एका Python डेव्हलपरसाठी Ethereum ची ओळख, भाग 1

तर, तुम्ही या Ethereum नावाच्या गोष्टीबद्दल ऐकले आहे आणि या गहन जगात प्रवेश करण्यास तयार आहात का? ही पोस्ट ब्लॉकचेनच्या काही मूलभूत गोष्टींवर पटकन प्रकाश टाकेल, त्यानंतर तुम्हाला एका सिम्युलेटेड Ethereum नोडशी संवाद साधायला लावेल – ब्लॉक डेटा वाचणे, खात्यातील शिल्लक तपासणे आणि व्यवहार पाठवणे. या प्रक्रियेत, ॲप्स बनवण्याच्या पारंपरिक पद्धती आणि हे नवीन विकेंद्रित प्रतिमान (paradigm) यांमधील फरक आम्ही अधोरेखित करू.

(अंदाजित) पूर्वतयारी

ही पोस्ट विविध प्रकारच्या डेव्हलपर्ससाठी सोपी आणि सहज समजण्याजोगी असावी अशी आमची इच्छा आहे. Python टूल्स यात सामील असतील, पण ती केवळ कल्पना पोहोचवण्याचे एक माध्यम आहेत - तुम्ही Python डेव्हलपर नसाल तरी काही हरकत नाही. तथापि, तुम्हाला आधीपासून काय माहित आहे याबद्दल मी काही गृहीतके धरणार आहे, जेणेकरून आपण पटकन Ethereum-विशिष्ट भागांकडे जाऊ शकू.

गृहीतके:

• तुम्ही टर्मिनलमध्ये काम करू शकता,
• तुम्ही Python कोडच्या काही ओळी लिहिल्या आहेत,
• Python आवृत्ती 3.6 किंवा त्याहून अधिक तुमच्या मशीनवर इंस्टॉल केलेले आहे (व्हर्च्युअल एन्व्हायर्नमेंट (opens in a new tab) वापरण्यास जोरदार प्रोत्साहन दिले जाते), आणि
• तुम्ही pip, Python चे पॅकेज इंस्टॉलर वापरले आहे. पुन्हा एकदा, यापैकी काहीही असत्य असल्यास, किंवा तुम्ही या लेखातील कोड पुन्हा वापरण्याची योजना करत नसल्यास, तरीही तुम्ही हे सहजपणे समजून घेऊ शकता.

ब्लॉकचेन्स, थोडक्यात

Ethereum चे वर्णन करण्याचे अनेक मार्ग आहेत, पण त्याच्या केंद्रस्थानी एक ब्लॉकचेन आहे. ब्लॉकचेन हे ब्लॉक्सच्या मालिकेपासून बनलेले असतात, चला तर मग तिथूनच सुरुवात करूया. सोप्या भाषेत सांगायचे झाल्यास, Ethereum ब्लॉकचेनवरील प्रत्येक ब्लॉक म्हणजे काही मेटाडेटा आणि व्यवहारांची सूची. JSON फॉरमॅटमध्ये, ते असे काहीतरी दिसते:

1{
2   "number": 1234567,
3   "hash": "0xabc123...",
4   "parentHash": "0xdef456...",
5   ...,
6   "transactions": [...]
7}
कॉपी

प्रत्येक ब्लॉक मध्ये त्याच्या आधीच्या ब्लॉकचा संदर्भ असतो; parentHash म्हणजे फक्त मागील ब्लॉकचा हॅश.

एक ब्लॉकचेन मूलतः एक लिंक्ड लिस्ट आहे; प्रत्येक ब्लॉकला मागील ब्लॉकचा संदर्भ असतो.

