132        // Löst ein Ereignis aus, das im importierten IERC721-Vertrag definiert ist
133        emit Transfer(_from, _to, _pizzaId);
134        _clearApproval(_to, _pizzaId);
135    }
136
137    /**
138     * Überträgt den Besitz einer bestimmten Token-ID sicher an eine andere Adresse
139     * Wenn die Zieladresse ein Vertrag ist, muss sie `onERC721Received` implementieren,
140     * was bei einer sicheren Übertragung aufgerufen wird, und den magischen Wert
141     * `bytes4(keccak256("onERC721Received(address,address,uint256,bytes)"))` zurückgeben;
142     * andernfalls wird die Übertragung rückgängig gemacht.
143    */
144    function safeTransferFrom(address from, address to, uint256 pizzaId)
145        public
146    {
147        // solium-disable-next-line arg-overflow
148        this.safeTransferFrom(from, to, pizzaId, "");
149    }
150
151    /**
152     * Überträgt den Besitz einer bestimmten Token-ID sicher an eine andere Adresse
153     * Wenn die Zieladresse ein Vertrag ist, muss sie `onERC721Received` implementieren,
154     * was bei einer sicheren Übertragung aufgerufen wird, und den magischen Wert
155     * `bytes4(keccak256("onERC721Received(address,address,uint256,bytes)"))` zurückgeben;
156     * andernfalls wird die Übertragung rückgängig gemacht.
157     */
158    function safeTransferFrom(
159        address from,
160        address to,
161        uint256 pizzaId,
162        bytes memory _data
163    ) public {
164        this.transferFrom(from, to, pizzaId);
165        require(_checkOnERC721Received(from, to, pizzaId, _data), "Muss onERC721Received implementieren.");
166    }
167
168    /**
169     * Interne Funktion zum Aufrufen von `onERC721Received` auf einer Zieladresse
170     * Der Aufruf wird nicht ausgeführt, wenn die Zieladresse kein Vertrag ist
171     */
172    function _checkOnERC721Received(
173        address from,
174        address to,
175        uint256 pizzaId,
176        bytes memory _data
177    ) internal returns (bool) {
178        if (!isContract(to)) {
179            return true;
180        }
181
182        bytes4 retval = IERC721Receiver(to).onERC721Received(
183            msg.sender,
184            from,
185            pizzaId,
186            _data
187        );
188        return (retval == _ERC721_RECEIVED);
189    }
190
191    // Verbrennt eine Pizza – zerstört den Token vollständig
192    // Der Funktionsmodifikator `external` bedeutet, dass diese Funktion
193    // Teil der Vertragsschnittstelle ist und andere Verträge sie aufrufen können
194    function burn(uint256 _pizzaId) external {
195        require(msg.sender != address(0), "Ungültige Adresse.");
196        require(_exists(_pizzaId), "Pizza existiert nicht.");
197        require(_isApprovedOrOwner(msg.sender, _pizzaId), "Adresse ist nicht genehmigt.");
198
199        ownerPizzaCount[msg.sender] = SafeMath.sub(
200            ownerPizzaCount[msg.sender],
201            1
202        );
203        pizzaToOwner[_pizzaId] = address(0);
204    }
205
206    // Gibt die Anzahl der Pizzen nach Adresse zurück
207    function balanceOf(address _owner) public view returns (uint256 _balance) {
208        return ownerPizzaCount[_owner];
209    }
210
211    // Gibt den Besitzer der Pizza zurück, die nach ID gefunden wurde
212    function ownerOf(uint256 _pizzaId) public view returns (address _owner) {
213        address owner = pizzaToOwner[_pizzaId];
214        require(owner != address(0), "Ungültige Pizza-ID.");
215        return owner;
216    }
217
218    // Genehmigt eine andere Adresse, um den Besitz der Pizza zu übertragen
219    function approve(address _to, uint256 _pizzaId) public {
220        require(msg.sender == pizzaToOwner[_pizzaId], "Muss der Pizzabesitzer sein.");
221        pizzaApprovals[_pizzaId] = _to;
222        emit Approval(msg.sender, _to, _pizzaId);
223    }
224
225    // Gibt die genehmigte Adresse für eine bestimmte Pizza zurück
226    function getApproved(uint256 _pizzaId)
227        public
228        view
229        returns (address operator)