ही डेटा स्ट्रक्चर काही नवीन नाही, परंतु नेटवर्कचे संचालन करणारे नियम (म्हणजेच, पीअर-टू-पीअर प्रोटोकॉल) नवीन आहेत. येथे कोणतेही केंद्रीय प्राधिकरण नाही; नेटवर्क टिकवून ठेवण्यासाठी पीअर्सच्या नेटवर्कला एकत्र काम करावे लागते, आणि पुढील ब्लॉकमध्ये कोणते व्यवहार समाविष्ट करायचे हे ठरवण्यासाठी स्पर्धा करावी लागते. म्हणून, जेव्हा तुम्हाला तुमच्या मित्राला काही पैसे पाठवायचे असतील, तेव्हा तुम्हाला तो व्यवहार नेटवर्कवर प्रसारित करावा लागेल, आणि नंतर तो आगामी ब्लॉकमध्ये समाविष्ट होण्याची वाट पाहावी लागेल.

एका वापरकर्त्याकडून दुसऱ्या वापरकर्त्याकडे पैसे खरोखरच पाठवले गेले आहेत हे पडताळून पाहण्याचा ब्लॉकचेनसाठी एकमेव मार्ग म्हणजे त्या ब्लॉकचेनचे मूळ चलन (म्हणजेच, त्या ब्लॉकचेनद्वारे तयार केलेले आणि शासित) वापरणे. Ethereum मध्ये, या चलनास ईथर म्हणतात, आणि Ethereum ब्लॉकचेनमध्ये खात्यातील शिलकीची एकमेव अधिकृत नोंद असते.

एक नवीन प्रतिमान (paradigm)

या नवीन विकेंद्रित टेक स्टॅकने नवीन डेव्हलपर टूल्स तयार केले आहेत. अशी टूल्स अनेक प्रोग्रामिंग भाषांमध्ये अस्तित्वात आहेत, परंतु आपण Python च्या दृष्टिकोनातून पाहणार आहोत. पुन्हा सांगतो: Python तुमची पसंतीची भाषा नसली तरीही, हे समजून घेण्यासाठी जास्त अडचण येऊ नये.

Ethereum शी संवाद साधू इच्छिणारे Python डेव्हलपर बहुधा Web3.py (opens in a new tab) चा वापर करतात. Web3.py ही एक लायब्ररी आहे जी तुम्हाला Ethereum नोडशी जोडण्याची आणि त्यातून डेटा पाठवण्याची आणि प्राप्त करण्याची पद्धत खूप सोपी करते.

Ethereum क्लायंट IPC (opens in a new tab), HTTP, किंवा Websockets द्वारे पोहोचण्यायोग्य होण्यासाठी कॉन्फिगर केले जाऊ शकतात, म्हणून Web3.py ला हे कॉन्फिगरेशन प्रतिबिंबित करावे लागेल. Web3.py या कनेक्शन पर्यायांना प्रोव्हायडर्स म्हणून संबोधते. Web3.py इंस्टन्सला तुमच्या नोडशी जोडण्यासाठी तुम्हाला तीन प्रोव्हायडर्सपैकी एक निवडावा लागेल.

Ethereum नोड आणि Web3.py ला एकाच प्रोटोकॉलद्वारे संवाद साधण्यासाठी कॉन्फिगर करा, उदा., या चित्रात IPC.

एकदा Web3.py योग्यरित्या कॉन्फिगर झाल्यावर, तुम्ही ब्लॉकचेनशी संवाद साधण्यास सुरुवात करू शकता. पुढे काय येणार आहे याची झलक म्हणून येथे Web3.py वापराची काही उदाहरणे आहेत:

1# ब्लॉक डेटा वाचा:
2w3.eth.get_block('latest')
3
4# एक व्यवहार पाठवा:
5w3.eth.send_transaction({'from': ..., 'to': ..., 'value': ...})
कॉपी

इन्स्टॉलेशन

या वॉकथ्रूमध्ये, आपण फक्त Python इंटरप्रिटरमध्ये काम करणार आहोत. आपण कोणत्याही डिरेक्टरीज, फाइल्स, क्लासेस किंवा फंक्शन्स तयार करणार नाही.

सर्वप्रथम, एक्सप्लोर करण्यासाठी वापरकर्ता-स्नेही वातावरणासाठी IPython (opens in a new tab) इंस्टॉल करा. IPython टॅब कंप्लिशनसारख्या इतर वैशिष्ट्यांसह, Web3.py मध्ये काय शक्य आहे हे पाहणे खूप सोपे करते.

pip install ipython

Web3.py web3 या नावाने प्रकाशित केले आहे. ते असे इंस्टॉल करा:

pip install web3

आणखी एक गोष्ट - आपण नंतर एक ब्लॉकचेन सिम्युलेट करणार आहोत, ज्यासाठी आणखी काही डिपेन्डन्सीज आवश्यक आहेत. तुम्ही त्या याप्रमाणे इंस्टॉल करू शकता:

pip install 'web3[tester]'

तुम्ही आता पूर्णपणे तयार आहात!

टीप: web3[tester] पॅकेज Python 3.10.xx पर्यंत काम करते.

एक सँडबॉक्स सुरू करा

तुमच्या टर्मिनलमध्ये ipython रन करून एक नवीन Python एन्व्हायर्नमेंट उघडा. हे python रन करण्यासारखेच आहे, परंतु यात अधिक अतिरिक्त वैशिष्ट्ये आहेत.

ipython

हे तुम्ही चालवत असलेल्या Python आणि IPython च्या आवृत्त्यांविषयी काही माहिती प्रिंट करेल, त्यानंतर तुम्हाला इनपुटची वाट पाहणारा एक प्रॉम्प्ट दिसेल:

1In [1]:
कॉपी

तुम्ही आता एक इंटरॲक्टिव्ह Python शेल पाहत आहात. मूलतः, हे खेळण्यासाठी एक सँडबॉक्स आहे. जर तुम्ही इथपर्यंत पोहोचला असाल, तर आता Web3.py इम्पोर्ट करण्याची वेळ आली आहे:

1In [1]: from web3 import Web3
कॉपी

Web3 मॉड्यूलची ओळख

Ethereum चे प्रवेशद्वार असण्याव्यतिरिक्त, Web3 (opens in a new tab) मॉड्यूल काही सोयीस्कर फंक्शन्स देखील प्रदान करते. चला काही एक्सप्लोर करूया.

एका Ethereum ॲप्लिकेशनमध्ये, तुम्हाला सामान्यतः चलनाची परिमाणे (denominations) रूपांतरित करण्याची आवश्यकता असेल. Web3 मॉड्यूल यासाठीच काही हेल्पर मेथड्स पुरवते: from_wei (opens in a new tab) आणि to_wei (opens in a new tab).

काही मूल्ये wei मध्ये आणि wei मधून रूपांतरित करण्याचा प्रयत्न करा. लक्षात घ्या की ईथर आणि wei मध्ये अनेक परिमाणांसाठी नावे आहेत (opens in a new tab). त्यापैकी एक अधिक प्रसिद्ध नाव म्हणजे gwei, कारण व्यवहार शुल्क अनेकदा यात दर्शवले जाते.

1In [2]: Web3.to_wei(1, 'ether')
2Out[2]: 1000000000000000000
3
4In [3]: Web3.from_wei(500000000, 'gwei')
5Out[3]: Decimal('0.5')
कॉपी

Web3 मॉड्यूलवरील इतर युटिलिटी मेथड्समध्ये डेटा फॉरमॅट कन्व्हर्टर्स (उदा., toHex (opens in a new tab)), ॲड्रेस हेल्पर्स (उदा., isAddress (opens in a new tab)), आणि हॅश फंक्शन्स (उदा., keccak (opens in a new tab)) यांचा समावेश आहे. यापैकी बऱ्याच गोष्टी या मालिकेत नंतर समाविष्ट केल्या जातील. सर्व उपलब्ध मेथड्स आणि प्रॉपर्टीज पाहण्यासाठी, Web3 टाइप करून IPython च्या ऑटो-कम्प्लीटचा वापर करा. आणि पीरियडनंतर टॅब की दोनदा दाबा.

चेनशी बोला

सोयीस्कर मेथड्स छान आहेत, पण चला आता ब्लॉकचेनकडे वळूया. पुढील पायरी म्हणजे Ethereum नोडशी संवाद साधण्यासाठी Web3.py कॉन्फिगर करणे. येथे आपल्याकडे IPC, HTTP किंवा Websocket प्रोव्हायडर्स वापरण्याचा पर्याय आहे.