230    {
231        require(_exists(_pizzaId), "Pizza existiert nicht.");
232        return pizzaApprovals[_pizzaId];
233    }
234
235    /**
236     * Private Funktion, um die aktuelle Genehmigung für eine bestimmte Token-ID zu löschen
237     * Macht die Aktion rückgängig, wenn die angegebene Adresse nicht tatsächlich der Besitzer des Tokens ist
238     */
239    function _clearApproval(address owner, uint256 _pizzaId) private {
240        require(pizzaToOwner[_pizzaId] == owner, "Muss Pizzabesitzer sein.");
241        require(_exists(_pizzaId), "Pizza existiert nicht.");
242        if (pizzaApprovals[_pizzaId] != address(0)) {
243            pizzaApprovals[_pizzaId] = address(0);
244        }
245    }
246
247    /*
248     * Setzt oder hebt die Genehmigung eines bestimmten Betreibers auf
249     * Ein Betreiber darf alle Tokens des Absenders in dessen Namen übertragen
250     */
251    function setApprovalForAll(address to, bool approved) public {
252        require(to != msg.sender, "Eigene Adresse kann nicht genehmigt werden");
253        operatorApprovals[msg.sender][to] = approved;
254        emit ApprovalForAll(msg.sender, to, approved);
255    }
256
257    // Gibt an, ob ein Betreiber von einem bestimmten Besitzer genehmigt ist
258    function isApprovedForAll(address owner, address operator)
259        public
260        view
261        returns (bool)
262    {
263        return operatorApprovals[owner][operator];
264    }
265
266    // Übernimmt den Besitz der Pizza – nur für genehmigte Benutzer
267    function takeOwnership(uint256 _pizzaId) public {
268        require(_isApprovedOrOwner(msg.sender, _pizzaId), "Adresse ist nicht genehmigt.");
269        address owner = this.ownerOf(_pizzaId);
270        this.transferFrom(owner, msg.sender, _pizzaId);
271    }
272
273    // Prüft, ob Pizza existiert
274    function _exists(uint256 pizzaId) internal view returns (bool) {
275        address owner = pizzaToOwner[pizzaId];
276        return owner != address(0);
277    }
278
279    // Prüft, ob die Adresse der Besitzer ist oder für die Übertragung der Pizza genehmigt ist
280    function _isApprovedOrOwner(address spender, uint256 pizzaId)
281        internal
282        view
283        returns (bool)
284    {
285        address owner = pizzaToOwner[pizzaId];
286        // Deaktiviere die Solium-Prüfung wegen
287        // https://github.com/duaraghav8/Solium/issues/175
288        // solium-disable-next-line operator-whitespace
289        return (spender == owner ||
290            this.getApproved(pizzaId) == spender ||
291            this.isApprovedForAll(owner, spender));
292    }
293
294    // Prüfen, ob die Pizza einzigartig ist und noch nicht existiert
295    modifier isUnique(string memory _name, uint256 _dna) {
296        bool result = true;
297        for (uint256 i = 0; i < pizzas.length; i++) {
298            if (
299                keccak256(abi.encodePacked(pizzas[i].name)) ==
300                keccak256(abi.encodePacked(_name)) &&
301                pizzas[i].dna == _dna
302            ) {
303                result = false;
304            }
305        }
306        require(result, "Pizza mit diesem Namen existiert bereits.");
307        _;
308    }
309
310    // Gibt zurück, ob die Zieladresse ein Vertrag ist
311    function isContract(address account) internal view returns (bool) {
312        uint256 size;
313        // Derzeit gibt es keine bessere Möglichkeit zu prüfen, ob es einen Vertrag an einer Adresse gibt,
314        // als die Größe des Codes an dieser Adresse zu prüfen.
315        // Siehe https://ethereum.stackexchange.com/a/14016/36603
316        // für weitere Details zur Funktionsweise.
317        // TODO Dies vor der Serenity-Version erneut prüfen, da dann alle Adressen
318        // Verträge sein werden.
319        // solium-disable-next-line security/no-inline-assembly
320        assembly {
321            size := extcodesize(account)
322        }
323        return size > 0;
324    }
325}
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