आपण या मार्गावर जाणार नाही, परंतु HTTP प्रोव्हायडर वापरून संपूर्ण वर्कफ्लोचे उदाहरण असे काहीतरी दिसेल:

• एक Ethereum नोड डाउनलोड करा, उदा., Geth (opens in a new tab).
• एका टर्मिनल विंडोमध्ये Geth सुरू करा आणि नेटवर्क सिंक होण्याची वाट पाहा. डीफॉल्ट HTTP पोर्ट 8545 आहे, पण ते कॉन्फिगर करता येते.
• localhost:8545 वर HTTP द्वारे नोडशी कनेक्ट करण्यासाठी Web3.py ला सांगा. w3 = Web3(Web3.HTTPProvider('http://127.0.0.1:8545'))
• नोडशी संवाद साधण्यासाठी w3 इंस्टन्स वापरा.

हे करण्याची ही एक “वास्तविक” पद्धत असली तरी, सिंक करण्याच्या प्रक्रियेला तास लागतात आणि जर तुम्हाला फक्त एक डेव्हलपमेंट एन्व्हायर्नमेंट हवे असेल तर ते अनावश्यक आहे. Web3.py या उद्देशासाठी चौथा प्रोव्हायडर उपलब्ध करतो, तो म्हणजे EthereumTesterProvider. हा टेस्टर प्रोव्हायडर एका सिम्युलेटेड Ethereum नोडला जोडतो, ज्यामध्ये शिथिल परवानग्या आणि खेळण्यासाठी बनावट चलन असते.

EthereumTesterProvider एका सिम्युलेटेड नोडशी कनेक्ट होतो आणि जलद डेव्हलपमेंट एन्व्हायर्नमेंटसाठी उपयुक्त आहे.

त्या सिम्युलेटेड नोडला eth-tester (opens in a new tab) म्हणतात आणि आपण तो pip install web3[tester] कमांडचा भाग म्हणून इंस्टॉल केला. या टेस्टर प्रोव्हायडरचा वापर करण्यासाठी Web3.py कॉन्फिगर करणे इतके सोपे आहे:

1In [4]: w3 = Web3(Web3.EthereumTesterProvider())
कॉपी

आता तुम्ही चेन सर्फ करण्यास तयार आहात! असं सहसा कोणी म्हणत नाही. मी हे आताच तयार केले. चला एक छोटीशी सफर करूया.

छोटीशी सफर

सर्वात आधी, एक सॅनिटी चेक:

1In [5]: w3.is_connected()
2Out[5]: True
कॉपी

आपण टेस्टर प्रोव्हायडर वापरत असल्यामुळे, ही चाचणी खूप महत्त्वाची नाही, पण जर ती अयशस्वी झाली, तर शक्यता आहे की w3 व्हेरिएबल इन्स्टँटिएट करताना तुम्ही काहीतरी चुकीचे टाइप केले असेल. तुम्ही आतील कंस समाविष्ट केले आहेत याची खात्री करा, म्हणजे Web3.EthereumTesterProvider().

सफरीचा थांबा #1: खाती

सोयीसाठी, टेस्टर प्रोव्हायडरने काही खाती तयार केली आहेत आणि त्यात आधीच चाचणीसाठी ईथर भरलेले आहेत.

प्रथम, त्या खात्यांची यादी पाहूया:

1In [6]: w3.eth.accounts
2Out[6]: ['0x7E5F4552091A69125d5DfCb7b8C2659029395Bdf',
3 '0x2B5AD5c4795c026514f8317c7a215E218DcCD6cF',
4 '0x6813Eb9362372EEF6200f3b1dbC3f819671cBA69', ...]
कॉपी

तुम्ही हा कमांड चालवल्यास, तुम्हाला 0x ने सुरू होणाऱ्या दहा स्ट्रिंगची यादी दिसेल. प्रत्येक एक पब्लिक ॲड्रेस आहे आणि काही बाबतीत, तो चेकिंग खात्यावरील खाते क्रमांकासारखा आहे. तुम्हाला ईथर पाठवू इच्छिणाऱ्या व्यक्तीला तुम्ही हा ॲड्रेस द्याल.

सांगितल्याप्रमाणे, टेस्टर प्रोव्हायडरने या प्रत्येक खात्यात काही चाचणी ईथर आधीच भरलेले आहेत. पहिल्या खात्यात किती शिल्लक आहे ते पाहूया:

1In [7]: w3.eth.get_balance(w3.eth.accounts[0])
2Out[7]: 1000000000000000000000000
कॉपी

किती तरी शून्य आहेत! खोट्या बँकेत जाऊन आनंद साजरा करण्यापूर्वी, चलनांच्या परिमाणांबद्दलचा पूर्वीचा धडा आठवा. ईथर मूल्ये सर्वात लहान परिमाण, wei मध्ये दर्शविली जातात. ते ईथरमध्ये रूपांतरित करा:

1In [8]: w3.from_wei(1000000000000000000000000, 'ether')
2Out[8]: Decimal('1000000')
कॉपी

दहा लाख चाचणी ईथर - तरीही वाईट नाही.

सफरीचा थांबा #2: ब्लॉक डेटा

या सिम्युलेटेड ब्लॉकचेनच्या स्थितीवर एक नजर टाकूया:

1In [9]: w3.eth.get_block('latest')
2Out[9]: AttributeDict({
3   'number': 0,
4   'hash': HexBytes('0x9469878...'),
5   'parentHash': HexBytes('0x0000000...'),
6   ...
7   'transactions': []
8})
कॉपी

एका ब्लॉकबद्दल बरीच माहिती परत मिळते, पण येथे फक्त काही गोष्टी नमूद करायच्या आहेत:

• ब्लॉक क्रमांक शून्य आहे - तुम्ही टेस्टर प्रोव्हायडर कितीही वेळापूर्वी कॉन्फिगर केले असले तरीही. वास्तविक Ethereum नेटवर्कच्या विपरीत, जे दर 12 सेकंदांनी एक नवीन ब्लॉक जोडते, हे सिम्युलेशन तुम्ही त्याला काही काम देईपर्यंत थांबेल.
• transactions ही एक रिकामी यादी आहे, त्याच कारणासाठी: आपण अद्याप काहीही केलेले नाही. हा पहिला ब्लॉक एक रिकामा ब्लॉक आहे, फक्त चेन सुरू करण्यासाठी.
• लक्षात घ्या की parentHash फक्त रिकाम्या बाइट्सचा एक समूह आहे. हे सूचित करते की हा चेनमधील पहिला ब्लॉक आहे, ज्याला जेनेसिस ब्लॉक असेही म्हणतात.

सफरीचा थांबा #3: व्यवहार

आपण ब्लॉक शून्यवर अडकलो आहोत जोपर्यंत प्रलंबित व्यवहार होत नाही, चला तर मग एक व्यवहार करूया. एका खात्यातून दुसऱ्या खात्यात काही चाचणी ईथर पाठवा:

1In [10]: tx_hash = w3.eth.send_transaction({
2   'from': w3.eth.accounts[0],
3   'to': w3.eth.accounts[1],
4   'value': w3.to_wei(3, 'ether'),
5   'gas': 21000
6})
कॉपी

हा सहसा तो क्षण असतो जिथे तुम्ही तुमचा व्यवहार नवीन ब्लॉकमध्ये समाविष्ट होण्यासाठी काही सेकंद वाट पाहता. संपूर्ण प्रक्रिया काहीशी अशी आहे:

1. एक व्यवहार सबमिट करा आणि व्यवहार हॅश जपून ठेवा. व्यवहार असलेला ब्लॉक तयार आणि प्रसारित होईपर्यंत, व्यवहार “प्रलंबित” असतो. tx_hash = w3.eth.send_transaction({ … })
2. व्यवहार ब्लॉकमध्ये समाविष्ट होण्याची वाट पाहा: w3.eth.wait_for_transaction_receipt(tx_hash)
3. ॲप्लिकेशन लॉजिक सुरू ठेवा. यशस्वी व्यवहार पाहण्यासाठी: w3.eth.get_transaction(tx_hash)

आमचे सिम्युलेटेड एन्व्हायर्नमेंट व्यवहार तात्काळ एका नवीन ब्लॉकमध्ये जोडेल, त्यामुळे आपण लगेच व्यवहार पाहू शकतो:

1In [11]: w3.eth.get_transaction(tx_hash)
2Out[11]: AttributeDict({
3   'hash': HexBytes('0x15e9fb95dc39...'),
4   'blockNumber': 1,
5   'transactionIndex': 0,
6   'from': '0x7E5F4552091A69125d5DfCb7b8C2659029395Bdf',
7   'to': '0x2B5AD5c4795c026514f8317c7a215E218DcCD6cF',
8   'value': 3000000000000000000,
9   ...
10})
सर्व दाखवा
कॉपी

तुम्हाला येथे काही ओळखीचे तपशील दिसतील: from, to आणि value फील्ड्स आपल्या send_transaction कॉलच्या इनपुटशी जुळले पाहिजेत. दुसरी दिलासादायक गोष्ट म्हणजे हा व्यवहार ब्लॉक क्रमांक 1 मध्ये पहिला व्यवहार ('transactionIndex': 0) म्हणून समाविष्ट केला गेला.

या व्यवहाराची यशस्वीता आपण दोन्ही संबंधित खात्यांमधील शिल्लक तपासून सहज पडताळू शकतो. तीन ईथर एका खात्यातून दुसऱ्या खात्यात हस्तांतरित झाले पाहिजेत.

1In [12]: w3.eth.get_balance(w3.eth.accounts[0])
2Out[12]: 999996999979000000000000
3
4In [13]: w3.eth.get_balance(w3.eth.accounts[1])
5Out[13]: 1000003000000000000000000
कॉपी

दुसरे बरोबर दिसत आहे! शिल्लक 1,000,000 वरून 1,000,003 ईथर झाली. पण पहिल्या खात्याचे काय झाले? असे दिसते की त्याने तीन ईथरपेक्षा थोडे जास्त गमावले आहेत. अरेरे, जीवनात काहीही विनामूल्य नाही, आणि Ethereum सार्वजनिक नेटवर्क वापरण्यासाठी तुम्हाला तुमच्या पीअर्सना त्यांच्या सहाय्यक भूमिकेसाठी भरपाई देणे आवश्यक आहे. व्यवहार सबमिट करणाऱ्या खात्यातून एक छोटे व्यवहार शुल्क कापले गेले - हे शुल्क म्हणजे गॅसच्या जळलेल्या प्रमाणाला (ETH हस्तांतरणासाठी 21000 गॅस युनिट्स) नेटवर्कच्या क्रियाकलापानुसार बदलणाऱ्या बेस फीने गुणले जाते, अधिक व्यवहाराला ब्लॉकमध्ये समाविष्ट करणाऱ्या व्हॅलिडेटरला जाणारी टीप.

गॅस बद्दल अधिक

आणि श्वास घ्या

आपण हे बऱ्याच वेळेपासून करत आहोत, त्यामुळे ब्रेक घेण्यासाठी हे एक चांगले ठिकाण आहे. हे गहन जग पुढेही चालू आहे, आणि आपण या मालिकेच्या दुसऱ्या भागात एक्सप्लोर करणे सुरू ठेवू. येणाऱ्या काही संकल्पना: वास्तविक नोडशी कनेक्ट करणे, स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्ट्स आणि टोकन्स. तुमचे काही पुढील प्रश्न आहेत का? मला कळवा! तुमचा अभिप्राय आपण येथून पुढे कुठे जायचे हे ठरवेल. Twitter (opens in a new tab) द्वारे विनंत्यांचे स्वागत आहे.

पृष्ठ अखेरचे अद्यतन: ६ फेब्रुवारी, २०२५

b (opens in a new tab)

n (opens in a new tab)

c (opens in a new tab)

+14

योगदानकर्ता पहा